无线射频识别技术的RFID相关应用说明

发布时间：2022年03月09日 17时58分04秒

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　　这里所说的无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication，RFID)其实就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和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。在应用领域中常被称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等等。

　　当然，电子标签还可以依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。

　　RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

　　无线射频RFID系统相关知识有以下几点：

　　1.工作方式

　　射频识别系统的基本工作方式分为全双工(Full Duplex)、半双工(Half Duplex)系统和时序(SEQ)系统。全双工表示射频标签与读写器之间可在同一时刻互相传送信息。半双工表示射频标签与读写器之间可以双向传送信息，但在同一时刻只能向一个方向传送信息。

　　2. 数据量

　　射频识别射频标签的数据量通常在几个字节到几千个字节之间。但是，有一个例外，这就是1比特射频标签。它有1比特的数据量就足够了，使阅读器能够作出以下两种状态的判断："在电磁场中有射频标签"或"在电磁场中无射频标签"。这种要求对于实现简单的监控或信号发送功能是完全足够的。因为1比特的射频标签不需要电子芯片，所以射频标签的成本可以做得很低。由于这个原因，大量的1比特射频标签在百货商场和商店中用于商品防盗系统(EAS)。当带着没有付款的商品离开百货商场时，安装在出口的读写器就能识别出"在电磁场中有射频标签"的状况，并引起相应的反应。对按规定已付款的商品来说，1比特射频标签在付款处被除掉或者去活化。

　　3. 可编程

　　能否给射频标签写入数据是区分射频识别系统的另外一个因素。对简单的射频识别系统来说，射频标签的数据大多是简单的(序列)号码，可在加工芯片时集成进去，以后不能再变。与此相反，可写入的射频标签通过读写器或专用的编程设备写入数据。

　　4. 数据载体

　　为了存贮数据，主要使用三种方法：EEPROM、FRAM、SRAM。对一般的射频识别系统来说，使用电可擦可编程只读存贮器(EEPROM)是主要方法。然而，使用这种方法的缺点是：写入过程中的功率消耗很大，使用寿命一般为写入100.000次。铁电随机存取存贮器(FRAM)，与电可擦可编程只读存贮器相比，铁电随机存取存贮器的写入功率消耗减少100倍，写入时间甚至减少1000倍，FRAM属于非易失类存贮器。

　　对微波系统来说，还使用静态随机存取存贮器(SRAM)，存贮器能很快写入数据。为了永久保存数据，需要用辅助电池作不中断的供电。

　　5. 能量供应

　　射频识别系统的一个重要的特征是射频标签的供电。无源的射频标签自已没有电源。因此，无源的射频标签工作用的所有能量必须从阅读器发出的电磁场中取得。与此相反，有源的射频标签包含一个电池，为微型芯片的工作提供全部或部分("辅助电池")能量。

　　6. 频率范围

　　射频识别系统的另一个重要特征是系统的工作频率和阅读距离。可以说工作频率与阅读距离是密切相关的，这是由电磁波的传播特性所决定的。通常把射频识别系统的工作频率定义为阅读器读射频标签时发送射频信号所使用的频率。在大多数情况下，把它叫做阅读器发送频率(负载调制、反向散射)。不管在何种情况下，射频标签的"发射功率"要比阅读器发射功率低很多。

　　前各式各样RFID的应用，企业最想问的第一个问题是：“我要如何将我现有的系统与这些新的RFID Reader连接?”这个问题的本质是企业应用系统与硬件接口的问题。因此，通透性是整个应用的关键，正确抓取数据、确保数据读取的可靠性、以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序与应用程序之间(Application to Application)数据通透是通过 中间 件架构解决，并发展出各种Application Server应用软件;同理， 中间 件的架构设计解决方案便成为RFID应用的一项极为重要的核心技术。

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