二、无线射频识别本事 欧阳元新 2016年3月10日无线射频识别本事 基础劳动道理 无线射频识别本事（Radio Frequency Identification）是一种非接触的主动识别技 术，其基础道理是运用射频信号和空间耦合 （电感或电磁耦合）传输性情，杀青对被识 别物体的主动识别。 无线射频识别编制的基础组成 Data-carrying （应答器） 卡或标签 RFID Reader Data Data-carrying （读写器） Power （应答器） Clock 卡或标签 天线 天线 Data-carrying （应答器） 卡或标签 3 RFID本事起色史籍 1941~1950：雷达的改良和运用催生RFID本事 1951~1960：早期本事找寻阶段 1961~1970：外面获得起色，出手运用测试 1971~1980：大起色功夫，展示了最早的运用 1981~1990：进入贸易运用阶段 1991~2000：广大运用 2001年至今：RFID产物加倍丰盛，法式化题目 为人们所注重。 4 RFID的上风 5 RFID的分类 按标签的供电格式： 有源编制：有源射频标签利用标签内的电池 的能量，识别隔绝较长，可达几十米以至上 百米。寿命有限、价钱高、体积较大、无法 制制成薄卡。 无源编制：无源射频标签不含有电池，运用 耦合的读写器发射的电磁场能量动作本人的 能量，重量轻、寿命长、体积小、很省钱、 识别隔绝较短，日常是几厘米到几米。 6 RFID的分类 按标签的数据调制格式： 主动式：有源编制为主动式 被动式：无源编制是被动式 半主动式：半主动标签自己内部也带有电池， 只起到对标签内部数字电途供电，然则标签 欠亨过自己的能量主动发射数据 7 RFID的分类 按标签可读写性： 可读写标签 一次写入众次读取标签 只读标签 8 RFID的分类--劳动频率 读写器发送无线信号时所利用的频率被 称为无线射频识别编制的劳动频率 低频（30～300kHz） 高频（3～30MHz） 超高频（300MHz～3GHz） 微波（2.45G以上） 9 劳动频率 915 MHz 125 KHz 13.56 MHz 物品统治 2.45 GHz 交通统治 门禁统治 智能卡 物品统治 动物识别 智能货架 交通统治 无线局域网 数据终端 手机 TV 无线电 调频 车库 玩具 调幅播送 播送 10 kHz 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1000 MHz 2.45 GHz 300 GHz 频谱 10 编制劳动频率与运用鸿沟 射频识别编制属于无线电的运用领域，以是 其利用不聪明扰到其他编制的平常劳动 无线电产物的坐褥和利用都必需切合邦度许 可，我邦由邦度无线电统治委员会举办统治 常常状况下，无线射频利用的频段是工业、 科学和医疗利用的频率鸿沟（ISM），属于 限度的无线kHz以下的低反复段可能自正在利用射 频识别编制 11 中邦内地 840 ‐845 MHZ 920 ‐925 MHZ 12 读写器及天线 读写器及天线 读写器及天线 分别的电子标签及封装 16 分别的电子标签及封装 inlay 17 分别的电子标签及封装 18 分别的电子标签及封装 19 分别的电子标签及封装 20 分别的电子标签及封装 21 分别的电子标签及封装 22 分别的电子标签及封装 23 分别的电子标签及封装 24 分别的电子标签及封装 25 分别的电子标签及封装 26 二、无线射频识别本事 欧阳元新 2016年3月17日 .cn 无线射频识别编制劳动道理 运用编制 读写器 电子标签 标签物理存储 解码器 C/R 编码器 契约 逻辑内存 映照 口 接 序 程 用 应 运用指令 指令 / 标签驱 指令 动次序 呼应单位 和映照 气氛介面 运用呼应 法规 呼应 逻辑内存 Note: The Logical Memory Map in the Tag Physical Memory is defined by the Tag architecture and the mapping rules 数据契约统治器 物理读写器 in the Tag Driver. All the information in the Logical Memory is represented in the Logical Memory Map 28 读写器的首要功效 与应答器的通讯功效：读写器的基础 功效 与运用编制之间的通讯功效：让运用 编制不妨对读写器举办担任并统治应 答器的数据新闻 正在读写区内杀青众应答器识别，杀青 防冲突功效 校验读写流程中的舛错 29 读写器与运用编制之间的接口 运用编制→读写器 装备下令 其他下令 读写器→运用编制 而今装备状况 下令的实施结果 30 产生正在读写器和标签之间的 射频信号的耦合类型有两种 电感耦合 变压器模子、电磁感触定律 样板效力隔绝为10～20cm 样板劳动频率125kHz, 225kHz, 13.56MHz 具有环形天线的样板低频、高频标签 31 产生正在读写器和标签之间的 射频信号的耦合类型有两种 电磁反向散射耦合 雷达道理模子、电磁波的空间撒播秩序 样板劳动隔绝为3～10m 样板劳动频率为433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz 具有双极天线 无线射频识别编制的基础组成 Data-carrying （应答器） 卡或标签 RFID Reader Data Data-carrying （读写器） Power （应答器） Clock 卡或标签 天线 天线 Data-carrying （应答器） 卡或标签 33 被动式标签编制流程图 34 劳动时序格式 读写器和电子标签的劳动次第 读写器先讲（Reader Talk First, RTF） 标签先讲（Tag Talk First, TTF ） 众标签同时识读（无冲突） 35 数据通讯格式 读写器→标签 数据写入（离线/正在线） 标签→读写器 标签收到读写器的射频能量时，即被激活并 向读写器反射标签存储的数据新闻 标签被激活后，凭据读写器的指令转入数据 发送状况或息眠状况 36 数据传输契约与格式 幅移键控（Amplitude Shift Keying, ASK ） 频移键控（Frequency Shift Keying, FSK） 相移键控（Phase Shift Keying, PSK） 37 数据编码设施 反向不归零码（Non Return to Zero） 曼彻斯特编码（Manchester） 单极性归零编码（Unipolar RZ） 差动双相编码（DBP） 米勒编码（Miller） 差动编码（Differential） 脉冲宽度编码（Pulse Width Modulation） 脉冲地方编码（Pulse Position Modulation） 38 “高”电平默示1 数据编码设施 “低”电平默示0 39 数据编码设施 半个比特周期时 的负跳变默示1 正跳变默示0 40 数据编码设施 第一个半比特周期 内的“高” 默示1 络续全部比特周期 的“低” 默示0 41 数据编码设施 半个比特周期内任 意边沿跳变默示0 没有边沿跳变默示1 42 半个比特周期内的肆意边沿默示1 过程下一个比特周期稳固的1电平默示0 数据编码设施 衔接的0正在比特周期出手的时形成跳变 43 半个比特周期内的肆意边沿默示1 过程下一个比特周期稳固的1电平默示0 数据编码设施 衔接的0正在比特周期出手的时形成跳变 相关于米勒编码 将其每个边沿都用负脉冲取代 44 数据编码设施 每个要传输的1将惹起信号电平的更正 0则维持信号电平稳固 45 数据编码设施 鄙人一脉冲前的暂停络续功夫t默示1 下一脉冲前的暂停络续功夫2t默示0 “出手”和“同步”也是用分别间隔t 的脉冲来默示的 脉冲 间歇编码 出手 同步 46 数据编码设施--脉冲地方编码 每个数据比特的宽度 是同等的 脉冲展示正在 第一个功夫段默示00 第二个功夫段默示01 第三个功夫段默示10 第四个功夫段默示11 47 功课1 将学号按位以十进制相加，获得一个两位 数，将其遐念成16进制数，画出其八种数 据编码格式波形示希图 3+3+0+6+0+3+3+2 = 20， 则画示希图 天生jpg或者pdfjnh，画笔、visio画图均可，手 绘影相亦可（A4幅面） 上传至课程核心course.buaa.edu.cn 48 数据编码设施 反向不归零码（Non Return to Zero） 曼彻斯特编码（Manchester） 单极性归零编码（Unipolar RZ） 差动双相编码（DBP） 米勒编码（Miller） 差动编码（Differential） 脉冲宽度编码（Pulse Width Modulation） 脉冲地方编码（Pulse Position Modulation） 49 数据平安性 高度平安的射频识别编制关于以下单 项攻击应不妨予以提防 为了复制或更正数据，未经授权的读取数 据载体 将外来的数据载体置入某个读写器的询查 鸿沟内，诡计举办少少非授权的作为 为了假装真正的数据载体，窃听无线 互相对称的判别 加密密钥妥协密密钥相同 读写器：须要防御假装的伪制数据 标签：须要防御未经认同的数据读取或 重写 51 互相对称的判别流程 ①盘查口令 ②随机数A 读写器 电子标签 ③令牌1 ④令牌2 密钥K 密钥K 52 互相判别流程的益处 密钥从可是程空间传输，而只是传输加密的随 机数 老是两个随机数同时加密，消除了为了盘算密 钥用随机数A实施逆变换获取令牌1的大概性 可能利用肆意算法对令牌举办加密 通过厉厉利用来自两个独立源（标签、读写器） 的随机数，使回放攻击而记实判别序列的设施 凋落 从形成的随机数可能算出随机的密钥，以便加 密后续传输的数据 53 互相判别流程的污点 统统属于统一运用的标签都采用相 同的密钥K来爱护 平安水平依赖于密钥的保密水平 54 改良后的互相对称的判别流程 ——运用导出密钥的判别 坐褥 读写器 ①盘查ID ID识别名 功夫 ②ID识别名 密钥KM ③盘查口令 ④随机数A 电子标签 ⑤令牌1 密钥 密钥KX ⑥令牌2 密钥KX KM 55 加密的数据传输 数据正在传输时受到的物理影响大概是面对某种 搅扰（暗藏的攻击者） 发送数据 搅扰 吸收数据 46 0F 61 6E 7A E5 46 1F 61 6E 7A E5 攻击者1 攻击者2 试图窃听数据 试图窜改数据 56 加密算法 对称加密算法：加密密钥妥协密密钥相 同，或者互相间有直接的合连 非对称加密算法：解密流程与加密密钥 的学问无合 序列暗码：每个符号正在传输前零丁加密 分组暗码：众个符号划分为一组举办加密 57 数据无缺性 采用非接触本事传输数据时，很容易遇 上搅扰，使传输数据产生更正，因此导 致传输舛错，常常采用数据检错与纠错 算法来管理 常采用的设施有奇偶校验、纵向冗余校 验（LRC）、轮回冗余校验（CRC ） 58 奇偶校验法 把一个奇偶校验位组合到每一字节中 （即每字节发送9位） 吸收端对吸收到的数据举办与发送端相 同的校验设施 益处：纯粹，且广大利用 污点：识别舛错的才华低 59 纵向冗余校验法（LRC） 60 纵向冗余校验法（LRC） 益处：算法纯粹 污点：众个舛错大概互相抵消 首要用于急迅校验很小的数据块 对容量较小的标签（每次交互数据量不 大）较量适合 61 轮回冗余校验法（CRC ） 数据 吸收数据 校验 62 轮回冗余校验法（CRC ） 以8位数据91H 为例 可把它当作是7次众项式 M （x ）＝x7 4 ＋x ＋1的系数 算法法规（CRC码）为4次众项式 G （x ）＝x4 2 ＋x ＋1，系数为10101 正在新闻码后面增加4个0 组成众项式x4 ·M （x ）即0 63 轮回冗余校验法（CRC ） 64 常用的CRC码 8 2 G （x ）＝ x ＋x ＋x ＋1 12 11 3 2 G （x ）＝ x ＋x ＋x ＋x ＋x ＋1 16 12 5 G （x ）＝ x ＋x ＋x ＋1 （CCITT ） 16 12 2 G （x ）＝ x ＋x ＋x ＋1 （IBM） G （x ）＝ x32 ＋x26 ＋x23 ＋x22 ＋x16＋x12 11 10 8 7 5 4 ＋x ＋x ＋x ＋x ＋x ＋x 2 ＋x ＋x ＋1 65 搅扰与抗搅扰 标签 标签舛错的呼应读写器的下令 标签劳动状况的错杂 可写入标签舛错的进入息眠状况 读写器 不行识别平常劳动的标签，误判标签阻碍 将一个标签判别为此外一个标签，酿成识别 舛错 66 大概的抗搅扰步伐 通过标签与读写器通讯商定的数据无缺性设施， 检查出受到搅扰堕落的数据 通过数据编码抬高数据传输流程中的抗搅扰能 力，使得数据传输中谢绝易受到搅扰 通过数据编码与数据无缺性校验，校正数据传 输中的某些差池 通过众次重发、较量剔除堕落的数据并保存判 断为精确的数据 67 众倾向识别与编制防冲突 68 冲突？！ 因为无法预知读写鸿沟内的应答器的情 况，以是从读写器到应答器的数据传输 只可采用播送花样，即读写器发送的信 号被统统应答器同时吸收 此时，因为统一法式的应答器采用的频 率是相同的，以是即使众个应答器同时 发送数据势必会导致读写器读到的数据 像貌全非，这便是所谓的冲突 69 怎么管理冲突 读写器→标签：相似于无线电播送，众 个吸收机（标签）同时吸收统一个发射 机（读写器）发出的新闻 标签→读写器：称为众途存取，使得正在 读写器效力鸿沟内众个标签的数据同时 传送给读写器 可能模仿无线电通讯编制中众途存取的 设施管理冲突题目 70 射频识别编制中 常用的众途存取设施 空分众途法（SDMA ） 频分众途法（FDMA） 时分众途法（TDMA ） 71 空分众途法（SDMA ） 空分众途（Space Division Multiple Access ） 法可能会意为正在区别的空间鸿沟内反复利用确 定的资源 运用到无线射频识别中，日常有两种格式： 利用众个读写器，并将它们的天线铺排正在一个阵列 中，当应答器进入分别的天线效力区内的岁月，对 应的读写器可能读取应答器中的数据 72 控 制 或 天 者 线 应 依 答 次 器 对 逐 准 次 每 对 个 准 应 天 答 线 器 空分众途法的污点 繁杂的天线编制 相当高的推行用度 日常运用于某些额外运用形势 74 频分众途法 频分众途（Frequency Division Multiple Access ，FDMA）法是把若干个利用分别载波 频率的传输通途同时供通讯用户（应答器） 利用的设施 正在射频识其它下行通途（从读写器到应答器） 的频率固定的状况下，上行通途（从应答器 到读写器）中，应答器可能采用各自独立的 副载波频率（如正在某个频率鸿沟内）来举办 数据传输 75 频分众途法的污点 每个吸收通途必需有本人零丁的吸收器， 以吸收分别频率的应答器信号 限度性更大，读写器的本钱很高 76 时分众途法 时分众途（Time Division Multiple Access ，TDMA ）法是把全部可供利用 的通途容量按功夫槽分派给众个用户 （应答器）利用的设施，可能分为： 标签担任法（随机的冲突解析） 读写器担任法（省略冲突应答器调集） 77 标签担任法—— 随机的冲突解析 每个应答器随机遴选一个功夫槽 即使产生冲突，应答器就换成此外的 功夫槽 开合断开法：应答器告成杀青数据交 互后，通过读写器发出的下令进入 “静止”状况，即不再发送本人的序 列号和数据 非开合法 78 标签担任法—— 随机的冲突解析 告成识别统统应答器的概率由应答器数目 和功夫槽总数确定 应答器数目：举办众次探索性读取并凭据结果猜想 功夫槽总数：凭据猜想结果举办调节 益处：可能正在较量短的功夫内识别出大部 分的应答器 污点：终末大概会形成必然的偏差 79 读写器担任法 ——省略冲突应答器调集 每次找到一个应答器，告成后就寂静 应答器依序形成呼应 轮询法：统统的序列号被读写器依序 询查，直至某个有雷同序列号的应答 器呼应为止 二进制探索法 80 二进制探索法 读写器发出一个恳求下令，以从一组 应答器膺选择此中之一 读写器通过适当的信号编码，确定发 生冲突确实凿比特为方，从而对应答 器返回的数据做出进一步的决断，发 出此外的恳求下令，以最终确定读写 器效力鸿沟内的统统应答器 81 读写器担任法 ——省略冲突应答器调集 益处：正在足够长的功夫内总可能识 别出统统的应答器 污点：正在某些状况下，大概正在不匹 配任何应答器的序列号上停留太长 功夫 82 2.6 ISO 14443与ISO15693 ISO14443：Proximity Coupling ISO15693：Vicinity coupling 耦合类型 密耦合：0～1cm，30M 以下频率，常常 是插入读写器中或者安置到读写器天线 的外外，适合平安性较高，效力隔绝无 请求的运用编制，如电子门锁、饭卡。 遥耦合：1m，分为近耦合（样板效力距 离15cm）和疏耦合（1m） 远隔绝编制：1～10m。 84 ISO 14443与ISO15693 ISO 14443和ISO 15693法式正在1995年开 始操作，单个编制于1999年进入市集， 两项法式的杀青则是正在2000年之后 二者皆以13.56MHz交变信号为载波频率 ISO15693读写隔绝较远，当然这也与运用 编制的天线式样和发射功率相合 ISO 14443 读写隔绝稍近，但运用较广大， 目前的第二代电子身份证采用的法式是ISO 14443 TYPE B契约 85 ISO/IEC 14443 对近耦合卡（ Proximity integrated circuit card ）的物理性情、频谱功率、 信号接口和通讯契约等方面举办了详尽 的规章 对应的读写器为PCD （Proximity Coupling Device ） 分为TYPE A和TYPE B两品种型 86 读写器（PCD）到应答器 （PICC）的数据传输 PCDPICC TYPE A TYPE B ASK 10% 调制 ASK 100% (键控度8%~12%) 位编码 改良的Miller编码 NRZ编码 每个字节有一个 位级同步 同步 肇端位和一个结 (帧肇端，帧竣事标帜) 束位 波特率 106Kbps 106Kbps 87 应答器（PICC）到读写器 （PCD）的数据传输 PICCPCD TYPE A TYPE B 用振幅键控ASK调制 用相位键控PSK调 调制 847kHz的负载调制的 制847kHz的负载调 负载波 制的负载波 位编码 Manchester编码 NRZ编码 1位“帧同步”（帧 每个字节有1个起 同步 肇端，帧竣事标帜） 始位和1个竣事位 波特率 106Kbps 106Kbps 88 防冲突机制 TYPE A 的防冲突机制被称为“位冲突检 测契约”或“二进制检索树算法”，应 用的是省略冲突的应答器调集的思念 TYPE B 的防冲突机制又称为“ALOHA”法， 运用的是随机的冲突解析思念 89 TYPE A 的干系下令 REQUEST （SNR ）－恳求（序列号）：此下令发送 一序列号动作参数给应答器。应答器把本人的序列号 与吸收的序列号较量，即使是本人的序列号小于或等 于吸收的序列号，则此应答器回送序列号给读写器， 由此来缩小应答器的冲突鸿沟。 SELECT （SNR ）－遴选（序列号）：此下令将某个 一经识别出来的序列号动作参数发送给应答器来遴选 该应答器。具有雷同序列号的应答器将以此动作实施 上层通讯下令的切入开合，即没有雷同序列号的应答 器将对上层通讯下令不予呼应。具有分别序列号的应 答器只对REQUEST下令应答。 90 TYPE A 的干系下令 READ-DATA－读出数据：选中的应答器将存 储的数据发送给读写器，此下令属于上层通讯 下令。 UNSELECT－破除遴选：破除一个事先被选中 的应答器，应答器进入“无声”状况，正在这种 状况中应答器瑕瑜激活的，对收到的REQUEST 下令不予应答。为了激活应答器，必需短促离 开读写器的效力鸿沟以举办复位。 91 TYPE A 的防冲突机制 Manchester编码判袂采用上升沿和降落沿来 默示‘0’和‘1’，而没有电平转化的的间断是 不承诺的，以是，可能正在确保不冲突位精确 的条件下，确凿决断出冲突位的地方 为了援手二进制检索树算法，要让统统的应 答器可能确凿的同步，惟有统统的应答器正在 同有时刻出手传输本人的序列号并采用 Manchester编码的同时，读写器才调按位判 断出冲突的产生位 92 TYPE A 的防冲突机制 出手＝第一次反复操作 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 第2次反复操作 第3次反复操作 94 14443A 状况 转换图 95 TYPE B 的防冲突机制 PCD是与一个或众个PICC通讯时的主控 方，它通过REQB （Request Command， Type B ）下令来启动PICC的通讯勾当， 以便提示PICC举办呼应。 正在防冲突序列光阴，大概产生两个或两 个以上的PICC同时呼应。PCD通过反复 给PICC发送死令来举办防冲突流程，直 到终末将统统的PICC区别来通讯。 96 TYPE B 的防冲突机制 防冲突计划以功夫槽（SLOT ）的界说为根蒂， 请求PICC正在功夫槽内用最小默示数据举办应答， 以便加添通讯容量。 功夫槽正在REQB下令以及WUPB下令中被参数化， 鸿沟从1到某个整数。 PICC正在每个功夫槽内的概率是可能担任的。从 而，即使正在PCD场中有众个PICC，正在一个功夫 槽内惟有一个PICC呼应的状况也是大概的，此 时PCD就可能获得这个PICC的识别新闻。正在这 个识其它根蒂上，PCD可能创修与这个已识别 PICC的通讯通途。 97 TYPE B 的干系下令 REQB/WUPB下令：由读写器（PCD）发送用 来探测区域内的TYPE B型的PICC。WUPB下令 还可能用来叫醒处于HALT状况的PICC。功夫 槽（SLOT ）数N正在这个下令中动作一个参数来 优化防冲突机制。 Slot-MARKER下令：正在REQB/WUPB下令之后， PCD可能发送N－1个Slot-MARKER下令来界说 每个功夫槽的出手，由于REQB/WUPB下令一 旦发送完，第一个功夫槽就一经出手了。 ATQB呼应：PICC对REQB/WUPB下令和Slot- MARKER下令的呼应。 98 TYPE B 的干系下令 ATTRIB下令：ATTRIB下令由PCD发送， 用来遴选一个零丁的PICC，一个PICC收 到带有本人标识的ATTRIB下令后就成为 被选中，并取得一个专用信道。被选中 后，PICC只呼应带有自己标识的 ISO
Zlg致远电子【FAQ问答】ZDS2022示波器FAQ操作证实仿单.pdf
原创力文档创修于2008年，本站为文档C2C交往形式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中央任职平台，本站统统文档下载所得的收益归上传人统统。原创力文档是汇集任职平台方，若您的权柄被侵犯，请发链接和干系诉求至 电线) ，上传者