RFID介绍

【摘要】射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 射频的话,一般是微波1 -100GHz,适用于短距离识别通信。 RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。

1. RFID概念

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。

2. RFID系统的组成

RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答器等),由耦合元件及芯片组成,其中饱含带加密逻辑、串行EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能,它是通过无线电波与读写设备进行数据交换,工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲或者外接电源电池提供。阅读器,有时也被称为查询器、读写器或读出装置,主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数据加密,将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。

3. RFID系统工作原理

RFID系统的工作原理如下:阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理;若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEPROM中的内容进行改写,若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息。

4. RFID标签分类

RFID按照工作类型可以分为有源,半有源,无源三大类

有源电子标签又称主动标签,标签的工作电源完全由内部电池供给,同时标签电池的能量供应也部分地转换为电子标签与阅读器通讯所需的射频能量。

半有源射频标签内的电池供电仅对标签内要求供电维持数据的电路或者标签芯片工作所需电压的辅助支持,本身耗电很少的标签电路供电。标签未进人工作状态前,一直处于休眠状态,相当于无源标签,标签内部电池能量消耗很少,因而电池可维持几年,甚至长达10年有效;当标签进入阅读器的读出区域时,受到阅读器发出的射频信号激励,进人工作状态时,标签与阅读器之间信息交换的能量支持以阅读器供应的射频能量为主(反射调制方式),标签内部电池的作用主要在于弥补标签所处位置的射频场强不足,标签内部电池的能量并不转换为射频能量。

无源电子标签(被动标签)没有内装电池,在阅读器的读出范围之外时,电子标签处于无源状态,在阅读器的读出范围之内时,电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。

特点   :

Ⅰ 主动标签自身带有电池供电,读/写距离较远,体积较大,与被动标签相比成本更高,也称为有源标签, 一般具有较远的阅读距离。

Ⅱ 无源电子标签在接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护,成本很低并具有很长的使用寿命,比主动标签更小也更轻,读写距离则较近,也称为无源标签。

相比有源系统,无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。

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