無線射頻技術(shù) RFID（radio frequency identification）是20 世紀90 年代興起的一種非接觸的自動識別技術(shù)，利用其射頻信號空間傳播的特性——通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息來實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。識別過程不需要物理接觸，不需要人工管理即可完成標簽信息的寫入和讀取。采用RFID 技術(shù)，可以一次性實現(xiàn)對多個目標以及運動目標的識別。此外，電子標簽是可讀寫的，能儲存大量信息，安全性保密性強，并且不怕外部灰塵、污漬等，具有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。正是由于具有這些其它識別方式不具備的優(yōu)勢，RFID 技術(shù)在物流、運輸、交通、生產(chǎn)、防偽等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和巨大的發(fā)展前景。本文以 AS3990 芯片為核心設(shè)計一種以MSP430f149 芯片為控制器的超高頻RFID 手持式讀寫器。對于符合EPCGen2 標準的電子標簽，它能完成的所有讀寫及控制操作。其移動智能管理功能主要應(yīng)用在物流、供應(yīng)鏈、倉庫等場合。

　　2．系統(tǒng)概述及設(shè)計原理

　　在無線射頻識別系統(tǒng)中，RFID讀寫器是用來識別標簽并將采集到的數(shù)據(jù)信息送入后臺進行處理的關(guān)鍵設(shè)備，對保證RFID 系統(tǒng)的正確性和可靠性工作中具有關(guān)鍵作用。同時RFID讀寫器也可以對標簽進行寫操作，將信息存儲在標簽中。讀寫器的設(shè)計是完全以ISO/IEC18000-6C 標準協(xié)議為基礎(chǔ)的。

　　2.1 ISO/IEC18000 -6C 協(xié)議簡介

　　ISO/IEC18000-6C 協(xié)議規(guī)定在數(shù)據(jù)傳輸時， 先傳輸高字節(jié)， 并且其前向鏈路的調(diào)制方式都是采用ASK， 并用PIE 編碼， 防沖突算法是基于概率和分槽算法;其后向鏈路則是通過反向散射調(diào)制技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸， 可以選擇密勒編碼或者FM0 編碼。6C 標準采用了相對簡單的加密算法以防止在讀寫器獲取標簽信息的過程中， 把敏感數(shù)據(jù)擴散出去。此算法僅在讀寫器給標簽傳送數(shù)據(jù)時對信息進行加密， 而標簽傳送到讀寫器的數(shù)據(jù)信息是不加密的， 其實現(xiàn)過程是讀寫器將從標簽獲得一個16bit 寬隨機數(shù)與將要傳送的16bit 寬數(shù)據(jù)進行模2 和計算得到密文， 然后由標簽解密獲得讀寫器發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。

　　2.2 防沖突機制

　　在標簽內(nèi)具有一個16 位的隨機數(shù)發(fā)生器，以解決防沖突算法問題。查詢命令含有槽計數(shù)器參數(shù)Q。標簽在收到查詢命令后， 參與標簽應(yīng)在 （0，2 Q -1 ）范圍內(nèi)挑選一個隨機數(shù)值， 并將該挑選的數(shù)值載入其計數(shù)器， 挑選數(shù)值為零的標簽會轉(zhuǎn)換成應(yīng)答狀態(tài)， 并立即進行應(yīng)答挑選數(shù)值非零的標簽則應(yīng)轉(zhuǎn)換成仲裁狀態(tài)，并等待發(fā)出查詢調(diào)整或查詢命令。詢問機采用的是三個基本操作來管理標簽群，即選擇、盤存、訪問。每個操作均由一個或一個以上的命令組成。三個基本操作的定義如下：

　?。?） 選擇： 讀寫器選擇標簽群以便于盤存和訪問的過程。詢問機可以用一個或多個的選擇命令在盤存之前選擇特定的標簽群。

　　（2） 盤存： 詢問機識別標簽的過程。詢問機在四個通話的其中一個通話中傳輸查詢命令，開始一個盤存周期， 一個或多個的標簽可以應(yīng)答， 詢問機檢查某個標簽應(yīng)答， 請求該標簽發(fā)出PC、EPC 和CRC-16。

　?。?） 訪問： 詢問機與各標簽交易的過程，即讀取或?qū)懭霕撕?。訪問前必須要對標簽進行識別， 訪問由多個命令組成。若多個標簽應(yīng)答，讀卡器通過檢測和解決波形的沖突， 可以解決其中一個標簽發(fā)來的16bit 密鑰， 其他未解決的標簽會收到錯誤的16bit 密鑰， 并返回仲裁狀態(tài)。發(fā)出查詢命令后將啟動一個盤存周期， 詢問機發(fā)出一個或多個的查詢調(diào)整或重復(fù)查詢命令。查詢調(diào)整命令只是重復(fù)以前的查詢命令， 可以令Q 增值或減值， 但不會將新的標簽引入該盤存周期。重復(fù)查詢命令則重復(fù)以前的查詢命令， 但參數(shù)不變， 也不會將新的標簽引入該盤存周期。處于仲裁或應(yīng)答狀態(tài)的的標簽收到查詢調(diào)整命令后，首先調(diào)整 Q， 然后在（0，2 Q1 ）范圍內(nèi)挑選一個隨機數(shù)值， 將該數(shù)值載到槽計數(shù)器內(nèi)。挑選數(shù)值為零的標簽應(yīng)轉(zhuǎn)換到應(yīng)答狀態(tài)并立即應(yīng)答; 挑選數(shù)值非零的標簽應(yīng)轉(zhuǎn)換到仲裁狀態(tài)， 并等待下次命令。