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

1、讀寫器和標簽之間的通信功能。在規(guī)定的技術(shù)條件和標準下，讀寫器與標簽之間可以進行無線通信；

2、讀寫器和計算機之間可以通過各種接口（如RS232、TCP/IP、USB、紅外、GPRS等）進行通信。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，并提供信息以實現(xiàn)多個讀寫器在網(wǎng)絡(luò)中運行：該讀寫器的識別碼、讀出標簽的時間和信息；

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

4、能夠進行固定和移動標簽的識讀；

5、能夠校驗讀寫過程中的錯誤信息；

6、對于有源標簽，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應用系統(tǒng)，讀寫器和標簽的行為一般由后端應用系統(tǒng)控制來完成。在后端應用程序與讀寫器之間的通信中，應用系統(tǒng)作為主動方向讀寫器發(fā)出若干命令，獲取應用所需的數(shù)據(jù)，而讀寫器作為從動方做出回應，建立與標簽之間的通信。在讀寫器和標簽之間的通信中，讀寫器又作為主動方觸發(fā)標簽，并對所觸發(fā)的標簽進行認證、數(shù)據(jù)讀取等，進而讀寫器將獲得的標簽數(shù)據(jù)作為回應傳給應用系統(tǒng)（注：有源標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于一個核心交換環(huán)節(jié)，將標簽中所含的信息傳遞給后端應用系統(tǒng)。從這個角度來看，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，標簽接收信號并做出響應，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分開的信號通道，稱為發(fā)送電路和接收電路。傳送到標簽上的數(shù)據(jù)經(jīng)過發(fā)送電路發(fā)送，而來自于標簽的數(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。基帶處理單元實現(xiàn)的任務(wù)主要有兩個：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)處理的標簽回送信號進行處理，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），并通過編制相應的MPU控制程序?qū)崿F(xiàn)以下功能：

1、實現(xiàn)與后端應用程序之間的API規(guī)范；

2、控制與電子標簽的通信過程；

3、執(zhí)行防碰撞算法，實現(xiàn)多標簽識別；

4、對讀寫器與標簽之間傳送的數(shù)據(jù)進行加密和解密；

5、進行讀寫器和標簽之間的身份驗證。

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，可以實現(xiàn)讀寫器對不同協(xié)議標簽的兼容及改善讀寫器的多標簽讀寫性，既方便了讀寫器設(shè)計，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，比如健永的遠距離低頻讀卡模塊等。

后端應用系統(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。

文章標簽：RFID技術(shù)、RFID標簽、RFID系統(tǒng)、RFID讀寫器、RFID電子標簽