第二章无线射频识别技术解析.ppt

第二章 无线射频识别技术RFID 主要内容 第一节 RFID技术 第二节 物联网 第一节 RFID技术 一、RFID技术概念 二、RFID系统组成 三、RFID工作流程 四、RFID工作原理 五、RFID系统分类 六、RFID技术的特点 七、RFID技术的应用 一、RFID技术概念 RFID技术? (Radio?Frequency?Identification) 无线射频识别技术 二、RFID系统组成 1．信号发射机(射频标签) 1．信号发射机(射频标签) 主动式标签、被动式标签 只读标签与读写标签 无源标签和有源标签 按标签含信息量大小分 低频(Low Frequency)： 使用的频段范围为10KHz-1MHz，常见的主要规格有125KHz、135KHz。一般这个频段的电子卷标都是被动式 优点：其标签靠近金属或液体的物品上时能够有效发射讯号， 缺点：读取距离短、无法同时进行多卷标读取以及信息量较低， 应用：门禁系统、动物芯片、汽车防盗器和玩具…等。 高频(High Frequency)： 使用的频段范围为1MHz-400MHz，常见的主要规格为13.56MHz。这个频段的标签主要还是以被动式为主， 优点：和低频相较，传输速度较快且可进行多标签辨识 应用：最大的应用就是Smart Card，一般应用于图书馆管理、产品管理等。 超高频(Ultra High Frequency)： 使用的频段范围为400MHz-1GHz，常见的主要规格有433 MHz、868-950MHz。主动式和被动式的应用在这个频段都很常见，被动式标签读取距离约3-4公尺左右，传输速率较快，而且因为天线可采用蚀刻或印刷的方式制造，因此成本较低，虽然在金属与液体的物品上的应用较不理想，但由于读取距离较远、信息传输速率较快，而且可以同时进行大数量标签的读取与辨识，因此目前已成为市场的主流，未来将广泛应用于航空旅客与行李管理系统、货架及栈板管理、出货管理、物流管理…等。 微波(Microwave)： 使用的频段范围为1GHz以上，常见的主要规格有2.45GHz、5.8GHz。微波频段的特性与应用和超高频段相似，读取距离约为2公尺，但是对于环境的敏感性较高，一般应用于行李追踪、物品管理、供应链管理…等。 按适度距离分 2.信号接收机(阅读器） 3.编程器(可读写标签系统用)  4．天线(Antenna) 三、无线数据通讯（RFDC） 标签与阅读器之间的数据传输是通过空气介质以无线电波的形式进行的。 为了实现数据高速、远距离的传输，必须把数据信号叠加在一个规则变化的、信号比较强的电波上，这个过程叫做调制，规则变化的电波叫做载波。在RFID系统中，载波电波一般由阅读器或编程器发出 。 有很都方法可以实现数据在载波上的调制，如调幅、调频、调相等。 三、无线数据通讯（RFDC） 影响数据传输距离远近的首要因素是载波信号与标签中数据信号的强度。影响数据传输距离的因素还包括障碍物、发射、接收天线的设计和布置，噪声干扰等。 无线数据传输的方式： 窄带传输：单一的载波频率传输数据 宽带传输：即扩频技术传输，使用一定范围的频率传输数据，优点是数据传输速度更快，可靠性更高 四、RFID工作原理 具体流程： (1)编程器预先将数据信息写入标签中。 (2)阅读器经过发射天线向外发射无线电载波信号。 (3)当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后即将自身信息经标签天线发射出去。 (4)系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号，经天线的调节器传给阅读器，阅读器对接到的信号进行解调解码，送后台计算机。 (5)计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的动作。 (6)执行机构按计算机的指令动作。 (7)通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平台。 射频识别系统工作过程中，空间传输通道中发生的过程可归结为三种事件模型： （1）能量是时序得以实现的基础。 （2）时序是数据交换的实现方式； （3）数据交换是目的 能量 阅读器向射频标签供给射频能量。 对于无源射频标签 标签离开射频识别场时，标签处于休眠状态； 标签进入射频识别场时，一般由整流方法将射频能量转变为直流电源存在标签中电容器里； 对于半有源射频标签 射频场起到了激活的作用。 完全有源射频标签始 终处于激活状态，和读头发射的射频波相互作用，具有较远的识读距离 时序 时序是指读头和标签的工作次序问题 读头先讲的方式（无源标签） 标签先讲方式（有源标签） 多标签同时识读，同时也只是相对的。 读头先讲的方式。逐一／逐批隔离——与处于活动状态标签建立无冲撞的通信——将当前标签