第四章 射频识别技术

第四章 无线射频识别技术 RFID

主要内容第一节 RFID技术概述 第二节 EPC射频识别技术

一、射频识别技术 射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术。 通过射频信号自动识别目标对象来获取相关数据。

利用无线电波进行双向通信的一种自动识别技术，完成识 别工作时无需人工干预，适于实现自动化且不易损坏，可 识别高速运动物体并可识别多个射频卡，操作快捷方便。 射频卡不怕油渍、灰尘等，短距离的射频卡可以在这样的 环境中替代条码，长距离的产品多用于交通中，距离可达 几十米。

一、RFID技术概念RFID技术 (Radio Frequency Identification) 无线射频识别技术

1.是一种非接触式的识别技术2.基本原理是电磁理论。 3.是利用电磁能量实现自动识别 与数据采集技术。

二、RFID系统组成

信号发射机(射频标签)

信号接收机(阅读器)

编程器发射接收天线

1.信号发射机(射频标签)概念 标签:带有线圈、天线、存储器与控制系统 的低电集成电路。能够自动或在外力的作用下，把存储的 信息主动发射出去。

特点

1.信号发射机(射频标签)按调制方式分 主动式标签 被动式标签 只读标签 读写标签 无源标签 有源标签 低频标签 中频标签 高频标签

按存储器的类 型分种类 按有无电源分

其它种类

标识标签 便携式数据文件

主动式标签、被动式标签主动式 标签电源 标签电池 所需信号强度 范围 内置于标签内 有 低 可达100m 被动式 读卡器通过无线 电频率传输能量 无 高 3到5m

读取多标签数据存储

1000个128 Kb可读可写

3米内几百个128字节可读可写

主动式标签优点：工作可靠性高， 信号传送距离远。 缺点：标签的使用 寿命受到限制，贵

被动式标签优点:具有永久的 使用期，便宜

应用：军事; 交通控制

缺点:数据传输的距离短

应用:零售行业的 传统标签

只读标签与读写标签只读标签内容在标签出厂 时已被写入 只可在应用前一 次性编程写入 经擦除后可重新 编程写入，识别 过程中标签内容 不改写

只读标签

一次性编程 只读标签

可重复编程 只读标签

读写标签

标签应用过程中数据 双向传输

无源标签和有源标签无源标签： 标签中不含有电池的标签。 特点： 工作时距识读器的天线比较近 使用寿命长。 有源标签 标签中含有电池的标签。 特点： 距识读器天线的距离较无源标签要远 有源标签需定期更换电池。

按标签含信息量大小分标识标签 特点： 存储标识号码，用于对特定的标识项目， 如人、物、地点进行标识。 被标识项目的详细的特定的信息， 需与系统相连接的数据库中进行查找。

便携式数据文件 标签中存储的数据非常大，足可以看作是一个数据文件。 特点： 用户可编程 标签中除了存储标识码外，还存储有大量的被标识项 目其他的相关信息，如包装说明、工艺过程说明等。

按频率分

低频(Low Frequency): 使用的频段范围为10KHz-1MHz,常见的主要规格有 125KHz、135KHz。一般这个频段的电子卷标都是被动式

优点：其标签靠近金属或液体的物品上时能够有效发射讯号， 缺点：读取距离短、无法同时进行多卷标读取以及信息量较低， 应用：门禁系统、动物芯片、汽车防盗器和玩具 等。

高频(High Frequency): 使用的频段范围为1MHz-400MHz,常见的主要规格为 13.56MHz。这个频段的标签主要还是以被动式为主，

优点：和低频相较，传输速度较快且可进行多标签辨识 应用：最大的应用就是Smart Card,一般应用于图书馆管理、产品 管理等。

按频率分

超高频(Ultra High Frequency): 使用的频段范围为400MHz-1GHz,常见的主要规格有433 MHz、868-950MHz。主动式和被动式的应用在这个频段都很常见， 被动式标签读取距离约3-4公尺左右，传输速率较快，而且因为 天线可采用蚀刻或印刷的方式制造，因此成本较低，虽然在金 属与液体的物品上的应用较不理想，但由于读取距离较远、信 息传输速率较快，而且可以同时进行大数量标签的读取与辨识， 因此目前已成为市场的主流，未来将广泛应用于航空旅客与行 李管理系统、货架及栈板管理、出货管理、物流管理 等。 微波(Microwave): 使用的频段范围为1GHz以上，常见的主要规格有2.45GHz、 5.8GHz。微波频段的特性与应用和超高频段相似，读取距离约 为2公尺，但是对于环境的敏感性较高，一般应用于行李追踪、 物品管理、供应链管理 等。

按适度距离分

远程标签(100cm以上) 近程标签(10—100 cm) 超近程标签(0.2—10cm)

2.信号接收机(阅读器)天线、射频模块、读写模块

组成

基本功能

1.利用射频技术读取标签信息，或将信息 写入标签，然后通过计算机及网络系统 进行管理和信息传输。 2.信号状态控制、奇偶错误校验与更正等

三、RFID工作流程1. 给产品加射频识 别标签

2. 给包装箱加识 别标签3. 解读器对标 签识读 4. 传递信息给 应用软件

中央信息系统

四、RFID工作原理读写器 天 线 数据 天 线中央信息系统

Internet

货物

RFID的基本工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号， 凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息 (Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的 信号(Active Tag,有源标签或主动标

签);解读器读取信息并解 码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。