射频识别技术的原理分析和应用综述

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1、中央民族大学微波技术与天线课程论文射频识别技术的原理分析和应用综述2010年12月30日摘要:无线射频识别技术(RFTD)作为一种新兴的自动识别技术，近年來在国内外已经得到了迅速发展。本文以射频识别技术的现发展状况为基础，分析其原理并举例综述了射频识别技术的应用情况。本文的最后，基于现有射频识别技术的应用状况，提出了一些在中国推广射频识别技术应用的方案设想。关键词：KF1D无线射频识别技术原理无线射频识别技术应用引言：无线射频识别技术(RFID,radiofrequencyidentlcation)是兴起于20世纪90年代的一种非接触白动识别技术，是继条码技术、光学字符识别

2、技术、磁条(卡)技术、IC卡识别技术、声音识别技术和视觉识别技术后的又一种自动识别技术。射频识别技术采用大规模集成电路计算、电子识别、计算机通信技术，通过读写器和安装于载体上的RFID标签，能够实现对载体的非接触的识别和数据信息交换。再加上其方便快捷、识别速度快、数据容量大、使用寿命长、标签数据可动态更改、较条码而言具有更好的安全性、动态实吋通信等优点，最近几年得到迅猛的发展。1.射频识别技术概况1.1射频识別技术发展概况射频识别技术最早应用于第二次世界大战期间，被用于跟踪技术，随后，它的应用范围也不断扩大。⑴如将其应用于物流业、防伪、交通管理等主要领域的应用。作为全新的一

3、种无线通信技术，射频识别技术也正在中国得到了很快的普及。目前国内的RFID应用，低频和高频电子标签系统占据大多数市场。但与国外相比，中国的射频识别技术还存在一些差距。而且，我国企业对RFTD技术的掌握能力，在世界还不是占有很大的优势。1.2射频识别技术简要介绍无线射频识别技术，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。⑵1.3射频识別技术的组成由射频标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Proc

4、essor)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，其中包含带加密逻辑、串行EEPR0M(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。121其中射频标签rh天线和芯片组成，每个芯片都含有唯一的识别码，一般保持有约定的电子数据，在实际的应用中，射频标签粘贴在待识别物体的表面；读写器是根据需要并使用相应协议进行读取和写入标签的信息的设备，它通过网络系统进行通信，从而完成对射频标签信息的获取、解码、识别、和数据管理，有手持的或者固定的两种；数据管理系统主要完成对数据信息的存储和管理，并可以对标签进行读写的控制。射频标签与读写

5、器Z间通过耦合元件实现射频信号的空间（非接触）耦合。在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换阅读器—V►数据"1应答器时序耦合元件能量耦合兀件—>pc►网络丿/图表1射频识别技术组成框图1.4射频识别技术的分类•按数据量來分，可分为1比特系统和电子数据载体系统。1比特系统只能识别“有响应”和“无响应”两种状态。该系统不能区分各个应答器，但是由于系统简单、可靠，被广泛应用于商场的防盗系统中；电子数据载体系统是一类编码系统，每个应答器都有一个识别码，同时还可以储存16~64kb的数据，而且一般需要将识别码和数据调制到一个载波上。⑷•按工作频段来分，可分为低频（30

6、klIz〜300kIIz）、中频⑶lllz〜30MHz）和高频系统（300MHz〜3GHz）。RFID系统的常见的工作频率有低频125kHz、134.2kHz,中频1356MHz,高频860MHz>2.45GHz、5.8GHz等。低频系统特点是电子标签内保存的数据量较少，阅读距离较短，电子标签外形多样,阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本的应用屮，如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等；中频系统则用于需传送大量数据的应用系统；高频系统的的特点是电子标签及阅读器成本均较高，标签内保存的数据量较大，阅读距离较远（可达十几米），适应物体高速运动，性能好。阅读天线及电子标

7、签天线均有较强的方向性，但其天线波束方向较窄且价格较高，主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，多在火车监控、高速公路收费等系统屮应用。⑵•按有无内质能源来分，可分为有源的和无源的。有源电子标签使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几米，但是它的寿命有限（3〜10年），且价格较高；无源电子标签不含电池，它接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后，利用阅读器发射的电磁波提供能量,一般可做到免维护、重量轻、体积小、寿命长、较便宜，但它的发射距离受限制，一般是儿十厘米，且需要阅读器的发射功率大。•按调制方式来分，