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RFID培训剖析2
RFID(无线射频识别)介绍
主讲人:CHRIS
行业发展过程
RFID技术的发展最早可以追溯至第二次世界大战时期,那时它被用来在空中作战行动中进行敌我识别。从历史上看,RFID技术的发展基本可按10年期划分为几个阶段(参见表1)。因此RFID并不是一个崭新的技术。从分类上看,因为经过多年的发展,13.56MHz以下的RFID技术已相对成熟,目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术,特别是860MHz~960MHz(UHF频段)的远距离RFID技术发展最快;而2.45GHz和5.8GHz频段由于产品拥挤,易受干扰,技术相对复杂,其相关的研究和应用仍处于探索的阶段。
频率
根据频率的高低,大致上可分为以下三类:
低频率(Low Frequency): 100~500KHz低频率的感应距离较短以及读取速度较慢, 以125KHz为主。 穿透能力好。
高频率(High Frequency): 10~15MHz高频率的感应距离略长,读取速度也较低频率来的快,以13.56MHz为主 。
超高频率(Ultra High Frequency/Microwave)介于850~950MHz(UHF)以及2.45GHz之间,超高频率的感应距离最长,速度也最快 。穿透性差
RFID无线射频识别技术基本介绍
无线射频识别技术(RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。
RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体,电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同,电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池,无源射频标签没有内装电池,半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。
电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。
RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
RDID系统组成示意图
RFID芯片卡构造示例
各种规格的读卡器和标签选择
RFID 读取流程
读卡器
外部天线
RFID芯片
资料中心
标签
Radio
Frequency
资料显示
RFID的工作原理
射频识别系统的基本原理其中,电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置,扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换。
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。 (1)电感耦合。变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律。 (2) 电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律
天线
任一RFID系统至少应包含一根天线(不管是内置还是外置)以发射和接收RF信号。有些RFID系统是由一根天线来同时完成发射和接收;而另一些RFID系统则是由一根天线来完成发射而另一根天线来承担接收,所采用天线的形式及数量应视具体应用而定
RF Transceiver(收发器)
RF Transceiver是RF能量之源。它产生RF信号及RF能量激活并支持(供能给)被动式RFID Tag的工作。RF transceiver可以集成封装于在读写器内,也可以作为独立设备存在。当作为独立设备时,一般被列为RF模块。RF Transceiver的任务是对由天线发射和接收的电频进行控制及调制解码;对自被动式RFID Tag上反射或后向散射来的RF信号进行过滤及放大。
读写器
RFID读写器的任务是控制RF Transceiver发射RF信号:通过RF Transceiver接收来自Tag上的已编码RF信号,对Tag的认证识别信息进行解码;将认证识别信息连带Tag上其它相关信息传输到主机以供处理。有些读写器还具备其它功能,如在ETC(电子收费)应用中,就包含采集车辆检测器、与驱动道闸、交通灯等其它设备的数字输入输出信息。读写器中的硬件部份控制着读写器的工作。用户可以通过相关控制主机或本地终端
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