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ISO15693协议RFID芯片的防冲突与常用参数

发布时间:2015-10-6 14:15:56

RFID高频读写器介绍

随着全球化信息技术的发展,RFID芯片种类也越来越多,应用范围也越来越广泛。那么,拿到手上的RFID电子标签,我们怎么区分它的好坏呢?RFID高频13.56MHz频率下ISO 15693协议的芯片都有一个8字节共64bit的全球唯一序列号(ID号),这个ID号既可以使每个RFID芯片都有全球唯一的ID号,防止重复,有可以在多标签同时读取时用于防冲突。8字节ID号按权重从高到低标记为ID号7--ID号0,其中ID号7固定为16进制的E0H,ID号6是标签制造商的编码,例如NXP的代码为04H,TI的代码为07H;ID号5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 Inlay为00H。剩下的ID号4-ID号0为制造商内部分配的流水码。

RFID优点.jpg

为了区分不同行业中的RFID电子标签,ISO用一个字节的AFI (Application family identifier)来区分不同行业中的RFID芯片。AFI的高半字节表示主要行业,低半字节表示主要行业中的细分行业。其中AFI=00H表示所有行业。需要注意的是并不强制要求RFID芯片支持AFI,RFID芯片是否支持AFI是可选的,在收到"Inventory"清点命令后,如果标签不支持AFI,则标签必须立刻做出应答;如果支持AFI,则只有收到的AFI与标签存储的AFI一致才做出应答。

RFID高频HF图书不干胶标签HT6507是高频图书档案管理专用标签,工作频率13.56MHz,ISO/IEC  15693协议,采用独特的标签天线设计,能进行远距离多标签的读取,广泛用于图书馆管理、档案管理、无人零售、资产管理、服装管理、产线管理、设备巡检等领域。

RFID高频HF图书不干胶标签HT6507

RFID高频HF图书不干胶标签HT6507


ISO15693国际标准还规定了一个字节的可选的数据存储格式识别符(DSFID),用来区分标签中不同的数据存储格式。如果标签支持DSFID,在清点命令中标签将返回一个非零的DSFID,读写器可据此判断射频场中的标签是否具有期望的数据格式。

RFID标签芯片参数介绍

RFID芯片的内存最大可达8K字节,以数据块(Block)为单位进行管理,标签内最多可以有256个数据块,每个数据块最大可以有32字节。数据块的内容可以锁定以防止修改。

RFID高频珠宝管理读写器HR7738,是一款高性能的ISO/IEC 15693协议电子标签读写器,采用全数字信号处理设计,处理速度比模拟信号快60%以上,射频输出功率0.5-5W可软件调节。成功用于新零售无人售货柜,智能文件柜、商品定位、试管试剂管理、行业保密文件管理、智能图书柜、智能档案柜、药品寄售柜、流利架、珠宝管理、自助洗衣服务、生产过程控制等RFID系统应用领域。

RFID高频珠宝管理读写器HR7738

RFID高频珠宝管理读写器HR7738

RFID读写器与标签芯片数据交互方式

读写器与标签之间的数据交流使用"命令-应答"的方式,如下所示:   
命令:标志(Flags)+命令码(Command code)+参数(parameters)+数据(Application data)+校验(CRC16)
应答:标志(Flags)+参数(parameters)+数据(Application data)+校验(CRC16)
可见应答除了没有应答码之外,结构与命令码类似。每一条命令及其应答都使用CRC校验以保证数据的完整性。读写器可以发出一条请求后让射频场内的所有RFID芯片同时应答(Addressed mode),也可以指定一个RFID芯片应答(Non-addressed mode)。在Non-addressed模式下,可以使用两种方法指定一个RFID芯片,一种是命令中给出RFID芯片的唯一序列号ID号,另一种是命令中不给出 ID号,而是在之前的步骤中先选中一个标签,使其处于选中(select)状态,然后命令中指明仅要求处于选中状态的标签做出应答。
ISO15693RFID芯片的防冲突与ISO14443A中基于位的防冲突类似。其最根本的一点就是基于标签有一个全球唯一的序列号。因为序列号的唯一性,所以全球范围内的任意两个标签,其64bit的序列号中总有一个bit的值是不一样的,也就是说任意两个标签的序列号总有一个bit上一个是“0”,另一个是“1”。防冲突的过程可以1位1位的进行,也可以4位4位的进行。具体的原理参见位和时隙相结合的防冲突机制。
RFID芯片支持的命令可以分为强制(Mandatory)命令、可选(Optional)命令和用户(Custom)命令三种。强制命令和可选命令的功能和格式在标准中都有明确而详细的定义,用户命令则由标签制造商制定。
强制命令有两个:清点(Inventory)和保持静默(Stay quiet),标签必须支持。标签最基本的功能是可以通过防冲突送出一个标签识别号,这两个命令就是实现这个功能的。如果磁场中有多个标签,使用清点命令可以得到一个标签ID号,然后使用保持静默命令使其休眠;然后再使用清点命令可以得到下一个标签ID号,依次类推,从而实现对射频场中的所有标签实现清点轮询。

ISO15693协议RFID芯片的防冲突与常用参数

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可选命令是否支持由标签制造商决定,可以分为以下4类:
1.对整个标签操作:选择(Select)、复位(Reset to ready)、读取系统信息(Get system information);
2.对标签数据块操作:读单块(Read single block)、写单块(Write single block)、锁数据块(Lock block)、读多块(Read multiple blocks)、写多块(Write multiple blocks)、读多块安全状态(Get multiple block security status);
3.对AFI操作:写AFI(Write AFI)、锁定AFI(Lock AFI);
4.对DSFID操作:写DSFID(Write DSFID)、锁定DSFID(Lock DSFID)。


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