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RFID技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)，與工作原理是什么？

文章出處：深圳市銓順宏科技有限公司網(wǎng)責(zé)任編輯：銓順宏作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2020-08-27 17:35:00【大中小】

無線射頻識(shí)別(RFID)是一種無線通信技術(shù)。RFID系統(tǒng)不需要與被測物體有接觸，通過無線電信號(hào)對(duì)被測物體進(jìn)行識(shí)別。

1.RFID的基本結(jié)構(gòu)

最基本的無線射頻識(shí)別系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用系統(tǒng)軟件構(gòu)成。RFID電子標(biāo)簽：它由耦合組件及芯片構(gòu)成，每個(gè)電子標(biāo)簽都有獨(dú)特的電子編碼，放在被測目標(biāo)上以達(dá)到標(biāo)記目標(biāo)物體的目的；RFID讀寫器：不僅能夠讀取電子標(biāo)簽上的信息，而且還能夠?qū)懭腚娮訕?biāo)簽上的信息。應(yīng)用軟件系統(tǒng)：把接收的數(shù)據(jù)進(jìn)一步的處理成人們所需要的數(shù)據(jù)是它的主要任務(wù)。

最基本的無線射頻識(shí)別系統(tǒng)是由電子標(biāo)簽和讀寫器兩部分構(gòu)成。它的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：

RFID讀寫器,RFID標(biāo)簽,RFID射頻識(shí)別結(jié)構(gòu)圖

電子標(biāo)簽：電子標(biāo)簽里存儲(chǔ)著被測物體的信息，它通常被放在被測物體上。讀寫器可以不與電子標(biāo)簽接觸，讀出電子標(biāo)簽里存儲(chǔ)的信息。電子標(biāo)簽內(nèi)置天線，它的作用是與射頻天線通信?？梢园央娮訕?biāo)簽劃分為兩種類型：有源電子標(biāo)簽和無源電子標(biāo)簽。無源電子標(biāo)簽可以通過識(shí)別器在識(shí)別過程中產(chǎn)生的電磁場得到能量；有源電子標(biāo)簽本身可以自主發(fā)出無線電信號(hào)。

讀寫器：讀寫器是無線射頻識(shí)別系統(tǒng)的主要組成部分之一。讀寫器也可以被稱作閱讀器。它不僅可以讀出電子標(biāo)簽信息，而且可以把處理完的數(shù)據(jù)寫入電子標(biāo)簽。無線射頻識(shí)別的距離和無線射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻段都與讀寫器的頻率有著直接影響。所以，讀寫器在RFID系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置，發(fā)揮著重要的作用。讀寫器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)有兩種耦合類型：

電感耦合：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，利用空間中頻率交變產(chǎn)生的電磁場實(shí)現(xiàn)電感耦合。這種耦合普遍適合用在中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。它的識(shí)別距離小于1米，常見的作用距離是10~20厘米。

電磁反向散射耦合：利用電磁波的空間傳播規(guī)律，當(dāng)發(fā)射的電磁波接觸到被測物體后，攜帶著被測物體的信息被反射回來。這種耦合適合用在高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。它的識(shí)別距離大于1米，常見的作用距離為3~10米。

2.RFID工作原理

RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)岀的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽)，或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)( Active Tag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽，解讀器讀取信息并解碼，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是 Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量，用以驅(qū)動(dòng)電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送岀，此時(shí) Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。RFID的工作原理如圖：

以 RFID卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成：感應(yīng)耦合及后向散射耦合兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之問一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答提供能量和時(shí)序。

在實(shí)際應(yīng)用，可進(jìn)一步通過 Ethernet或WLAN導(dǎo)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，應(yīng)答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。

3.RFID產(chǎn)品分類

RFID射頻識(shí)別技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。

無源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是發(fā)展最成熟，市場應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如：公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個(gè)在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識(shí)別類。

其產(chǎn)品的主要工作頻率有：低頻125KHZ、高頻13.56MHz、超高頻433MHz、超高頻860~960MHz。

有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場潛質(zhì)。在遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個(gè)領(lǐng)域異軍突起,屬于遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別類一，主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.4和5.8GHZ和58GHZ。

半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFD產(chǎn)品及無源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢，在低頻125KHz頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢。半有源RFD技術(shù)，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠(yuǎn)距離識(shí)別和上傳數(shù)據(jù)，來解決單純的有源RFID和無源RFD沒有辦法實(shí)現(xiàn)的功能。簡單的說,就是近距離激活定位,遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)。

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