声表面波射频识别技术应用与发展.pdf

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1、第３６卷第５期压电与声光Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．５２０１４年１０月ＰＩＥＺＯＥＬＥＣＴＲＩＣＳ＆ＡＣＯＵＳＴＯＯＰＴＩＣＳＯｃｔ．２０１４文章编号：１００４２４７４（２０１４）０５０６８８０６声表面波射频识别技术应用与发展袁小平１，李军２，何杰１，刘荣贵１（１．中国电子科技集团公司第２６研究所，重庆４０００６０；２．重庆工商大学机械工程学院，重庆４０００６７）摘要：声表面波（ＳＡＷ）射频识别（ＲＦＩＤ）技术是当前信息识别系统向无源无线发展的关键技术，在工业、国防及商业等领域有重要作用和广泛应用前景。该文探讨了ＳＡＷＲＦＩＤ技术原理及信

2、息编码方案；综述了典型的ＳＡＷＲＦＩＤ产品及应用；提出了ＳＡＷＲＦＩＤ技术发展趋势，对推动ＳＡＷＲＦＩＤ技术发展和应用有重要意义。关键词：声表面波（ＳＡＷ）；射频识别（ＲＦＩＤ）；标签；信息编码中图分类号：ＴＮ６５文献标识码：ＡＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＳＡＷＲＦＩＤＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１，ＬＩＪｕｎ２，ＨＥＪｉｅ１，ＬＩＵＲｏｎｇｇｕｉ１ＹＵＡＮＸｉａｏｐｉｎｇ（１．２６ｔｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６０，Ｃｈｉｎａ

3、；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳＡＷｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）ｉｓｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｐａｓｓｉｖｅａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｐｌａｙｉｎｇａｎｉｒｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅｒｏｌｅｉｎｆｉｅｌｄｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，ｎａｔｉ

4、ｏｎａｌｄｅｆｅｎｓｅａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｗｉｔｈｂｒｏａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．ＢａｓｅｄｏｎｐｕｂｌｉｃｒｅｐｏｒｔｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒａｃｔｉｃｅｏｆＳＡＷＲＦＩＤ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｉｎｃｉｐａｌａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅｏｆＳＡＷＲＦＩＤｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ；ＴｙｐｉｃａｌＳＡＷＲＦＩＤｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ；ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｓｏｆＳＡＷＲＦＩＤａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈ

5、ｉｃｈｗｏｕｌｄｂｅｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳＡＷＲＦＩＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＡＷ；ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）；ｔａｇ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｄｉｎｇ０引言度超过３００ｋｍ／ｈ的高速运动物体。３）ＳＡＷ标签的“读取”距离达到了几米，而阅识别技术是现代信息系统的关键技术基础。自读器发射的功率比ＩＣ标签低２～３个数量级。２０世纪６０年代以来，识别技术在声、光、电、磁及计ＳＡＷ标签采

6、用约１０ｍＶ的低ＲＦ脉冲，而在相同算机等技术推动下得到了迅速发展，出现了基于声、距离条件下，ＩＣ标签要求高达几瓦的连续辐射功光、电及磁等信号为信息载体的信息识别系统，广泛率，不仅危害人体健康，也干扰相同频段的其他通讯应用于商业、物流及服务等领域的光、电及磁等条形系统。码识别系统。近年来，信息化社会对识别技术在速４）由于ＳＡＷＲＦＩＤ的编码设计具有宽带扩频度、效率、体积、成本及适用性等方面提出了更高要特征，使ＳＡＷ标签的读出信号具有较强的抗干扰求。在无线电、微电子及信号处理、信息编码等技术能力，对金属、液体或肉类等高信号衰减物品具有更快

7、速发展推动下，无源无线射频识别（ＲＦＩＤ）技术研强的穿透力，可广泛用于金属和液体物品。究得到了迅速发展，其中基于压电技术实现的声表５）ＳＡＷＲＦＩＤ除具有信息识别功能外，还可与面波（ＳＡＷ）ＲＦＩＤ技术以其性能好、成本低、体积小遥测传感器集成。如ＳＡＷ标签的脉冲响应对温度及适用性广而受到重视，已成为当前无源无线高度敏感，能直接且精确地测量标签温度。ＲＦＩＤ技术研究的热点和主流。与ＩＣ标签等技术６）ＳＡＷ标签的结构坚固，可在高温差［１］相比，ＳＡＷＲＦＩＤ技术具有以下的优点：（－１００～３００℃）及强电磁干扰等恶劣环境下工作；１）ＳＡＷ

8、ＲＦＩＤ是真正的无源器件，标签芯片与而ＩＣ标签则对这种恶劣环境敏感。天线匹配简单；且制作ＳＡＷ标签只需一步光刻工７）ＳＡＷＲＦＩＤ不受离子辐射干扰且能承受超艺，批量生产的ＳＡＷＲＦＩＤ比ＩＣ标签成本低。过１０００ｇ的冲击