基于ISO 11784／5的動物識別標簽設(shè)計

1 國際動物識別標準介紹
ISO 11784：動物的射頻識別――代碼結(jié)構(gòu)。
ISO 11785：動物的射頻識別――技術(shù)標準。
ISO 11784和11785分別規(guī)定了動物識別的代碼結(jié)構(gòu)和技術(shù)準則。標準中沒有對應答器樣式尺寸加以規(guī)定，因此可以設(shè)計成適合于所涉及動物的各種形式，如玻璃管狀、耳標或項圈等。
1．1 代碼結(jié)構(gòu)――國際標準ISO 11784
代碼結(jié)構(gòu)為64位，如表1所列。其中的27～64位可由各個國家自行定義。

各國國內(nèi)識別代碼由該國自行管理。27～64位也可以分配用于區(qū)別不同的動物類型、品種、所在區(qū)域、飼養(yǎng)者等等。這些在此標簽內(nèi)沒有做出規(guī)定。
技術(shù)準則規(guī)定了應答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率為134．2 kHz，數(shù)據(jù)傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示。應答器采用FSK調(diào)制，NRZ編碼。
由于較長的應答器充電時間和工作頻率的限制，通信速率較低。
1．2 技術(shù)標準――國際標準ISO 11785
ISO 11785技術(shù)標準規(guī)定了電子標簽的數(shù)據(jù)傳輸方法和讀寫器規(guī)范，以便激活電子標簽的數(shù)據(jù)載體。制定該技術(shù)標準的目的是使范圍廣泛的不同制造商的電子標簽能夠使用一個共同的讀寫器來詢問。動物識別用的符合國際標準的讀寫器能夠識別和區(qū)分使用全雙工／半雙工的系統(tǒng)(負載調(diào)制)的電了標簽和使用時序系統(tǒng)的電子標簽。
1．2．1 全雙工／半雙工系統(tǒng)
全雙工／半雙工電子標簽通過活化場得到電源，并立即開始傳輸存儲的數(shù)據(jù)。因為是不需要副載波的負載調(diào)制過程，同時數(shù)據(jù)表示成差分雙相代碼(DBP)，把讀寫器頻率除以32即可以得到位率。當頻率為134．2 kHz時，傳輸速率(位率)為4 194bps。
全雙工／半雙工數(shù)據(jù)報文包括了11位的起始域(頭標)、64位(8字節(jié))有用數(shù)據(jù)、16位(2字節(jié))CRC以及24位(3字節(jié))終止域(尾標)。每傳輸8位后，插入一個邏輯“1”電平的填充位，以便避免出現(xiàn)頭標為“00000000001”的情況。在給定傳輸速率的情況下，傳輸128位大約需要30．5 ms。
1．2．2 時序系統(tǒng)
每50 ms后活化場暫停3 ms。時序電子標簽事先已經(jīng)通過活化場充入了能量，在活化場暫停后大約1～2 ms開始傳輸存儲的數(shù)據(jù)。
電子標簽用頻移鍵控(2FSK)調(diào)制法。位編碼采用NRZ邏輯“O”與基頻134．2 kHz對應，邏輯“1”與頻率124．2 kHz對應。
把發(fā)送頻率除以16就可以得到比特率。因此，在頻移鍵控情況下，比特率對于邏輯“O”為8 387 bps，對于邏輯“1”為7 762 bps。
時序數(shù)據(jù)報文包括了8位起始域01lllllOb、64位(8字節(jié))有用數(shù)據(jù)、16位(2字節(jié))CRC以及24位(3字節(jié))終止域，沒有填充位。
在給定傳輸速率的情況下，傳輸112位最多需要14.5ms(“1”序列)。

2 動物識別卡片結(jié)構(gòu)說明
根據(jù)動物識別的標準，可以得到動物識別卡片數(shù)據(jù)發(fā)送的順序，即從第1個字節(jié)的bitO發(fā)送到第16個字節(jié)的bit7。
動物識別卡片數(shù)據(jù)發(fā)送表見本刊網(wǎng)站(編者注)。表中內(nèi)容說明如下：
(1)DATAl～DATA64
①National ID：高位到低位=DATA27～DATA64=NID37～NIDO
舉例：假設(shè)要寫入的是11223344556(十進制)(最大為274877906944)，
對應于十六進制是1A21A278BE，對應于二進制是01 1010 0010 0001 1010 0010 01111000 1011 1110，
對應于表中的NID就是從NID37～NID0。
②Country ID：高位到低位=DATAl7～DATA26=CID9～CIDO
舉例：假設(shè)要寫入的是1000(十進制)(最大為1024)，
對應于十六進制是3E8，
對應于二進制是11 1110 1000，
對應于表中的CID就是從CID9～CID0。
③DATA BLOCK：DATAl6。
④Resetved：DATA2～DATAl5。
⑤Animal FLAG：DATAl。
(2)CRC部分為8字節(jié)的校驗
CRC計算例程如下：
bur[0]～buf[7]為8字節(jié)有效數(shù)據(jù)。crc_value為2字節(jié)CRC校驗數(shù)據(jù)。

}

}

3 射頻讀寫基站EM4095介紹
EM4095是用于RFID的CMOS集成收發(fā)器電路基站芯片，有以下功能：
◆利用載波驅(qū)動天線；
◆用于可讀寫應答器的AM調(diào)制磁場；
◆對從天線傳輸來的應答器的調(diào)制信號進行AM解調(diào)；
◆與微處理器通過簡單接口通信。
特點如下：
◆集成的鎖相環(huán)系統(tǒng)，以實現(xiàn)用自適應載波頻率來匹配天線諧振頻率；
◆無需外部晶振；
◆100～150 kHz載波頻率范圍；
◆用橋驅(qū)動方式直接驅(qū)動天線；
◆以O(shè)OK(100％AM調(diào)制)的方式進行數(shù)據(jù)傳輸；
◆用外部可調(diào)整系數(shù)的單端驅(qū)動器以AM調(diào)制的方式進行數(shù)據(jù)傳輸；
◆兼容多種應答器協(xié)議(如EM400X、EM4050、EM4150、EM4070、EM4170、EM4069……)；
◆睡眠模式1μA；
◆兼容USB電壓范圍；
◆40～+85℃溫度范圍；
◆小外形塑料封裝SO16。