Транспондеры RFID систем типа «чтение-запись» с рабочей частотой 125 кГц

Транспондеры, в которые считыватель способен записывать данные, могут иметь емкость памяти, изменяющуюся в диапазоне от 1 байта до 64 Кбайт. Доступ к транспондеру для записи и считывания часто организуется блоками. При этом блок формируется путем набора заранее определенного числа байтов, которые могут быть затем считаны или записаны как единый блок. Чтобы изменить содержимое отдельного блока, сначала весь блок должен быть считан из транспондера, после чего тот же блок, включающий измененные байты, может быть записан обратно в транспондер. Современные системы используют размеры блоков 16 бит, 4 или 16 байт. Блочная структура памяти упрощает адресацию в интегральной схеме транспондера и в считывателе.


Рассмотрим функционирование транспондера типа "чтение-запись" с рабочей частотой 125 кГц. В качестве примера можем привести реализованный нашим предприятием проект автоматической системы учета складской продукции с использованием 125 кГц-овых радиометок для одного из наших Заказчиков, в производственных цехах которого производится тротуарная плитка и асфальтобетон, причем в составе системы используется 6 шт. RFID считывателей компании Моторола. Обмотка антенны, подсоединенная к этой ИС, служит для ИС в качестве источника питания и двустороннего коммуникационного интерфейса. Антенна и ИС образуют вместе транспондер.

Расположенная в ИС 330-битовая память ЭСППЗУ (10 блоков по 33 бит каждый) может считываться и записываться поблочно из считывателя. ИС принимает и декодирует амплитудно-модулированные (100%) потоки кодированных битов от базовой станции или считывателя. Передача данных из транспондера на считыватель производится с использованием нагрузочной модуляции. Это осуществляется путем частичного подавления поля считывателя с помощью резистивной нагрузки, подключаемой между двумя выводами обмотки антенны транспондера.


РЧ интерфейс генерирует электропитание ИС и формирует двусторонний обмен данными со считывателем. Он состоит из следующих блоков:
1. выпрямителя для генерации напряжения питания постоянного тока из переменного напряжения обмотки антенны;
2. выделителя тактовой частоты;
3. переключаемой нагрузки между выводами антенны для передачи данных от радиометки к считывателю.

Генератор скорости передачи данных программируется так, чтобы создать любую скорость передач и данных между RF/8 и RF/128. Декодер записи проверяет правильность потока данных в соответствии с используемым интервально-импульсным методом кодирования. Высоковольтный генератор генерирует высокое напряжение, требуемое для программирования ЭСППЗУ. Схема управления включением питания задерживает функционирование интегральной схемы, пока не будет получено приемлемое пороговое значение напряжения. Схема выделения тактовой частоты использует внешний РЧ сигнал в качестве внутреннего источника синхроимпульсов.


Контроллер является управляюще-логическим модулем, исполняющим следующие функции:
1. контроль доступа к памяти;
2. декодирование кодов операций и управление выполнением операций записи, прямого доступа или сброса;
3. обработку записываемых данных и режимов ошибок записи;
4. управление режимом пароля и др.

Модулятор состоит из кодеров данных для манчестерского, бифазного и NRZ­ кoдa и использует два типа модуляции: FSK (четыре разновидности) и PSK (три разновидности). Память представляет собой 330-битовое ЭСПП ЗУ, которое компонуется в 10 блоках по 33 бит каждый. Все 33 бит блока, включая бит защиты, программируются совместно. Перечислим основные свойства транспондера:
1. бесконтактная передача данных "чтение-запись";
2. несущая частота от 100 кГц до 150 кГц;
3. резонансный конденсатор, встроенный в кристалл;
4. память данных ЭСППЗУ 7х32 бит, включая 32-битовый пароль;
5. отдельная 64-битовая память для регистрационных данных.