② 非接触式读卡器
射频卡又称非接触IC卡(RF卡,Radio Frequency),它不向外引出触点而是将具有微处理器的集成电路芯片和天线封装与塑料基片之中,因此具有免接触、使用寿命长、使用方便,防水、防尘适应各种恶劣环境等优点。读卡器采用磁感应技术,通过无线方式对卡片中的信息进行读写。随着射频技术的发展,射频IC卡以其廉价、方便、快速、准确等特点作为公共安全中的身份识别得到越来越广泛的应用。
针对现在市场上广泛使用的EM系列ID卡、Mifare卡,EAR-100、PAR-10、PAR-100等系列感应读卡器。它们 用先进的射频接收线路及嵌入式微控制器设计,具有接收灵敏度高、工作 电流小、性能稳定等特点。内置的LED指示灯和蜂鸣器可分辨读卡器状态;操作电压范围宽,能在+9V~+15V 的直流电压下操作;具有电源的防接错、防雷击等保护功能;操作环境可在温度-20℃~+55℃和湿度10%~90%内工作,适用于门禁 考勤 在线巡更等各种射频识别应用领域。
在射频领域,把电磁波按频率划分成6大部分。而RFID主要工作在3个频带上:低频(30〜300kHz)、高频 (3〜30MHz)和超高频(300MHz〜3GHz)。常见的工作频率有低频125kHz与134.2kHz、高频13.56MHz、超高频 433Mhz、860MHz〜930MHz、2.45GHz等。低频RFID主要用在短距离、低成本的应用中,如门禁控制、校园卡、煤气表、水表等。高频系统则用于需传送大量数据的应用系统中,超高频则应用在需要较长的读写距离和高读写速度的场合,如火车监控、高速公路收费等系统中,但是其天线波束方向较窄且价格较高。另外,超高频RFID产品常常被使用在供应链管理上,沃尔玛、麦德龙、吉列、宝洁等企业都用其作为改进管理体系的革新性手段。
作为一项商业化的技术,RFID也有着自己的标准。ISO(国际标准化组织)就为其制定了一系列标准。另外,众多开发厂商也组成联盟,制定了自己的技术标准,这就是EPC标准,它也是目前应用最为广泛的一个标准。EPC将RFID系统分成了四个层次,包括物理层、中间层、网络层和应用层。物理层是整个系统的物理环境构造,包括标签、天线、读写器、传感器、仪器仪表等硬件设备。中间层是信息采集的中间件和应用程序接口,负责对读卡器所采集到的标签中的信息进行简单的预处理,然后将信息传送到网络层或应用层的数据接口。网络层是系统内部以及系统间的数据联系纽带,各种信息在其上交互传递。应用层则是EPC后端软件及企业应用系统。在明晰的系统层次上,EPC标准还统一了数据的报文格式,并规范了输出传输流程。这样, RFID系统的部署就会变的严谨有序。
图3.1.5非接触式门禁操作原理图
被测物的信息基本载体是电子标签,它有两种类型,一种是有源型的,即自带电源;另一种则是无源型的,自身不带电源,由外部供电。那么谁给它供电呢?就是RFID系统中的读卡器。它是一个射频收发器,一旦进入工作状态,会发射调幅信号来激活电子标签。如果遇上了无源型电子标签,还要给它传输电能。当然,电能的传输是受到多种外部条件限制的。比如在美国,超过1W的能量就是不允许经无线传输的。对读卡器的性能要求是很严格的,因为它必须从所收到的各种反射信号中甄别出标签所反射的微弱信号。很多读卡器产品都存在着数据误读的问题,这也成为了RFID技术发展的一个障碍。