无线射频RFID

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1、RFID无线射频技术组员：徐升 肖科2013/6/7认识RFIDRFID原理RFID技术特点行情&应用CONTENTS认识RFID射频识别是无线电频率识别（射频识别是无线电频率识别（Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification，RFIDRFID）的简称，即通过）的简称，即通过无线电波无线电波进行识别。进行识别。u射频射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术识别技术是一种非接触式的自动识别技术u通过射频信号自动识别目标对象来获取相关通过射频信号自动识别目标对象来获取相关数据数据u识别识别信息存放在电子数据载体中，电子数据

2、载体称为信息存放在电子数据载体中，电子数据载体称为应答器，应答器中存放的识别信息由阅读器读出。一应答器，应答器中存放的识别信息由阅读器读出。一些应用中阅读器不仅可以读出存放的信息，而且可以些应用中阅读器不仅可以读出存放的信息，而且可以对应答器写入数据。读写过程均由无线通信来实现。对应答器写入数据。读写过程均由无线通信来实现。RFID特点它是通过电磁耦合方式实现的非接触自动识别技术它需要利用无线电频率资源，必须遵守无线电频率使用的众多规范它存放的识别信息是数字化的，因此通过编码技术可以方便地实现多种应用，如身份识别、商品货物识别、动物识别、工业过程监控和收费等。它可以容易地对多应答器、多阅读器进

3、行组合建网，以完成大范围的系统应用，并构成完善的信息系统。它涉及计算机、无线数字通信、集成电路、电磁场等众多学科，是一个新兴的融合多种技术的领域。RFID工作频段1 12 23 34 4低频（低频（LFLF，频率范围为，频率范围为30300kHz30300kHz）：工作频率低于）：工作频率低于135kHz135kHz，最常用的，最常用的是是125kHz125kHz；高频（高频（HFHF，频率范围为，频率范围为330MHz330MHz）：工作频率为）：工作频率为13.56MHz13.56MHz7kHz7kHz；特高频（特高频（UHFUHF，频率范围为，频率范围为300MHz3GHz300MHz3

4、GHz）：工作频率为）：工作频率为433MHz433MHz，866960MHz866960MHz和和2.45GHz2.45GHz；超高频（超高频（SHFSHF，频率范围为，频率范围为330GHz330GHz）：工作频率为）：工作频率为5.8GHz5.8GHz和和24GHz24GHz，但目前，但目前24GHz24GHz基本没有采用。基本没有采用。GSM：上行890-909MHZ；下行935-954MHZ频点：1-95EGSM：上行885-890MHZ；下行930-935MHZ频点：999-1024DCS1800：上行17101720MHz，下行18051815MHz以及17251735MHz，下

5、行18201830MHz频点：512-561以及587-6361805-18251710-1730TD-SCDMA：1880MHz1920MHz（A频段小灵通占用）2010MHz2025MHz（B频段目前使用）2300MHz2400MHz（C频段补充频段）RFID总体结构RFIDRFID系统的射频标签由系统的射频标签由射频模块射频模块、阅读器阅读器、控制控制模块及模块及天线天线四个主要部分构成。四个主要部分构成。RFID总体结构射频模块（核心）射频模块（核心）应答器（射频卡和标签）应答器（射频卡和标签）RFID总体结构应答器电路由天线、编应答器电路由天线、编/ /解码器、电源、解调器、存储器、

6、解码器、电源、解调器、存储器、控制器和负载调制电路组成。控制器和负载调制电路组成。RFID总体结构阅读器（读写器和基站）阅读器（读写器和基站）RFS-2000T型UHF读写器远距离阅读器RFID总体结构阅读器和应答器都需要安装天线，天线的应用目阅读器和应答器都需要安装天线，天线的应用目标是取得最大的能量传输效果。选择天线时，需标是取得最大的能量传输效果。选择天线时，需要考虑天线类型、天线的阻抗、应答器附着物的要考虑天线类型、天线的阻抗、应答器附着物的射频特性、阅读器与应答器周围的金属物体等因射频特性、阅读器与应答器周围的金属物体等因素。素。类型：类型：l 偶极子天线：辐射能力强，制造工艺简单，

7、偶极子天线：辐射能力强，制造工艺简单，成本低，具有全向方向性，常用于远距离成本低，具有全向方向性，常用于远距离RFIDRFID系统。系统。l 微带贴片天线：方向图是定向的，但工艺较微带贴片天线：方向图是定向的，但工艺较复杂，成本较高。复杂，成本较高。l 线圈天线：用于电感耦合方式的线圈天线：用于电感耦合方式的RFIDRFID系统中系统中（阅读器和应答器之间的耦合电感线圈在这（阅读器和应答器之间的耦合电感线圈在这里也称为天线），线圈天线适用于近距离里也称为天线），线圈天线适用于近距离（1m1m以下以下）的）的RFIDRFID系统，在系统，在UHFUHF、SHFSHF频段和频段和工作距离、方向不定

8、的场合难以得到广泛运工作距离、方向不定的场合难以得到广泛运用。用。RFIDRFID工作原理工作原理标签标签接收信号标签在电磁场中充电取得足够能量以便反射标识信息天线阅读头计算机系统阅读头通过天线广播信号阅读头向计算机传送信息l RFIDRFID系统的基本模型如图所示。其中电子标签可称系统的基本模型如图所示。其中电子标签可称为射频标签、标签、数据载体；阅读器可称为读出为射频标签、标签、数据载体；阅读器可称为读出装置、扫描器、通信器、读写器（取决于电子标签装置、扫描器、通信器、读写器（取决于电子标签是否可以无线改写数据）。是否可以无线改写数据）。l 电子电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号

9、标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合，在耦合通道内，根据时序的空间（无接触）耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量传递和数据交换。关系，实现能量传递和数据交换。标签标签与阅读器之间的数据传输是与阅读器之间的数据传输是通过空气介质以无通过空气介质以无线电波的形式进行的线电波的形式进行的。 读写器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。读写器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。 当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后即将当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发自身信息代码经天线发 射射出去。出去。 系统的

10、接收天线接收到射频标签发出的载波信号，经天线的调系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号，经天线的调制器传给读写器。读写器对接到的信号进行解调解码，送后台电制器传给读写器。读写器对接到的信号进行解调解码，送后台电脑控制器。脑控制器。 计算机控制器根据逻辑运算判断该射频标签的合法性，针对不计算机控制器根据逻辑运算判断该射频标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的动作。动作。 执行机构按计算机的指令动作。执行机构按计算机的指令动作。 通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平通过计算机通信网络

11、将各个监控点连接起来，构成总控信息平台，根据不同的项目设计不同的软件来完成要达到的功能。台，根据不同的项目设计不同的软件来完成要达到的功能。RFIDRFID工作过程工作过程识别技术的区别识别技术的区别自动自动识别技术识别技术自动识别自动识别技术是指采用集气进行识别的技术。自动识别的任务和目的技术是指采用集气进行识别的技术。自动识别的任务和目的是提供个人、动物、货物、商品和图文的信息。自动识别技术包括条是提供个人、动物、货物、商品和图文的信息。自动识别技术包括条形码、接触式形码、接触式ICIC卡、生物特征识别、光学字符识别（卡、生物特征识别、光学字符识别（OCROCR）和射频识）和射频识别（别（