目前市面上有各种RFID的卡片，主要应用在人员管理、出入库管理等领域。相比与无源RFID，有源RFID的接收距离可以很长，扩展性也很好。但是有源RFID也有一些弊端，比如功耗就是一大问题。有些卡片因为卡片做成防水密封的，不允许更换电池，这也就意味着，只要电池一没电，卡片就报废了。同时，就拿出入库管理为例，RFID卡片真正工作的时间也就进出的时候，其它时候都是在做无用功。

 

目前的主要做法有两种，一种是卡片作为被动接收端，每隔一段时间侦测一下是否有信号；还有一种就是再在卡片上加芯片，如AS3933等，通过外部电磁波来激活卡片，然后让卡片发送2.4G数据。

 

两种方法相比较，后一种的功耗是最低的，因为它只有在有特定电磁波的时候才会工作，其它时候都是在低功耗或掉电模式的。但是它的弊端就在于增加了开发成本，卡片电路中不但要添加外围芯片，工程现场还要去布电磁波线圈等。所以相比较而言，第一种方法的可行性更高一些，但是它对程序控制的要求就有点高。

 

我第一个项目用的就是第一种方法，当时是做车辆进出管理，为了考虑车辆的进出的方向性，所以采用了第一种方法，这样即可以降低功耗，又可以判别车辆是进还是出。当时用的是AS3933芯片，采用125kHzASK载波信号激活，在这个125kHz信号中加入不同的数据编号。在进出的地方布两个线圈。这样就形成了两个电磁波场。只要电磁波载波中的前导码和配置的一样，就可以唤醒芯片。我们碰到的最大的问题不是功耗，而是如何调节线圈信号的发射功率。一开始使用的是电位器，通过改变电位器的阻值来控制通过线圈的电流。但是每次调电位器都需要打开读写器的盒子（我们是通过读写器中的STM32芯片发送信号给线圈的），而且在连续发送信号的时候，驱动芯片基本会烧掉。主要是驱动芯片是用推挽式的mos管，两个mos管信号上升，下降的速度有点差异，导致有那么一小段时间是短路的，导致电流很大。所以后来我们加入了死区控制，这样只要延时几个微秒，电流明显比之前的要小，激活卡片的距离和之前的差不多。然后通过改变125kHz的PWM的占空比，来实现功率的调节。本来接下去是要做卡片距离的自适应的，由于很多原因，没有继续下去，比较遗憾。

 

第一种方式采用的是nRF24LE1，主要考虑到卡片大小。

 

为了使得第一种方式的功耗更加低，采用第二种方法的时候，我常用干簧管来使卡片进入完全休眠，即不用周期性的醒来一次来侦测信号了。可以通过磁铁来控制干簧管的开关来使得工作和休眠状态的切换。同时这还有一个附加的好处。就是卡片初始化配置。

 

因为是RFID，所以没一张卡片就必须编号唯一，对于那些一般的防水的卡片，在量产的时候烧一个通用的程序，需要一张张烧代码，因为一旦封死就无法对其进行修改了。所以很麻烦，但是如果引入干簧管。可以在干簧管的开关上做文章，可以用程序弄出一个类似与工程配置的模式。

 

一般我都是这么定义的，干簧管闭合时，进入休眠模式，打开时为正常工作，同时打开后的10s中是工程配置期，可以在这10s内发送配置请求进入工程配置模式。那么无线配置就完成了。为什么要加入10s这个东西呢？因为一开始量产的时候用一个通用的程序进行烧程序。所有卡片在没配置之前地址信道等参数都是一样的，这时无线配置无法通过卡片号码来确定对应的卡片，所以需要10s这一个概念。

 

第二种方式我用的是MSP430系列单片机作卡片的MCU，CC2500作为RF。如果干簧管闭合就完全关闭RF，MCU进入LMP4，这样功耗能做到最低，几乎就没有消耗。