傳統的RFID讀寫器多采用有線接入的方式實現與數據中心（上位機）的通信，即使部分RFID讀寫器終端實現了無線的數據傳輸，但也多是采用短距離的無線通信方式，最終還是要經過現場的有線設備實現與數據中心的通信，無法滿足遠距離、跨區域、便攜式的RFID讀寫器的應用需求。本文介紹的無線RFID讀寫器的開發是以提高系統的穩定性、便攜性、安全性為目標，采用嵌入式系統的設計思想，硬件方面使用功能強大的ARM處理器LPC2148，外擴GPRS無線模塊實現終端數據的實時上傳。LPC2148豐富的IO口資源使其能夠外擴更多的外設，保證了終端功能的實現。軟件方面引入實時多任務嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ，進行多任務的調度，在提高系統穩定性的同時降低了系統的開發難度。
　　1 GPRS簡介
　　通用分組無線業務GPRS（General Packet Radio Service）是在現有GSM系統上發展起來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務，而不需要利用電路交換模式的網絡資源，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。GPRS充分利用共享無線信道，實現了與標準Internet的無縫連接，采用IP Over PPP實現數據終端的高速、遠程接入。無線GPRS網絡所具有的永遠在線、按流量計費、傳輸速率高以及支持X.25和IP協議等突出特點，特別適合于RFID讀寫器系統這樣間斷、突發性的數據傳輸。
　　2 讀寫器硬件組成
　　2.1 硬件系統原理
　　IC卡無線手持機的硬件系統結構框圖如圖1所示。圖中，LPC2148為終端的主控單元，通過GPIO口與IC卡讀卡芯片MF RC500相連實現對IC卡的讀寫；通過串口1（URRT1）與GPRS模塊MC55相連實現GPRS數據傳輸；系統外擴一塊I2C接口的E2PROM芯片24C256，用于存儲終端設置參數以及暫存IC卡用戶在本機的交易信息；通過LPC2148自帶的USB接口實現上位機對讀寫器相關參數的設置以及交易信息的離線上傳。
　　
　　2.2 讀寫器的微處理器
　　手持機終端系統的核心部分是由LPC2148及其外圍電路構成的最小系統電路。LPC2148是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16 bit ARM7 TDMI-S CPU的微控制器，并帶有32 KB和512 KB嵌入的高速Flash存儲器。較小的封裝和很低的功耗使得LPC2148特別適用于POS機等小型的應用場合。LPC2148提供多達45個高速GPIO口以及USB2.0全速設備控制器，使其成為本系統設計的理想選擇。
　　2.3 讀寫器的IC卡讀寫模塊
　　IC卡讀寫模塊選用Philips公司Mifare卡專用讀卡芯片MF RC500及其相關的外圍電路、射頻天線等，實現手持機與IC卡之間的數據通信。MF RC500是應用于13.56 MHz非接觸式通信中高集成讀卡IC系列之一，利用了先進的調制和解調概念，在13.56 MHz下，完全集成了所有類型的被動非接觸式通信方式和協議，并支持ISO14443A所有的層。
　　2.4 匹配電路及天線的設計［1］
　　MF RC500是一個單獨的讀卡器集成電路，在本系統中，MF RC500與Mifare卡之間的數據交互是通過RF天線來完成的。參照MF RC500數據手冊，采用直接匹配的天線，即可實現該讀寫器與Mifare卡之間的數據通信和能量傳遞，其推薦的工作距離可達100 mm。直接匹配天線的匹配電路如圖2所示，主要包括：
　　（1）EMC濾波：Mifare系統的工作頻率為13.56 MHz，由石英振蕩器發生，但它同時也產生高次諧波。為了符合國際EMC規定，13.56 MHz中的3次、5次和高次諧波要被良好地抑制。本系統使用如圖2所示的L1、L2、C11、C13組成的低通濾波器來實現EMC濾波。
　　（2）接收電路：MF RC500的內部接收部分使用了一個新的接收概念，即使用卡響應的副載波負載調制所產生的兩個邊頻帶，由圖2中的R9、R10、C9、C10組成接收電路。