蔡伟豪肖柏鑫——RFID技术在校园一卡通的应用概述.ppt

;一、行业概况RFID在校园一卡通应用的前景;二、RFID在校园一卡通应用现状及其发展趋势;2.2?RFID在校园一卡通应用的发展趋势 近年来，随着校园信息化建设的进一步加快，校园一卡通系统在国家实施的“校校通”、数字校园、智慧校园等工程建设中起到了关键性的作用，得到了广泛的应用，各种解决方案和系统平台层出不穷。随着物联网、手机一卡通的兴起，校园一卡通将得到进一步深化和升级，中国校园一卡通市场发展呈现以下趋势： 1）.建设范围越来越广、正在向更多学校普及 ? 目前校园一卡通在一类重点大学已经比较普及，而二类、三类本科院校和专科院校正处于建设的高峰期，随着教育信息化进程的加快，中学、中职学校等也逐步开始建设校园一卡通，校园一卡通的建设范围越来越广。 ;2）.应用功能越来越多、建设规模越来越大 ? 随着校园信息化应用层次的不断深入和建设水平的持续提升，其应用功能也逐步丰富和强大。 3）.校园信息化建设的加速助推一卡通行业发展 ? 教育部在2008年教育电子政务建设工作研讨会中，强调应以“数字化校园”建设为目标，在教育信息系统建设与应用、信息化管理体制、信息技术支持与服务方面进行探索和创新，提出了构建“数字化环境、数字化管理、数字化学习、数字化科研和数字化生活”等“五个数字化”的理念；同时明确通过校园一卡通等系统提升校园管理协调机制。 ;三、RFID在校园一卡通系统中的使用; 电感耦合射频识别系统中，阅读器的天线产生电磁波，并向电子标签提供工作能量，同时传递信息。所以天线的设计和选择要符合一定的条件：天线线圈的电流达到最大，以便产生最大的磁通量；要有一定的带宽，保证信号的调制不会互相干扰；功率匹配，这样能够最大限度利用磁通量。天线有很多种形式和结构，如平板天线、环形天线、螺旋天线等。在电感耦合RFID系统中主要使用环形天线。环形天线主要用于中、低频射频识别系统中，用来实现能量和数据的电磁耦合。 ;3.1校园一卡通的基本组成结构 3.1.2?阅读器 （1）阅读器的组成： 虽然各种射频识别系统在耦合方式、通信方式、数据传输方式以及工作频率的选择上存在着很大的区别，但是，RFID阅读器的组成基本相同。主要由两大基本模块组成：信号控制与处理模块和高频接口模块。此外，阅读器还需要发射电磁能量的天线。如图2.1所示。信号控制和处理模块通常采用ASIIC组件和微处理器来实现其功能。; 信号控制和处理模块的主要功能：控制电子标签的通信过程；对数据进行加密和解密；信号的编码和解码；对电子标签身份识别。高频接口模块主要由发送器和接收器组成。通常高频接口模块又被称作射频模块，它的主要功能是：产生一定频率的射频信号，发射射频信号，激活电子标签并为其提供工作电压；调制发射信号，对电子标签进行写入操作：解调电子标签的射频信号。 ? 对于电感耦合的RFID体统，因为工作频率较低，所以阅读器的高频接口部电路比较简单。通常电感耦合的RFID系统阅读器的高频接口如图2.2。;(2)阅读器的结构形式 ?根据数据管理系统的功能需求以及不同设备制造商的生产习惯，阅读器有不同的结构与外观形式。根据天线和阅读器模块是否分离，可以分为分离式阅读器和集成式阅读器。常见的分离式阅读器有固定式阅读器，而典型的集成式阅读器有手持阅读器。根据阅读器的应用场合，可以分为固定式阅读器、OEM（Original?Equipment?Manufacturer原始设备制造商）模块、工业阅读器、手持阅读器和读卡器。 ; (3)阅读器的工作原理 ? 阅读器对支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照特定的顺序向外发送。阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。一旦到达阅读器的信息被正确的接收和译解后，阅读器通过特定的算法决定是否需要发射机对发送的信号重发一次，或者知道发射器停止发信号，这就是“命令响应协议”。使用这种协议，即便在很短的时间、很小的空间阅读多个标签，也可以有效地防止“欺骗问题”的产生。阅读器一般分为手持式终端和固定式终端两种，其中包含发送器，接收仪、控制模块和收发器四部分，收发器和计算机或者可编程逻辑控制器（PLC）链接来实现他们之间的沟通功能，因此阅读器也具备天线接收和传输信息的功能。其中数据传输和系统处理的工作过程是这样的解读器通过接收标签发