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教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備Teaching Equipment

YG-RFID型創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

YG-RFID型創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)適合于支持射頻識(shí)別RFID原理與應(yīng)用、射頻識(shí)別RFID技術(shù)等系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)相關(guān)RFID實(shí)驗(yàn),掌握低頻、高頻、超高頻及有源RFID的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、原理與技術(shù)。

一、產(chǎn)品介紹

YG-RFID型創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)適合于支持射頻識(shí)別RFID原理與應(yīng)用、射頻識(shí)別RFID技術(shù)等系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。系統(tǒng)包含125KHz的LF低頻模塊、13.56MHz的HF高頻模塊、915MHz的UHF超高頻模塊、13.56MHz的HF高頻原理機(jī)模塊、2.4GHz的Active RFID模塊、Cortex A8雙核多功能嵌入式網(wǎng)關(guān)模塊。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)相關(guān)RFID實(shí)驗(yàn),掌握低頻、高頻、超高頻及有源RFID的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、原理與技術(shù)。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

1、系統(tǒng)完整性:
       a.涵蓋LF、HF、UHF、有源RFID及原理機(jī)。
       b.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議分析、RFID原理及應(yīng)用。

2、先進(jìn)性:
       a.采用模塊化設(shè)計(jì),軟件自動(dòng)掃描,即插即用,每個(gè)模塊可獨(dú)立使用。
       b.包含ISO/IEC11784/11785、ISO15693、ISO14443A/B、ISO18000-3、FeliCaRFID、NFC IP-1(ISO/IEC 18092)、NFC IP-2(ISO/IEC 21481)NFC協(xié)議、EPC global UHF Class 1 Gen 2、ISO 18000-6B 、IP-X Version1.07、ISO18000-6C等協(xié)議解析。
       c.高頻采用TI TRF7970A芯片支持NFC近場(chǎng)支付;超高頻采用IMPINJ R2000芯片,讀取準(zhǔn)確性更好、范圍更廣,同時(shí)符合全球監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn);原理機(jī)采用ARM+FPGA架構(gòu),完整展現(xiàn)RFID芯片設(shè)計(jì)。

3、開放性:
       系統(tǒng)開放所有軟硬件設(shè)計(jì)資源。

三、系統(tǒng)組成

RFID創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),由UHF超高頻部分、HF高頻部分、LF低頻125K部分、HF高頻原理機(jī)部分、Active RFID、嵌入式網(wǎng)關(guān)及通用供電通信底板等7部分組成。各個(gè)模塊可以單獨(dú)使用形成獨(dú)立的功能單元,也可以全部插接到底板形成完整的系統(tǒng),系統(tǒng)具備智能掃描功能,可自行掃描當(dāng)前接入的所有模塊。

系統(tǒng)框圖


LF低頻部分
125KHz 低頻RFID讀寫器模塊,基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議開發(fā),采用美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的高集成度RFID專用芯片U2270B設(shè)計(jì)而成。發(fā)射頻率為120KHz—150KHz,典型發(fā)射頻率為125KHz,采用曼徹斯特和雙相編碼。支持低功耗模式。支持6種睡眠模式:空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式、擴(kuò)展的Standby模式。
 
HF高頻部分
13.56MHz高頻RFID讀寫器模塊,采用美國(guó)TI公司最新的低功耗RF射頻芯片TRF7970A,支持ISO15693、ISO18000-3、ISO14443A/B、FeliCaRFID協(xié)議、支持NFC標(biāo)準(zhǔn)NFCIP-1(ISO/IEC 18092)和NFCIP-2(ISO/IEC 21481)。內(nèi)部集成編碼器、解碼器和NFC收發(fā)器,可工作于主動(dòng)及被動(dòng)模式,同時(shí)具備獨(dú)立查詢模式和快速標(biāo)簽識(shí)別模式,用于讀寫器快速查詢標(biāo)簽,支持三種速率:106Kbps、212Kbps、424Kbps。

UHF超高頻部分
UHF超高頻部分采用全球知名超高頻IC廠家Impinj(英頻杰)公司的RF收發(fā)器R2000芯片,工作頻率為840-960MHz,芯片內(nèi)部集成功率放大器,輸出功率可配置(最高可配置到17dBm),同時(shí)配置外部功率放大器(最高可配置到32.5dBm),可為高性能應(yīng)用提供額外功放支持。在大功率和連接大增益天線的情況下,可以穩(wěn)定可靠讀取30-50米距離范圍的標(biāo)簽。雙通道,雙天線配置,2個(gè)經(jīng)過(guò)特別優(yōu)化的高性能50Ω MMCX天一個(gè)隔離天線或者兩個(gè)一體天線。 空中協(xié)議支持EPC bal UHF Class 線端口,可配置成1 Gen 2/ISO 18000-6C、ISO 18000-6B。采用DSB、SSB與調(diào)制,支持IP-X Version1.07,支持密集讀寫器模式(DRM),可配置成其它協(xié)議。靈敏度為:-95dBm(DRM)-110dBm(LBT),采用載波消除技術(shù),讀取速度快、范圍廣,相位噪聲低,符合全球監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。
 
HF高頻原理機(jī)
HF高頻原理機(jī)采用ARM+FPGA架構(gòu),結(jié)合外部分立器件,實(shí)現(xiàn)完整的RFID芯片設(shè)計(jì)。工作在13.56MHz頻段,支持ISO15693、ISO14443A/B協(xié)議,全面展現(xiàn)了RFID芯片底層的原理,包括信號(hào)編碼、信號(hào)調(diào)制、載波、信號(hào)放大、信號(hào)解調(diào)、功率控制、邏輯控制、協(xié)議實(shí)現(xiàn)等,同時(shí)模塊上具有多個(gè)測(cè)試點(diǎn),可以通過(guò)示波器能夠觀測(cè)到RFID讀寫器整個(gè)工作流程關(guān)鍵點(diǎn)的信號(hào),包括編碼信號(hào)、載波信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、調(diào)制載波信號(hào)、功率放大信號(hào)、解調(diào)信號(hào)等。可以觀測(cè)ISO15693標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的15個(gè)強(qiáng)制指令和可選指令的執(zhí)行情況,電子標(biāo)簽的響應(yīng)情況。用戶可以通過(guò)此單元掌握RFID的原理以及實(shí)現(xiàn)方法。
 
Zigbee Active RFID
Active RFID采用TI公司的RF芯片CC2530F256,可實(shí)現(xiàn)ActiveRFID的ID識(shí)別及傳感數(shù)據(jù)采集傳輸。 小型一體式模塊化設(shè)計(jì),紐扣電池供電,可以通過(guò)上位機(jī)動(dòng)態(tài)修改采集及休眠間隔,超低功耗模式,采用全球知名的微型天線廠家英國(guó)Antenova天線。通信模塊采用主流六層板及郵票孔設(shè)計(jì),性能穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng)。 模塊集成多個(gè)傳感器部件,包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、三軸加速度傳感器。
 
嵌入式網(wǎng)關(guān)
嵌入式網(wǎng)關(guān)采用TI公司的雙核達(dá)芬奇架構(gòu)微控制器OMAP3530作為主控制器,該處理器在單一的芯片上集成了600-MHz ARM Cortex-A8 Core、430-MHz TMS320C64x+ DSP Core、POWERVR SG™ 2D/3D加速引擎以及豐富的多媒體外設(shè)。 嵌入式網(wǎng)關(guān)底板集成主流各種無(wú)線通信模塊,包括:華為GSM/GPRS無(wú)線廣域網(wǎng)通信模塊、英國(guó)Antenova GPS全球定位模塊、美國(guó)TI Zigbee低功耗數(shù)據(jù)傳輸模塊、臺(tái)灣Jorjin藍(lán)牙+WIFI+FM近距離通信及網(wǎng)絡(luò)接入模塊。
  通用供電通信底板 通用供電通信底板為整個(gè)RFID系統(tǒng)中的各個(gè)模塊提供供電,同時(shí)完成各個(gè)功能單元的通信連接,通信底板預(yù)留多個(gè)插接口,各個(gè)模塊可隨意插接,無(wú)需人為干預(yù)或編號(hào),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前所連接的各個(gè)模塊。

四、軟件資源和實(shí)驗(yàn)資源

1、軟件資源

軟件資源 備注
LF Module Package ATA2270 PC Application、2270 API、AVR固件下載程序
HF Module Package CCS4.2開發(fā)環(huán)境、固件源碼、RFID讀卡程序、
UHF Module Package Indy_sdk、R2000例子、R2000燒寫程序及固件、Indy Tools、Indy API
HF 原理機(jī)Package VHDL源碼包、M3固件源碼包、IAR For ARM 6.30、
ActiveRFID Package IAR For 51 V8.1、固件源碼包
Gateway Package WinCE6.0 BSP、kernel Image、SDK、Kernel Project

2、實(shí)驗(yàn)列表

實(shí)驗(yàn)列表
1、RFID原理機(jī)實(shí)驗(yàn)
RF基本原理
實(shí)驗(yàn)一:RFID編碼
實(shí)驗(yàn)二:RFID系統(tǒng)載波產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)三:RFID信號(hào)調(diào)制 
實(shí)驗(yàn)四:RFID末級(jí)輸出調(diào)制載波信號(hào)
實(shí)驗(yàn)五:RFID調(diào)制解調(diào)----ASK模式 
實(shí)驗(yàn)六:RFID調(diào)制解調(diào)----FSK模式 
實(shí)驗(yàn)七:RFID調(diào)制解調(diào)----PSK模式 
實(shí)驗(yàn)八:副載波調(diào)制/解調(diào) 
實(shí)驗(yàn)九:RFID天線 
ISO15693協(xié)議標(biāo)簽操作 
實(shí)驗(yàn)一:ISO15693協(xié)議規(guī)定 
實(shí)驗(yàn)二:RFID設(shè)備信息 
實(shí)驗(yàn)三:RFID版本信息 
實(shí)驗(yàn)四:RFID模式設(shè)置 
實(shí)驗(yàn)五:讀卡總量指令(盤點(diǎn))
實(shí)驗(yàn)六:保持靜默狀態(tài)指令 
實(shí)驗(yàn)七:讀單個(gè)塊指令 
實(shí)驗(yàn)八:寫單個(gè)塊指令 
實(shí)驗(yàn)九:鎖塊指令 
實(shí)驗(yàn)十:選擇指令 
實(shí)驗(yàn)十一:讀多個(gè)塊指令
實(shí)驗(yàn)十二:獲取標(biāo)簽信息指令
實(shí)驗(yàn)十三:進(jìn)入就緒狀態(tài)指令 
實(shí)驗(yàn)十四:獲取多個(gè)塊安全狀態(tài)指令
實(shí)驗(yàn)十五:寫AFI指令 
實(shí)驗(yàn)十六:鎖AFI指令 
實(shí)驗(yàn)十七:寫DSFID指令 
實(shí)驗(yàn)十八:鎖DSFID指令 
實(shí)驗(yàn)十九:固件燒寫 
實(shí)驗(yàn)二十:網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) 
2、RFID低頻實(shí)驗(yàn): 
實(shí)驗(yàn)一:Get Revision Information 
實(shí)驗(yàn)二:Play Sound 
實(shí)驗(yàn)三:RF Field Control
實(shí)驗(yàn)四:Output Enable Control 
實(shí)驗(yàn)五:Standby Control 
實(shí)驗(yàn)六:Antenna Tuning Control
實(shí)驗(yàn)七:Reader/Tag Selection 
實(shí)驗(yàn)八:Set Write Timings 
實(shí)驗(yàn)九:Set Read Timings 
實(shí)驗(yàn)十:Tag Field 
實(shí)驗(yàn)十一:Set Write Mode
實(shí)驗(yàn)十二:Basic Mode Write 
實(shí)驗(yàn)十三:Set Read Modulation Type
實(shí)驗(yàn)十四:Read Sequence Start 
實(shí)驗(yàn)十五:Read Complete Animal ID 
實(shí)驗(yàn)十六:Read Simple Animal ID 
實(shí)驗(yàn)十七:Read Manufacturing Data 
實(shí)驗(yàn)十八:Write Complete Animal ID 
實(shí)驗(yàn)十九:Write Simple Animal ID
實(shí)驗(yàn)二十:LF網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)二十一:板級(jí)關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)波形
實(shí)驗(yàn)二十二:固件燒寫 
實(shí)驗(yàn)二十三:網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn)
3、RFID高頻實(shí)驗(yàn): 
實(shí)驗(yàn)一:Inventory 命令實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二:Stay quiet命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)三:Select命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)四:Reset to ready 命令實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五:(寫應(yīng)用標(biāo)志位)Write AFI 
實(shí)驗(yàn)六:Lock AFI 命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)七:Read single block 命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)八:Write single block命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)九:Lock block命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十:Read multiple block命令實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十一:Write DSFID命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十二:Lock DSFID命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十三:Get system information命令實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十四:Get multiple block security status命令實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十五:RC循環(huán)冗余實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十六:SO15693防沖撞原理 
實(shí)驗(yàn)十七:HF網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十八:固件下載 
實(shí)驗(yàn)十九:網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) 
4、RFID超高頻實(shí)驗(yàn): 
實(shí)驗(yàn)一:Select命令及應(yīng)答
實(shí)驗(yàn)二:Read命令及應(yīng)答 
實(shí)驗(yàn)三:Write命令及應(yīng)答 
實(shí)驗(yàn)四:Kill命令及應(yīng)答 
實(shí)驗(yàn)五:Lock命令及應(yīng)答 
實(shí)驗(yàn)六:BlockWrite命令及應(yīng)答
實(shí)驗(yàn)七:BlockErase命令及應(yīng)答 
實(shí)驗(yàn)八:?jiǎn)蝹€(gè)標(biāo)簽應(yīng)答實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)九:多標(biāo)簽應(yīng)答實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十:標(biāo)簽訪問(wèn)(讀寫操作等)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十一:CRC-16編碼解碼實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十二:標(biāo)簽錯(cuò)誤應(yīng)答實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)十三:UHF槽計(jì)數(shù)器 
實(shí)驗(yàn)十四:UHF數(shù)據(jù)流交換 
實(shí)驗(yàn)十五:固件下載 
實(shí)驗(yàn)十六:網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) 
5、Active RFID實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一:ACTIVE RFID串口通信實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二:ACTIVE RFID無(wú)線收發(fā)實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)三:ACTIVE RFID傳感數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)四:網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) 
6、綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)一:DLL應(yīng)用實(shí)例實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二:低頻ID卡實(shí)例實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)三:ISO15693/ISO14443實(shí)例實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四:ISO18000-6C實(shí)例實(shí)驗(yàn) 
7、RFID應(yīng)用方案及演示 
實(shí)驗(yàn)一:基于ACTIVE RFID精準(zhǔn)物流系統(tǒng) 
實(shí)驗(yàn)二:基于高頻RFID職工考勤管理系統(tǒng) 
實(shí)驗(yàn)三:基于超高頻RFID職工管理考勤管理系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)四:圖書館管理系統(tǒng)