浅析射频识别技术在afc系统中的应用(陈丽雅、王晶鑫)

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1、浅析射频识别技术在AFC系统中的应用广州市地下铁道总公司陈丽雅、王晶鑫【摘要】本文通过引用读卡器读写票卡例子来分析射频识别技术在广州地铁AFC（AutomaticFareCollectionsystem）自动售检票系统中的应用，阐述读卡器读写票卡的原理以及相关的调试方法。针对现AFC系统里读卡器的读写性能容易受到磁场、温度、湿度等环境因素的影响，对现有读卡器读写性能的不稳定性提出一些有针对性、可行性较强的改进方法，从而提高AFC设备的运行效率和质量。【关键词】射频识别技术读卡器调试一、绪论1.1射频识别技术的定义射频识别技术，全称为RFID（Radio

2、FrequencyIDentification），其原理为由扫描器发射一特定频率之无线电波能量给接收器，用以驱动接收器电路将内部的代码送出，此时扫描器便接收此代码的一种自动识别技术。随着电子信息技术的发展,射频识别卡正逐渐取代传统的接触式IC卡，成为智能卡领域的新潮流。近几年来，射频识别卡的高度安全保密性和使用简单等特点，使之在各领域的应用中异军突起，应用前景十分广阔。与传统的接触式卡相比，利用射频识别技术开发的非接触式识别器，无论在系统寿命、防监听、防解密等性能上都具有很大的优势。1.2地铁线路中AFC系统简介AFC系统的全称是AutomaticFa

3、reCollectionSystem，是一种由计算机集中控制的自动售票（包括半自动售票）、自动检票以及自动收费和统计的封闭式自动化网络系统。AFC系统是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统。1.3射频识别技术在AFC系统中的应用射频识别技术以其高度安全保密性和使用简单的优点在广州地铁里广泛应用于门禁、AFC系统里面。AFC系统里面的闸机、自动售票机、半自动售票机和验票机都采用核心为射频芯片的读卡器来进行识别和读写票卡。每天每台AFC设备读卡器识别和读写票卡次数达到数万次，因此读

4、卡器性能的好坏关系到整个AFC系统的运作效率和地铁的服务形象，是AFC设备中很受关注的一个模块。二、射频识别技术的应用——读卡器2.1读卡器的构造AFC设备采用的读卡器是由主控板、RF板、SAM卡板和天线板组成，使用USB通信接口，可与RS232相互切换使用。2.2读卡器的工作原理读卡器采用的是射频识别技术，主要部件可分为读写器（读写器和天线）、电子标签（单程票、羊城通），其工作原理为：读写器接通电源后，天线一直形成磁场区域，当电子标签进入磁场区域后，接收读取器发出的信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的相关信息，或者主动发送某一频率的信号

5、，读写器读取信息并译码后，送至中央信息系统进行有关的处理。如图1所示：图1读卡器工作原理图2.3AFC设备读卡器采用的工作频率目前的射频识别产品的工作频率有低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波的频率范围内的，并且符合不同标准的不同产品。根据不同的工作频率，可以划分为四种：a．低频(120～135kHz)：通过电感耦合的方式进行数据传输，采用的电子标签为：ISO11784/11785、ISO18000-2，低频电子标签的读写距离一般情况下小于1米，信息量较低；b．高频(3～30MHz)：通过电感耦合的方式进行数据传输，典型工作频率为：13.

6、56MHz，采用的电子标签为：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3等，中高频电子标签的读写距离一般情况下小于1米，传输速度较快，可以支持很高的安全特性；c．超高频(850～960MHz)。通过电磁波方式进行数据传输，该频段较中高频相比，具有可实现长距离识别的的优点，最大识别距离可达10m，安全特性一般；d．微波(2．45～5．8GHz)。通过电磁波方式进行数据传输，该频段可实现远距离识别，识别距离可达100m，对于环境的敏感性较高；由于广州地铁AFC系统是一个封闭系统，对于识别和读写卡票的数据安全性和速率有很高的要求，结合目前射频识

7、别产品的各种频段，广州地铁线网读卡器采用工作频段是中高频频段，AFC设备的电子标签采用的格式为ISO14443TYPEA或TYPEB标准，有单程票、羊城通、员工票等。表1是AFC设备线网读卡器采用工作频率表。项目名称天线板类别频率（MHz）驻波比（SWR）R值X值AGM大天线板13.1293.7160TVMSVT小天线板12.7243150TOKEN小天线板13.9884.8100标准生产大天线板13.043.6130小天线板13.9624.1110表1AFC设备线网读卡器采用工作频率表三、目前读卡器射频识别存在的缺陷3.1受环境因素影响大线网读卡器中

8、采用的RFID技术根据工作原理，读写器天线、电子标签容易受金属和水分物质和环境影响，在AFC设