射频识别技术漫谈 - 图文

FDX：标签和读写器在读写器产生的磁场没有消失的情况下进行通讯。 HDX：标签和读写器在读写器产生的磁场停止之后进行通讯。

RFID技术中FDX的例子如Mifare系列卡片，HDX的例子如TI公司的134.2KHz标签，如RI-TRP-WR2B。目前的射频卡FDX比较多，因为射频卡无源，需要从读写器的射频场取电，射频场不消失，卡片可以源源不断的取电，对卡片内部的储能电路要求不高。缺点是卡片回送数据时因为自己不能产生射频场，只能被动发送，所以一般采取负载调制的方法回送数据。HDX在读写器的射频场停止后回送数据，读写器对卡片数据的识别解调容易。缺点是对卡片的储能电路要求较高，而且回送数据量有限。成本上HDX也未必比FDX便宜。

射频识别技术漫谈(7)——ID卡

ID(Identification)是识别的意思，ID卡就是识别卡。ID卡包含范围广泛，只要具有识别功能的卡片都可以叫ID卡，例如条码卡，磁卡都可以是ID卡，我们这儿说的当然是射频识别卡。 射频ID卡一般都工作在TTF模式，进入射频场得电后不停地发送自己的识别号。最初识别卡是用来识别人的，用5个字节40位二进制数表示，可以识别大约一万亿人，估计是因为考虑到一万亿太多了，一般ID卡使用时只使用低位的4个字节，而把最高位的一个字节作为厂家标识或版本号使用。这样4字节32位二进制数可以识别43亿人，在当时全世界每人一个识别号也足够了。当然后来又发展到卡号可以随便复制，这是后话。

为了检查数据传输中是否发生了错误，射频识别卡对每个字节都增加了两个校验位，其中高半字节一个，低半字节一个，这样每个字节增加到10位二进制数，5个字节共有50位。为了校验数据的整体性错误，射频ID卡还增加了一个4位的纵向冗余检验，这样整个ID卡数据增加到54位。当进入射频场时，如果卡片直接回送这5个字节，那么读写器很难确定起始位和结束位，所以射频识别卡又增加了9个二进制“1”在前面作起始位，增加了一个二进制“0”在后面作结束位，这样ID卡就有了64位数据，正好8个字节。其排列如下图所示：

例如卡号为2100A5EAD9的卡片，其编码格式为

1 1 1 1 1 1 1 1 1 9个“1”的起始位，也叫头部 0 0 1 0 1 “2” 0 0 0 1 1 “1” 0 0 0 0 0 “0” 0 0 0 0 0 “0”

9

1 0 1 0 0 “A” 0 1 0 1 0 “5” 1 1 1 0 1 “E” 1 0 1 0 0 “A” 1 1 0 1 1 “D” 1 0 0 1 0 “9”

1 1 0 0 0 列偶校验和结束位“0”

射频ID卡的数据编码一般使用曼侧斯特码或两项码，传送数据的速率用传送一位二进制数据使用几个单位载波表示。常用的有64载波，32载波，16载波，在125KHz的频率下，一个载波的时间是8微秒，因此相应的位宽为512微秒，256微秒，128微秒。对应的数据传输速率为2K(1953)、4K(3906)、8K(7813)。我们平常使用的大多是2K曼侧斯特编码的ID卡。下图是使用HTRC110芯片读卡时，卡号为2100A5EAD9的卡片从数据输出脚DOUT输出的实测波形。

软件解码时可以使用查询或中断检测跳变，配合定时器确定脉宽，根据跳变沿的方向确定数据。

为了和128位的动物识别标签相区别，业内一般称这种64位的ID卡格式为“ID64格式”。

射频识别技术漫谈(8)——动物标签

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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。目前市场上以全双工模式居多，下面具体说明全双工模式。

尽管生物物种不停地灭绝，但国际标准的制定者们还是坚定的认为世界上的动物比人多的多，所以全双工模式的动物标签足足有128位，是ID64识别卡的两倍。按顺序依次是11位的头部，64位的识别码，16位的CRC校验，24位的尾部。另外还有13位的控制位。 11位的头部是固定的“00000000001”，用来引导和同步。

64位的识别码是标签的主体部分，包括1位动物识别标志，14位的保留位，1位附加数据标志，10位国家码和38位识别号。动物识别标志表示这个标签是不是动物标签，为1表示是动物标签，为0表示不是动物标签。14位的保留位保留将来使用(RFU)。附加数据标志位表示在64位的识别码之后是否有另外的数据需要接收，1表示有，0表示没有，一般情况此位为0。10位国家码一共可以表示1024个国家，世界上本来就没有这么多国家，于是规定其中的900-998用来表示独立的标签制造商，999表示这个标签是一个测试用的标签，标签的序列号可能不是全国唯一的。38位的识别号表示在一个国家之内的唯一序列号，当然是在国家码不等于999的情况下。 16位的CRC校验用来对前面的64位识别码进行错误检查，看是否在传输的过程中发生了错误。

24位的尾码没有规定什么内容，一般填0。

前面的64位的识别码，16位的CRC校验，24位的尾部共有104位13个字节.为了有效区分和校验这13个字节，规定在每个字节的后面增加一个固定的“1”，共增加了13位，这就是控制位。所以控制位并不是在识别号的最后面，而是在中间13个字节每个字节的后面都有一位控制位“1”。标签回送数据时先回送低位字节，再回送高位字节，每个字节先送最低有效位(LSB),后送最高有效位(MSB),如下图所示：

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例如，一个标签的保留位是8003(01 1111 0100 0011)，国家编码是156(00 1001 1100)，国内唯一序列号是9138702(00 0000 0000 0000 1000 1011 0111 0100 0000 1110)，尾部全0(0000 0000 0000 0000 0000 0000)，动物标志为1，有附加数据(1),标签的64位识别码是10111110 10000111 00100111 00000000 00000000 10001011 01110010 00001110，即十六进制的0xBE872700008B720E。它的CRC16=0x2C72(00101100 01110010),动物标签一般使用两相(Biphase)码，则其发送波形如下：

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