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一、为什么RFID读写器在多RFID标签读取过程中会会发生冲突现象?_百度...

冲突的结果是你读不到相应的标签，或只能读到其中某一个标签。理论上这是读写器的算法问题，标签本身是有防止冲突的功能的。一次同时检测到多个标签时读写器会不知道怎么处理这就是冲突不过现在都处理的很好了像高频的一般200个标签没有问题超高频的国外的已经可以做到400个标签一次读取国内我们也做到了180个标签1s读取RFID读写器作为应用系统中必不可少的一部分，其选型正确与否将关系到客户项目能否顺利实施和实施成本；在读写器选用方面很好经过严密的流程才能确保项目的顺利。首先，需要关注读写器设备的频率范围，看其是否满足项目使用地的频率规范；第二，了解读写器的很大发射功率和配套选型的天线是否辐射超标；第三，看读写器具备的天线端口数量，根据应用是否需要多接口的读写器；第四、通讯接口是否满足项目的需求；第五、了解读距和防碰撞指标，读距指标要明确什么天线和标签下测试的；防碰撞要明确什么标签在什么排列方式下多长时间内全部读完。

二、什么是rfid防碰撞机制?简述常用的防碰撞方法及其原理。

RFID读写器正常情况下一个时间点只能对磁场中的一张RFID卡进行读或写操作，但是实际应用中经常有当多张卡片同时进入读写器的射频场，读写器怎么处理呢？读写器需要选出特定的一张卡片进行读或写操作，这就是标签防碰撞。

防碰撞机制是RFID技术中特有的问题。在接触式IC卡的操作中是不存在冲突的，因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座，而且一个卡座只能插一张卡片，不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题。常见的非接触式RFID卡中的防冲突机制主要有以下几种：

1.面向比特的防冲突机制。

高频的ISO14443A使用这种防冲突机制，其原理是基于卡片有一个全球唯一的序列号。比如Mifare1卡，每张卡片有一个全球唯一的32位二进制序列号。显而易见，卡号的每一位上不是“1”就是“0”，而且由于是全世界唯一，所以任何两张卡片的序列号总有一位的值是不一样的，也就说总存在某一位，一张卡片上是“0”，而另一张卡片上是“1”。

当两张以上卡片同时进入射频场，读写器向射频场发出卡呼叫命令，问射频场中有没有卡片。这些卡片同时回答“有卡片”；

然后读写器发送防冲突命令“把你们的卡号告诉我”，收到命令后所有卡片同时回送自己的卡号。

可能这些卡片卡号的前几位都是一样的。比如前四位都是1010，第五位上有一张卡片是“0”而其他卡片是“1”，于是所有卡片在一起说自己的第五位卡号的时候，由于有卡片说“0”，有卡片说“1”，读写器听出来发生了冲突。

读写器检测到冲突后，对射频场中的卡片说，让卡号前四位是“1010”，第五位是“1”的卡片继续说自己的卡号，其他的卡片不要发言了。

结果第五位是“1”的卡片继续发言，可能第五位是“1”的卡片不止一张，于是在这些卡片回送卡号的过程中又发生了冲突，读写器仍然用上面的办法让冲突位是“1”的卡片继续发言，其他卡片禁止发言，最终经过多次的防冲突循环，当只剩下一张卡片的时候，就没有冲突了，最后胜出的卡片把自己完整的卡号回送给读写器，读写器发出卡选择命令，这张卡片就被选中了，而其他卡片只有等待下次卡呼叫时才能再次参与防冲突过程。

上述防冲突过程中，当冲突发生时，读写器总是选择冲突位为“1”的卡片胜出，当然也可以指定冲突位为“0”的卡片胜出。

上述过程有点拟人化了，实际情况下读写器是怎么知道发生冲突了呢？在前面的数据编码中我们已经提到，卡片向读写器发送命令使用副载波调制的曼侧斯特(Manchester)码，副载波调制码元的右半部分表示数据“0”，副载波调制码元的左半部分表示数据“1”，当发生冲突时，由于同时有卡片回送“0”和“1”，导致整个码元都有副载波调制，读写器收到这样的码元，就知道发生冲突了。

这种方法可以保证任何情况下都能选出一张卡片，即使把全世界同类型的所有卡片都拿来防冲突，最多经过32个防冲突循环就能选出一张卡片。缺点是由于卡序列号全世界唯一，而卡号的长度是固定的，所以某一类型的卡片的生产数量也是一定的，比如常见的Mifare1卡，由于只有4个字节的卡序列号，所以其生产数量最多为2的32次方，即4294967296张。

2.面向时隙的防冲突机制

ISO14443B中使用这种防冲突机制。这里的时隙(timeslot)其实就是个序号。这个序号的取值范围由读写器指定，可能的范围有1-1、1-2、1-4、1-8、1-16。当两张以上卡片同时进入射频场，读写器向射频场发出卡呼叫命令，命令中指定了时隙的范围，让卡片在这个指定的范围内随机选择一个数作为自己的临时识别号。然后读写器从1开始叫号，如果叫到某个号恰好只有一张卡片选择了这个号，则这张卡片被选中胜出。如果叫到的号没有卡片应答或者有多于一张卡片应答，则继续向下叫号。如果取值范围内的所有号都叫了一遍还没有选出一张卡片，则重新让卡片随机选择临时识别号，直到叫出一张卡片为止。

这种办法不要求卡片有一个全球唯一序列号，所以卡片的生产数量没有限制，但是理论上存在一种可能，就是永远也选不出一张卡片来。

Felica采用的也是这种机制。

3.位和时隙相结合的防冲突机制

ISO15693中使用这种机制。一方面每张卡片有一个7字节的全球唯一序列号，另一方面读写器在防冲突的过程中也使用时隙叫号的方式，不过这里的号不是卡片随机选择的，而是卡片唯一序列号的一部分。

叫号的数值范围分为0-1和0-15两种。其大体过程是，当有多张卡片进入射频场，读写器发出清点请求命令，假如指定卡片的叫号范围是0-15，则卡片序列号最低4位为0000的卡片回送自己的7字节序列号。如果没有冲突，卡片的序列号就被登记在PCD中。然后读写器发送一个帧结束标志，表示让卡片序列号最低4位为0001的卡片作出应答；之后读写器每发送一个帧结束标志，表示序列号的最低4位加1，直到最低4位为1111的卡片被要求应答。如果此过程中某一个卡片回送序列号时没有发生冲突，读写器就可选择此张卡片；如果巡检过程中没有卡片反应，表示射频场中没有卡片；如果有卡片反应的时隙发生了冲突，比如最低4位是1010的卡片回送卡号时发生了冲突，则读写器在下一次防冲突循环中指定只有最低4位是1010的卡片参与防冲突，然后用卡片的5-8位作为时隙，重复前面的巡检。如果被叫卡片的5-8位时隙也相同，之后再用卡片的9-12位作为时隙，重复前面的巡检，依次类推。读写器可以从低位起指定任意位数的序列号，让卡号低位和指定的低位序列号相同的卡片参与防冲突循环，卡片用指定号前面的一位或4位作为时隙对读写器的叫号作出应答。由于卡片的序列号全球唯一，所以任何两张卡片总有某个连续的4位二进制数不一样，因而总能选出一张卡片。需要指出的是，当选定的时隙数为1时，这种防冲突机制等同于面向比特的防冲突机制。

选择RFID读写器天线的考量因素及实际应用案例

2024-07-23 16:03·博纬智能RFID在RFID技术的应用领域中，选择合适的读写器天线是确保系统高效、稳定运行的核心环节。这一过程不仅涉及对天线技术参数的深入理解，还需要紧密结合实际应用场景的具体需求。以下将详细阐述选择RFID读写器天线的考量因素，并结合多个实际应用案例进行说明。

一、明确应用场景需求不同行业和应用场景对RFID系统的需求各异。例如，在零售业中，RFID技术常用于库存管理，要求天线能够快速准确地识别货架上的商品标签；在制造业中，则可能用于生产线上的物料追踪，要求天线能够适应高速移动和恶劣环境。

博纬智能RFID天线系列

二、分析天线性能指标选择RFID读写器天线时，需重点考虑以下几个性能指标：

频率：根据应用场景选择合适的RFID频率，如低频、高频或超高频。增益与读写距离：确保天线在目标范围内能够稳定读取电子标签。波束宽度与覆盖范围：根据应用场景的覆盖范围选择合适的波束宽度。极化方式：确保天线极化方式与电子标签相匹配。抗干扰能力：在复杂环境中，选择具有良好抗干扰能力的天线。三、考虑环境因素环境因素如温度、湿度、尘埃、振动等都可能影响RFID天线的性能。在选择天线时，需考虑其耐候性、防水防尘等级以及抗震性能等。

四、实际应用案例案例一：零售业库存管理

在大型超市或仓储式零售店中，RFID技术被广泛应用于库存管理。为了快速准确地识别货架上的商品标签，超市通常会在货架上方或侧面安装RFID读写器天线。

选择策略：考虑到货架间的空间有限且商品种类繁多，超市会选择高增益、宽波束的天线，以确保在有限的空间内覆盖尽可能多的商品。同时，由于超市环境相对稳定，对天线的耐候性和抗震性能要求相对较低。案例二：制造业生产线追踪

在制造业中，RFID技术被用于生产线上的物料追踪和工序管理。由于生产线上的物料和工件处于高速移动状态，且可能经过多个工序和站点，因此要求RFID读写器天线具备高速移动识别能力和长距离读写能力。

选择策略：制造业会选择超高频天线，并结合定向天线设计以提高识别精度和读写距离。同时，考虑到生产线环境的复杂性和多变性（如金属设备、电磁干扰等），会选择具有优异抗干扰能力和稳定性能的天线产品。案例三：图书馆图书管理

在图书馆中，RFID技术被用于图书的借阅、归还和盘点管理。为了实现对图书的快速识别和追踪，图书馆会在借阅台、还书箱和书架等位置安装RFID读写器天线。

选择策略：图书馆会选择高频或超高频天线，因为这两种频率的天线在图书管理场景中具有较好的穿透能力和抗干扰能力。同时，考虑到图书馆环境的特殊性（如书籍密集、空间有限等），会选择小型化、易安装且能够覆盖多个书架区域的天线产品。案例四：智能停车场管理

在智能停车场中，RFID技术被用于车辆进出管理和车位引导。为了实现对车辆的快速识别和跟踪，停车场会在入口、出口和车位上安装RFID读写器天线。

选择策略：智能停车场会选择超高频天线，因为超高频天线具有较远的读写距离和较高的识别速度。同时，考虑到停车场环境的复杂性（如车辆高速移动、金属车身等），会选择具有优异抗干扰能力和穿透能力的天线产品。此外，为了满足车位引导的需求，停车场还会选择具有方向性识别能力的定向天线或阵列天线。选择合适的RFID读写器天线是一个综合考虑多方面因素的过程。通过明确应用场景需求、分析天线性能指标、考虑环境因素以及借鉴实际应用案例的经验教训，我们可以更加科学合理地选择出最适合实际需求的天线产品。这将有助于提升RFID系统的整体性能和应用效果，为各行业带来更多的便利和价值。

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