无线射频识别(RFID)技术的应用.docx

无线射频识别(RFID)技术的应用篇一：无线射频识别技术(RFID)基础知识无线射频识别技术（RFID）基础知识无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应（InductiveCoupling）或者电磁传播（PropagationCoupling）来进行通信，以达到自动识别被标识物体的目的。基本工作方法是将无线射频识别标签（Tags）安装在被识别物体上（粘贴、插放、挂佩、植入等），当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器（Readers）的阅读范围时，标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向阅读器发送自身信息如ID号等，阅读器接收这些信息并进行解码，传输给后台处理计算机，完成整个信息处理过程。无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。所涉及的关键技术大致包括：芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。一、基本概念无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，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的空间耦合（电磁感应或者电磁传播）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。图1所示为RFID系统配置示意图。图1RFID系统配置示意图电磁感应，即所谓的变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律，如图2所示。电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125KHz、225KHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cm。图2电感耦合电磁传播或者电磁反向散射（BackScatter）耦合，即所谓的雷达原理模型，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，如图3所示。电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3～l0m。图3电磁耦合射频识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。在RFID的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上（表面或者内部），当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。阅读器系统又包括阅读器和天线，有的阅读器是将天线和阅读器模块集成在一个设备单元中的，成为集成式阅读器（IntegratedReader）。由上可见，为了完成RFID系统的主要功能，RFID系统具有两个基本的构成部分，即电子标签和阅读器。二、分类根据不同的分类方式，RFID系统可以具有很多不同的分类方式，一般来讲，我们可以按照如下的方式进行分类。1、根据标签的供电形式分为――有源、无源和半有源系统RFID系统可分为有源、无源以及半有源系统，主要是依据射频标签工作所需能量的供给方式。有源系统的标签使用标签内部的电池来供电，主动发射信号，系统识别距离较长，可达几十米甚至上百米，但其寿命有限并且成本较高，另外，由于标签带有电池，其体积比较大，无法制成薄卡（比如信用卡标签）。有源标签的电池寿命理论上可能能够达到5年或者更长，但是根据电池的质量、使用的环境等因素，寿命会大幅缩减。特别是在日晒等条件下使用，还有可能造成电池泄漏等情况。但是有源标签系统的发射功率较低。有的有源标签可以制造成电池可以更换的。有源标签的成本较高。无源射频标签没有电池，利用阅读器发射的电磁波进行耦合来为自己提供能量，它的重量轻、体积小，寿命可以非常长，成本低廉。可以制成各种各样的薄卡或者挂扣卡，但它的识别距离受限制，一般是几十厘米到数十米，且需要有较大的阅读器发射功率。半有源系统的标签带有电池，但是电池只起到对标签内部电路供电的作用，标签本身并不发射信号。2、根据标签的数据调制方式分为――主动式、被动式和半主动式一般来讲，无源系统为被动式，有源系统为主动式，半有源系统为半主动式。主动式的射频系统用自身的射频能量主动发送数据给阅读器，调制方式可为调幅、调频或调相，主动标签系统是单向的，也就是说，只有标签向阅读器不断传送信息，而阅读器对标签的信息只是被动地接收，就像电台和收音机的关系。被动式的射频系统，使用调制散射方式发射数据，它必须利用阅读器的载波来调制自己的信号，在门禁或交通的应用中比较适宜，因为阅读器可以确保只激活一定范围之内的射频系统。在有障碍物的情况下，采用调制散射方式，阅读器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频标签发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频标签主要用于有障碍物的应用中，距离更远，速度更快。被动式标签内部不带电池，要靠外界提供能量才能正常工作。被动式标签典型的产生电能的装置是天线与线圈，