在RFID系統(tǒng)中，讀寫器是核心部件。作為連接后端系統(tǒng)和前端標(biāo)簽的主要通道，讀寫器主要完成了以下功能：

1、讀寫器和標(biāo)簽之間的通信功能。在規(guī)定的技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)下，讀寫器與標(biāo)簽之間可以進(jìn)行無線通信；

2、讀寫器和計(jì)算機(jī)之間可以通過各種接口（如RS232、TCP/IP、USB、紅外、GPRS等）進(jìn)行通信。有的讀寫器還可以通過網(wǎng)絡(luò)接口直接與互聯(lián)網(wǎng)連接，并提供信息以實(shí)現(xiàn)多個(gè)讀寫器在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行：該讀寫器的識別碼、讀出標(biāo)簽的時(shí)間和信息；

3、能夠在有效讀寫區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽的同時(shí)識讀，具備防碰撞的功能；

4、能夠進(jìn)行固定和移動標(biāo)簽的識讀；

5、能夠校驗(yàn)讀寫過程中的錯(cuò)誤信息；

6、對于有源標(biāo)簽，往往能夠識別和電池相關(guān)的信息，如電量等；

對于多數(shù)RFID應(yīng)用系統(tǒng)，讀寫器和標(biāo)簽的行為一般由后端應(yīng)用系統(tǒng)控制來完成。在后端應(yīng)用程序與讀寫器之間的通信中，應(yīng)用系統(tǒng)作為主動方向讀寫器發(fā)出若干命令，獲取應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)，而讀寫器作為從動方做出回應(yīng)，建立與標(biāo)簽之間的通信。在讀寫器和標(biāo)簽之間的通信中，讀寫器又作為主動方觸發(fā)標(biāo)簽，并對所觸發(fā)的標(biāo)簽進(jìn)行認(rèn)證、數(shù)據(jù)讀取等，進(jìn)而讀寫器將獲得的標(biāo)簽數(shù)據(jù)作為回應(yīng)傳給應(yīng)用系統(tǒng)（注：有源標(biāo)簽也可以作為主動方與讀寫器通信）。
由此可以看到，讀寫器的基本作用相當(dāng)于一個(gè)核心交換環(huán)節(jié)，將標(biāo)簽中所含的信息傳遞給后端應(yīng)用系統(tǒng)。從這個(gè)角度來看，讀寫器可以被看作是一種數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

RFID系統(tǒng)的基本工作原理如圖1所示。

圖1， RFID讀寫器的基本工作原理

讀寫器的硬件通常由三部分組成：射頻通道模塊、控制模塊和天線，其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

射頻通道模塊主要完成射頻信號的處理，將信號通過天線發(fā)送出去，標(biāo)簽接收信號并做出響應(yīng)，并將自身信息返回給讀寫器。

在射頻通道模塊中一般有兩個(gè)分開的信號通道，稱為發(fā)送電路和接收電路。傳送到標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)經(jīng)過發(fā)送電路發(fā)送，而來自于標(biāo)簽的數(shù)據(jù)則經(jīng)過接收電路來處理。

控制處理模塊主要由基帶信號處理單元和智能單元組成?；鶐幚韱卧獙?shí)現(xiàn)的任務(wù)主要有兩個(gè)：第一，將讀寫器智能單元發(fā)出的命令編碼變?yōu)楸阌谡{(diào)制到射頻信號的編碼調(diào)制信號；第二，對經(jīng)過射頻通道模塊解調(diào)處理的標(biāo)簽回送信號進(jìn)行處理，并將處理后的結(jié)果送入讀寫器的智能單元中。

智能單元從原理上講是讀寫器的控制核心；從實(shí)現(xiàn)角度來講，通常采用MPU（嵌入式微處理器），并通過編制相應(yīng)的MPU控制程序?qū)崿F(xiàn)以下功能：

1、實(shí)現(xiàn)與后端應(yīng)用程序之間的API規(guī)范；

2、控制與電子標(biāo)簽的通信過程；

3、執(zhí)行防碰撞算法，實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽識別；

4、對讀寫器與標(biāo)簽之間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密；

5、進(jìn)行讀寫器和標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，以DSP（數(shù)字信號處理器）為核心的，輔助以必要的外圍電路，基帶信號處理和控制處理的軟件化等方法，可以實(shí)現(xiàn)讀寫器對不同協(xié)議標(biāo)簽的兼容及改善讀寫器的多標(biāo)簽讀寫性，既方便了讀寫器設(shè)計(jì)，又改善了讀寫器的性能。

圖2 ，讀寫器硬件結(jié)構(gòu)圖

讀寫器射頻通道模塊與處理模塊之間的接口主要處理調(diào)制、解調(diào)信號和控制信號。由于接口位于讀寫器設(shè)備內(nèi)部，各廠家的約定可能并不相同。實(shí)際上在接口的歸屬上業(yè)內(nèi)有不同的意見，不過一般的情況是將射頻通道模塊集成化，提供單芯片的射頻通道模塊，比如健永的遠(yuǎn)距離低頻讀卡模塊等。

后端應(yīng)用系統(tǒng)與讀寫器智能單元之間的數(shù)據(jù)交換通過讀寫器接口來完成。讀寫器接口可以采用串口RS232或RS485、以太網(wǎng)、USB接口，還可以采用無線通信接口。從當(dāng)前發(fā)展看，其趨勢是采用集成多通信接口方式，包括GSM、GPRS、CDMA等無線通信接口。
根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能需求及不同廠商的產(chǎn)品接口，讀寫器具有各種各樣的結(jié)構(gòu)和外觀形式。例如，天線和讀寫器模塊可以分開（分離式），也可以集成到一起（集成式）；讀寫器有便攜式，也有固定式的。

文章標(biāo)簽：RFID技術(shù)、RFID標(biāo)簽、RFID系統(tǒng)、RFID讀寫器、RFID電子標(biāo)簽