rfid基础知识与典型应用方案.doc

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1、RFID基础知识与典型应用一、何为RFID?在20世纪屮，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”萸定了射频识别RMD的理论基础。经过数十年的发展，如今，RKLD技术理论日趋成熟，产品种类也越來越丰富。从概念上来说,RFID（RadioFrequencyIdentification,射频识别）技术是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别H标对線并获取相关的数据信息。利用射频方式进行非接触双向通信，达到识别H的并交换数据。RF1D技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。1、RFID组

2、成RFID领域应用最为广泛的一个标准是EPC标准，它将RFID系统分成了四个层次，包括物理层、中间层、网络层和应用层。物理层是整个系统的物理环境构造，包扌舌标答、天线、读写器、传感器、仪器仪表等彼件设备。中间层是信息采集的中间件和应用程序接口，负责对读卡器所采集到的标签中的信息进行简单的预处理，然后将信息传送到网络层或应用层的数据接口。网络层是系统内部以及系统间的数据联系纽带，各种信息在其上交互传递。应用层则是EPC后端软件及金业应用系统。在明晰的系统层次上，EPC标准还统一了数据的报文格式,并规范了输出传输流程。这样，肿11）系统的部署就会变的严谨有序。通常我们所说的RFID

3、产品处于物理层，其最基本的组成部分包括：♦射频标签（或称射频卡、应答器等）射频标签也可称作射频卡,它山耦合元件及芯片组成,含有物品唯一的标识体系，包含著一系列的数据和信息，比如产地，日期代码和其他关键的信息等，这些信息储存在一个小的硅片屮，利用阅读器，可以及时方便的了解精确的信息。射频标签能储存从512字节到4兆不等的数据，山系统的应用和相应的标准决定，射频标签具有体积小、容最大、寿命长、可重复使用等特点，支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理等。按照不同的方式，射频卡有以下几种分类：表1.射频标签的分类说明供电方式卡内无电池，利用波束供电技术将接收

4、到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，作用距离短，寿命长>对工作环境要求不高.卡内有电池提供电源，作用距离较远，寿命有限.体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作。载波频率和作用距离的区别低频射频卡(LF)主要有125kHz和134.2kHz两种，常用于短距离、低成本的应用中>如门禁、货物跟踪等。高频射频卡(HF)13.56MHz,用于门禁控制和需伎送犬量数据的应用系超高频射频卡(UHF)主要为433MHzs915MHz-,2.45GHz5.8GHz等'应用于需要较长读写距离和高读写速度的场合，如火车监控、高速公路收费，以及供应犍管理。调制方式主动式主动式射题卡用自身的射

5、频能星主动地发送数据给读写器；被动式被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读塔器的载波来调制自己的信号。作用距离作用距离小于.1厘米近赛址作用距离小于15•厘米疏顼詆•作用距离约.1米远距离卡作用距离从1米到10米,甚至更远芯片只读卡只读>唯一且无法修改的标识>价格低可擦写>可反复使用，价格较高CPU卡芯片内部包含微处理器单元(CPU).存储单亓、输△/输岀接口单元。价格高。彳♦射频阅读器在RFID系统中，信号接收设备一般叫做阅读器(或读卡器)。阅读器的基木功能就是提供与标签进行数据传输的接口，读取(有时还可以写入)标签信息的设备。在RF1D相关产品中，读卡器的含金景

6、是最高的，因为它是半导体技术、射频技术、高效解码算法等多种技术的集合。阅读器从外形上大体上可分为手持式或固定式,从工作方式來看，阅读器种类也非常的繁多,按工作频率可分为超髙频、高频、低频阅读器，通常低频阅读器的读写距离则不超过0.5米，高频阅读器的读写距离约为lm,超高频阅读器读写跖离通常在1〜10米，而读卡器的读写距离通常还会受到环境干扰以及读卡器的稳定性等彩响而有所改变，此外，若采用有源标签，则读取距离可达到100米。按配置可分为带CPU、预装操作系统的PAD阅读器与普通阅读器：按传输方式可分为无线或者是有线阅读器等。♦射频天线射频天线主要用来在标签和读取•器间传递射频信号

7、。RF1D系统中包括两类天线，一类是RFID标签上的天线，和IMII)标签集成为一体；另一类是读写器天线，既町以内置于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端11相连。冃前的天线产品多采用收发分离技术来实现发射和接收功能的集成。天线在RFID系统屮的匝要性往往被人们所忽视，在实际应用中,天线设计参数是影响REID系统识别范FR的主要因索。高性能的天线不仅要求具有良好的阻抗匹配特性，还需要根据应用环境的特点对方向特性、极化特性和频率特性等进行专门设计。在选择天线的时候的主要考虑：天线的