射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,以下簡稱RFID)技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),它是射頻技術(shù)和IC卡技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。較之普通的磁卡和IC卡,RFID技術(shù)具有使用方便、數(shù)據(jù)交換速度快、便于維護(hù)和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。特別是它解決了無源(卡中無電源)和免接觸這兩大難題。與磁卡、IC卡等接觸式識(shí)別技術(shù)不同,RFID系統(tǒng)的應(yīng)答器和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識(shí)別功能,因而可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別,因而可應(yīng)用在更廣泛的場合。文中介紹的射頻識(shí)別系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)算法是射頻識(shí)別技術(shù)在汽車防盜器中應(yīng)用的一次成功嘗試。
1 射頻識(shí)別基本原理
典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)由應(yīng)答器(Transponder)、閱讀器(Read
er)以及數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)的基本工作原理為:閱讀器讀寫終端不斷地發(fā)出一組固定頻率(一般為134.2 kHz)的電磁波信號(hào),這樣,當(dāng)非接觸式卡(應(yīng)答器)片內(nèi)的一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路進(jìn)入閱讀器讀寫終端的工作區(qū)域內(nèi),且其工作頻率與讀寫終端發(fā)送信號(hào)的頻率相同時(shí),在電磁波激勵(lì)下,LC諧振電路產(chǎn)生共振。共振使卡內(nèi)的電容有了電荷,此時(shí)在電容另一端接的一個(gè)單向?qū)娮颖镁涂梢詫㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)并存儲(chǔ)。當(dāng)所積累的電荷的電壓值達(dá)到2V時(shí),這個(gè)電壓就可作為應(yīng)答器的工作電源。此時(shí),應(yīng)答器響應(yīng)閱讀器的要求,并將信息調(diào)制,同時(shí)發(fā)出以供閱讀器解調(diào)讀取。應(yīng)答器內(nèi)的E2PROM用來存儲(chǔ)其唯一電子標(biāo)簽的ID號(hào)(編碼長度為64位)以及其它用戶數(shù)據(jù)。
2 射頻識(shí)別汽車防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)
本文研制的射頻識(shí)別系統(tǒng)是以美國德州儀器公司的TMS3705為射頻信號(hào)讀寫芯片,并以該公司的RI-TRP-RR2B(只讀型)作為應(yīng)答器。該設(shè)計(jì)中的基站芯片與微處理器(MCU)的通信只需兩根通用I/0口線即可,因而使用起來十分方便。
應(yīng)答器發(fā)射的信號(hào)經(jīng)閱讀器天線接收、基站處理后即可送至微處理器的I/O口。送入閱讀器的是FSK(Frequency Shift Keyed)信號(hào),閱讀器只負(fù)責(zé)信號(hào)的解調(diào)工作,而信號(hào)的解碼由微處理器來完成。微處理器可根據(jù)輸入信號(hào)的高、低電平持續(xù)時(shí)間進(jìn)行解碼操作。
2.1 RI-TRP-RR2B射頻卡中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式
。遥桑裕遥校遥遥玻聭(yīng)答器內(nèi)共有14字節(jié)的數(shù)據(jù),其存放順序如表1所列。用戶數(shù)據(jù)區(qū)共有10個(gè)字節(jié),其中第2~9字節(jié)為用戶64位ID區(qū),第10、11字節(jié)為CRC校驗(yàn)碼。
。玻 基于射頻識(shí)別技術(shù)的汽車防盜器
該系統(tǒng)以ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)為核心,其硬件組成如圖2所示。該系統(tǒng)由射頻識(shí)別裝置、外部存儲(chǔ)器、語音電路、 時(shí)鐘電路、電源管理電路、看門狗和檢測控制電路組成。此系統(tǒng)的兼容性很高,可與其它防盜器配套使用,是一種性價(jià)比較高的汽車防盜裝置。該防盜報(bào)警系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)如下:
(1)普通汽車防盜器主要是采用鍵盤輸入方式對(duì)司機(jī)身份進(jìn)行識(shí)別的,這種方式給駕駛帶來諸多不便,而且由于其密碼組合有限,較容易被竊取和破譯。而采用射頻識(shí)別技術(shù)來識(shí)別身份,則可有效解決這一問題。車主只須攜帶應(yīng)答器(32mm)靠近閱讀器的感應(yīng)線圈(進(jìn)入7cm左右的感應(yīng)范圍),即可在瞬間完成身份識(shí)別,并且其密碼不宜破譯,因而大大提高了防盜效果。如果原有的應(yīng)答器丟失,那么,使用者只須按下“學(xué)習(xí)”鍵,然后將備用的應(yīng)答器靠近感應(yīng)天線即可完成ID的學(xué)習(xí),原有的ID會(huì)自動(dòng)清除,同時(shí)使丟失的應(yīng)答器失效,備用應(yīng)答器生效。