无线射频识别技术(无线射频识别技术RFID的组成部分)

 

RFID（无线射频识别）技术也被称为电子标签技术，它通过无线射频信号实现非接触方式下的双向通信，完成对目标对象的自动识别和数据的读写操作。

作者：乐昂霖

单位：中国移动智慧家庭运营中心质量测试部

Part 01

●RFID概述●

RFID这个名词很多人看着很陌生，但其实RFID也是射频通信技术中的一种，且已是诞生了七八年的技术了，从技术发展层面来说目前已非常成熟。类似的射频技术在现下的日常生活中已比较常见，譬如NFC技术，我们手机上的各种pay、二代身份证就是一些典型的应用场景。只是在射频的工作频率上，NFC属于高频（HF），而RFID则属于超高频（UHF），因此NFC只适合近距离通信，而RFID则可以应用于8-10m的距离。

所以从一些场景上来看，RFID这类射频通信技术和条码、二维码的性质是有相似之处的。都需要一个目标载体来存储信息，都需要通过远距离的读取手段来识别载体上的信息。现阶段的一些商业应用往往都是把原本需要通过扫条码来完成的作业动作，替换为RFID和RFID标签，达到扫描更快速更方便的目的，提效降本。

但是RFID绝不仅仅只是改进的条码，其有着非常多独特的技术特点，使得RFID的应用场景有非常广阔的想象空间：

非接触式，中远距离工作大批量、由读写器快速自动读取信息量大、可以细分单品芯片存储，可多次读取可以与其他各种传感器共同使用

Part 02

●RFID系统的构成●

RFID系统主要由读写器（target）、应答器（RFID标签）和后台计算机组成：

1.读写器实现对标签的数据读写和存储，由控制单元、高频通信模块和天线组成。

2.标签主要由一块集成电路芯片及外接天线组成，其中电路芯片通常包含射频前端、逻辑控制、存储器等电路。标签的主要分类方式有如下几种：

按供电方式分：有源（Active）标签和无源（Passive）标签。按工作频率分：低频（LF）标签、高频（HF）标签、超高频（UHF）标签以及微波（uW）标签。按通信方式分：主动式标签（TTF）和被动式标签（RTF）。按标签芯片分：只读（R/O）标签、读写（R/W）标签和CPU标签。

其中无源标签因为成本低、体积小而备受青睐。因此目前大规模的商业应用一般都是无源标签，一个标签成本最低可以做到几分钱。

Part 03

互联网小常识：IEEE802局域网参考模型对应于OSI参考模型的数据链路层和物理层。但是将数据链路层拆分为LLC（逻辑链路控制子层）和MAC（介质访问控制子层）。

●RFID工作流程●

1.读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被启动。

2.射频卡将自身编码等信息透过卡内天线发送出去。

3.读写器接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和译码然后送到后台软件系统处理。

互联网小常识：FTP服务器配置的主要参数有：域（一个域由ip地址和端口号唯一识别）、匿名用户、命名用户和组。

4.后台软件系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，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相应的动作。

Part 04

●RFID工作模式●

- 电感耦合：变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cra。

- 电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，2.45GHz，5.8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3~10m。

Part 05

●RFID的工作频率●

Part 06

●RFID与其它系统的比较●

互联网小常识：交换机是数据链路层的网络设备。其基本功能有三个：a、建立和维护交换表（目的MAC地址，端口，所在VLAN）。b、在发送端和接收端建立一个虚连接。c、完成数据帧的转发或过滤。

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