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什么是RFID

RFID（RadioFrequencyIdentification）又稱射頻識(shí)別技術(shù)“電子標(biāo)簽”它是20世紀(jì)90年代興起的一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它可以通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)需干預(yù)。RFID技術(shù)工作環(huán)境靈活，除了在極端環(huán)境下工作外，還可以同時(shí)識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體和多個(gè)標(biāo)簽。

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RFID組成和工作原理

RFID主要由標(biāo)簽、閱讀器/讀寫器、天線三部分組成。

標(biāo)簽的主要功能是附著在物體上識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，由耦合元件和芯片組成，具有唯一的電子代碼；

閱讀器/讀寫器的主要功能是閱讀（或?qū)懭耄?biāo)簽信息，分為手持式和固定式；

天線的功能是在標(biāo)簽和閱讀器之間傳輸射頻信號(hào)。

RFID基本工作流程是閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)。標(biāo)簽進(jìn)入電磁場(chǎng)后，產(chǎn)生感應(yīng)電流。標(biāo)簽獲得的能量被激活，發(fā)送存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，接收天線從標(biāo)簽中收到的載波信號(hào)，通過(guò)天線調(diào)節(jié)器傳輸回閱讀器。解調(diào)解碼后，閱讀器將信號(hào)發(fā)送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行處理。這個(gè)標(biāo)簽被稱為無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽（PassiveTag）。有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽（ActiveTag）主動(dòng)發(fā)送一定頻率的信號(hào)，閱讀器讀取并解碼信號(hào)，發(fā)送到主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。主動(dòng)標(biāo)簽本身配備了電池供電，成本高于被動(dòng)標(biāo)簽，讀寫距離長(zhǎng)，體積大。

▲RFID識(shí)別技術(shù)工作原理

RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，發(fā)送存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽)，或主動(dòng)發(fā)送一定頻率的信號(hào)（ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽);解讀器讀取信息并解碼后，發(fā)送到中央信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。

▲RFID系統(tǒng)架構(gòu)圖

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RFID分類

RFID有多種分類方法，可分為工作頻率、供電、應(yīng)用范圍和數(shù)據(jù)讀寫。詳見下圖：

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RFID工作頻段

RFID應(yīng)用系統(tǒng)工作頻率廣，低至100KHz，高可達(dá)5GHz。目前國(guó)際上主要采用的頻段有：低頻（125）KHz-134KHz），高頻（13.56MHz），超高頻（860M-960MHz），和微波（2.45GHz，5.8GHz）產(chǎn)品。對(duì)于天線，當(dāng)傳輸?shù)男盘?hào)波長(zhǎng)遠(yuǎn)超過(guò)天線的有效尺寸時(shí)，天線作為電路負(fù)載具有明顯的感性，導(dǎo)致信號(hào)能量存儲(chǔ)在天線近場(chǎng)區(qū)域，無(wú)法有效傳輸。天線受應(yīng)用環(huán)境和重量的限制，往往不夠大。.56MHz例如，對(duì)應(yīng)八分之一的波長(zhǎng)約為2.7m，因此UHF頻帶變成無(wú)源RFID遠(yuǎn)距離(0.5m~10m）首選傳輸應(yīng)用。與2相比。.4GHz頻段，900MHz頻帶天線的有效尺寸更大，這意味著更多的能量可以被接受。

▲RFID頻段分布示意圖

▲主要國(guó)家和地區(qū)UHF(UltraHighFrequency)RFID頻段分配

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RFID協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

▲RFID技術(shù)相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn)

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RFID核心技術(shù)

伴隨UHF的RFID應(yīng)用越來(lái)越廣泛，相應(yīng)的技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工作也在不斷進(jìn)行，其現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范ISO/IEC18000-63中，對(duì)RFID技術(shù)水平有明確規(guī)定。無(wú)源源。RFID通信采用半雙工方式，通信采用半雙工方式RFID首先使用讀寫器PIE編碼發(fā)送具有廣播性質(zhì)UHF能量信號(hào)，該信號(hào)在編碼前已完成ASK或者PSK數(shù)字調(diào)制處理，標(biāo)簽由讀寫器發(fā)射RF解調(diào)信號(hào)，并通過(guò)反向散射技術(shù)將數(shù)據(jù)返回讀寫器。UHF對(duì)于電子標(biāo)簽，標(biāo)簽芯片的特性非常重要，它直接決定了標(biāo)簽產(chǎn)品的存儲(chǔ)容量、讀寫極限距離、讀寫速度、讀寫參數(shù)、信息安全等關(guān)鍵參數(shù)，是電子標(biāo)簽產(chǎn)品的核心技術(shù)，如圖5所示.1系UHF電子標(biāo)簽芯片架構(gòu)圖示意圖。