射频识别技术漫谈(9)——动物标签HDX

半双工(HDX,Half
Duplex)技术是ISO11784/11785中规定的另一种标签与读写器之间的通讯方式。读写器先打开射频场对标签充电以激活标签,然后关闭磁场,标签在读写器磁场关闭的情况下向读写器传送数据。不过HDX虽然是在动物标签标准中规定,但似乎更多的应用于和动物联系不大的工业识别领域。这也没什么大惊小怪的,标准是标准,实际应用中适合的才是最好的,就像信鸽虽然是动物,但许多信鸽的脚环识别号其实是ID64格式。

与全双工(FDX)相比,HDX
通常识别能力更强,因为HDX读写器的射频场在HDX标签响应期间关闭,从而读写器可以专注于接收来自标签的信号,同时也消除了读写器射频场对标签信号的干扰。HDX采用移频键控(FSK)技术,发送数据“1”使用124.2KHz的频率,发送数据“0”使用134.2KHz的频率。数据的传送速率大约8Kbps,基本上是FDX的两倍。实际工作时读写器持续打开射频场至少50毫秒,以激活标签,在读写器关闭射频场3毫秒的时间之内,标签开始回送识别数据,如下图所示:


    因为标签回送数据时读写器的射频场已经消失,回送数据完全使用标签自己之前储存的能量,所以标签如何节能降耗非常重要。为此,一方面HDX传送数据的速率比FDX快一倍,另一方面尽量减少不必要的数据传输,除了64位的识别数据必须完整回送外,其它部分只要不是非传不可的数据,标签是能省则省。头部由FDX的11位减少为8位,同时省略了FDX的13位控制位,这样一共比FDX少传送16位,正好两个字节。整个数据帧的位数也从128位减少到112位。同FDX一样,数据发送时先送最低有效位(LSB)再送最高有效位(MSB),传送的顺序如下图所示:


    例如,一个标签的保留位是0,国家编码是999(10进制),国内唯一序列号是1008(10进制),尾部是123456(16进制),动物标志为1,有附加数据(1),64位识别码的16进制数为0x8001F9C0000003F0,它的CRC16=0x5DD6,标签回送数据的顺序如下:

MSB                                LSB

0    1    1    1    1    1    1    0    8位头部

1    1    1    1    0    0    0    0    38位国内唯一序列号
    0    0    0    0    0    0    1    1

0    0    0    0    0    0    0    0

0    0    0    0    0    0    0    0

1    1    0    0    0    0    0    0

1    1    1    1    1    0    0    1    10位国家代码

0    0    0    0    0    0    0    1    1位附加数据,14位保留数据

1    0    0    0    0    0    0    0    1位动物标识

1    1    0    1    0    1    1    0    16位CRC校验

0    1    0    1    1    1    0    1

0    1    0    1    0    1    1    0    24位尾部

0    0    1    1    0    1    0    0

0    0    0    1    0    0    1    0

波形使用最简单的非归零码,此处不再画出。需要说明的是,因为非归零码容易失步,所以一般读卡芯片解调后输出数据都使用两条线,一条数据线和一条时钟线。比如TI的芯片RI45538,它的第15脚是RXDT,用来输出数据,第16脚是RXCK,用来输出时钟。

时间: 2024-10-06 00:16:42

射频识别技术漫谈(9)——动物标签HDX的相关文章

射频识别技术漫谈(8)——动物标签

动物标签也是工作在TTF模式的ID(Identification)卡.之所以通常称为动物标签,估计是因为一来和识别人的ID卡相区分,二是因为动物不如人听话,人的ID卡可以做成卡片形状拿在手上,而动物不会用四肢持卡,要么做成小玻璃管状用设备注射到皮下,例如小狗小猫等宠物,要么做成耳钉订在耳朵上,例如猪耳标,要么做成环状套在腿上,例如信鸽的脚环. 动物识别标签的通讯方式分为全双工(FDX)和半双工(HDX),全双工是标签回送数据时读卡器产生的射频场不消失,半双工是标签回送数据时读卡器产生的射频场消失

射频识别技术漫谈(6)——通讯协议概述

通讯协议是通讯的双方或多方在交流时遵守的规矩,包括谁先发起通讯,先交流什么,后交流什么,一方如何问,另一方如何答等.在这里通迅的双方指的是读写器和卡片. 首先是谁先发起通讯,很显然有两种,读写器先发言和卡片先发言.前一种叫Reader Talk First,简称为RTF;后一种叫Tag Talk First,简称为TTF. 我们知道,卡片从读写器产生的射频场获得工作时需要的能量,一般认为应该是读写器主动,卡片被动才对,这也是人之常情.所以多数功能稍复杂的卡片都是采用RTF模式,即读写器问,卡片回

射频识别技术漫谈(21)——RC系列射频芯片的天线设计

个人感觉使用RC系列射频芯片开发卡片读写器,主要的关键点有两个,分别涉及硬件和软件.软件上的关键是如何正确设置RC系列射频芯片内部的64个寄存器,硬件上的关键则是RC系列射频芯片的天线设计.天线提供了卡片和读写器交换数据的物理通道,直接决定了读写器的读写性能和读写距离,在此基础上加上对64个寄存器的正确操作,读写器才能正常高效的工作. 在数字电路中设计模拟信号的天线还是比较复杂的,因为天线设计牵扯到好多因素,诸如电磁感应.场强.共振.干扰.Q值等等.好在芯片的制造商为了推销产品,多数都提供了参考

射频识别技术漫谈(11)——Mifare系列卡的共性

Mifare是NXP公司生产的一系列遵守ISO14443A标准的射频卡,包Mifare S50.Mifare S70.Mifare UltraLight.Mifare Pro.Mifare Desfire等,由于Mifare的巨大影响力,业内有时把其它公司生产的遵守ISO14443A标准的射频卡也称为"Mifare",尤其是Mifare S50卡片,几乎就是ISO14443A标准的代言人. 至于"Mifare"这个名字的由来,据说1998年Philips收购了瑞士的

射频识别技术漫谈(23)——ISO15693的载波、调制与编码

射频识别技术中的通讯大多是主从式,主动方一般是读写器,被动方称为"卡片"或"标签".到底是叫"卡片"还是"标签",好像也没有严格的区分.习惯上可以从以下4个方面界定:一是形状,卡片通常体积较大,更像"卡片",标签个头则小的多:二是容量,卡片往往有较大的存储区,可以存储各类应用数据,标签则存储区较小,许多标签只有一个只读的序列号,没有用户存储区:三是安全性,卡片的用户数据存取通常需要密码,标签的数据则往往不需

射频识别技术漫谈(24)——ISO15693的防冲突与传输协议

遵守ISO15693协议的电子标签都有一个8字节共64bit的全球唯一序列号(UID),这个UID一方面可以使全球范围内的标签互相区别,更重要的是可以在多标签同时读写时用于防冲突.8字节UID按权重从高到低标记为UID7--UID0,其中UID7固定为16进制的E0H,UID6是标签制造商的代码,例如NXP的代码为04H,TI的代码为07H;UID5为产品类别代码,比如ICODE SL2 ICS20是01H,Tag-it HF-I Plus Chip为80H,Tag-it HF-I Plus I

射频识别技术漫谈(22)——RC系列射频芯片的寄存器操作

前面提到,RC系列内部64个寄存器的正确操作是软件编写的关键.正确设置寄存器首先要做到与寄存器正确通信,其次是要对寄存器写入正确的值. RC系列射频芯片与微控制器的接口有并口和SPI接口两种类型.显然,并口通讯速度快,需要占用的微控制器I/O多,SPI通讯速度慢,但需要的微控制器I/O口少.这里需要特别说明的是,速度的快慢仅体现在控制单元与RC系类芯片本身的通讯速率上,而不影响芯片与标签或卡片的通讯速度,芯片与标签或卡片的通讯速度是由国际标准规定的,任何芯片都必须遵守国际标准. 并口方式下RC系

射频识别技术漫谈(5)——防冲突

正常情况下读写器某一时刻只能对磁场中的一张射频卡进行读写操作.但是当多张卡片同时进入读写器的射频场时,读写器怎么办呢?读写器需要选出唯一的一张卡片进行读写操作,这就是防冲突. 防冲突机制是非接触式智能卡特有的问题.在接触式智能卡的操作中是不存在冲突的,因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座,而且一个卡座只能插一张卡片,不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题.常见的非接触式智能卡中的防冲突机制主要有以下几种: 1.面向比特的防冲突机制. ISO14443A中使用这种防冲突机制,其原理是基于卡片有

射频识别技术漫谈(17)——射频卡中数据的存储形式

无论什么样的智能卡,不管是接触式的还是非接触式的,存储数据都是一个必须具备的功能.即使是只有一个5字节卡号的ID64格式的卡片也不例外,只不过卡里面的内容在出厂时就被厂家写死了,用户只能读出而不能写入或改变其内容罢了. 数据在存储介质中的存储格式往往和存储介质的容量有很大关系.容量小的存储器如E2PROM,一般以二进制的位(bit)或字节(byte)为单位:容量大的存储介质如硬盘.U盘,一般以文件的形式存储数据,文件有各种类型,文件大小只要别超过物理存储总量,几乎不受限制. 射频卡通常面向特定的