RFID应用及原理 第二章 RFID系统概论

RFID应用及原理 专业课件

第二章：超高频RFID系统概论

RFID应用及原理 专业课件

2.1 RFID技术发展现状

射频识别技术(RFID),从90年代兴起的一种非接触式的自动 识别技术，利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递 达到识别目标的技术。 被世界公认为本世纪十大重要技术之一，识别过程无须人工 干预，具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、标签上数据 可以加密、存储数据容量大、更改自如等优点。 可用于物流，电子票证，动物或资产追踪管理，供应冷链， 高速公路智能收费等领域。 RFID系统通常由读写器、电子标签及应用软件组成 。

RFID应用及原理 专业课件

2.1 RFID技术发展现状

近几年来，随着RFID技术的不断发展和标准的不断完善， 1、在RFID产业链方面：从芯片设计与制造、天线的设计与制造、 电子标签封装技术与集成，到读写器设计与制造技术等各环节都 得到很大发展。 2、在RFID应用体系架构方面：系统集成与中间件，公共服务体 系，测试技术与规范等都取得了一定的成果。 3、 RFID产品将更加成熟、廉价和多样化，应用领域将更加广泛。 目前，中国在低高频和高频段的RFID标签芯片设计方面的技术 比较成熟，设计技术接近国际先进水平，已经自主开发出符合 ISO14443 Type A、Type B和ISO15693标准的RFID芯片，并成 功地应用于交通一卡通和中国二代身份证等项目，与国际主要的 差距存在于片上天线与芯片的集成上，国内还没有相应的产品应 用。

RFID应用及原理 专业课件

RFID厂商分布1、RFID产业链的核心技术基本还掌握在国外公司的手里， RFID 芯片全球范围内由Phillips,Siemens,ST,TI等传统半导体厂商 所垄断，Phillips公司的RFID标签累计出货量已经超过10亿只了。 2、国内RFID 主要厂商集中于北京、长三角、广东三地。真正有 研发实力的企业不多，而且中国未来市场潜力巨大，为各类RFID 厂商提供了广阔的生存空间。 3、超高频段RFID最早由美国Amtech公司推出，技术比较成熟， 国内远望谷、航天金卡等公司也在积极对超高频RFID研究。 4、 2.45G微波RFID技术刚刚起步，应用范围并不广泛。

RFID应用及原理 专业课件

RFID应用及原理 专业课件

RFID系统不同国家地区的频率分配和最大发射功率有不同 的规定，主要的工作频段有：

低频：125KHz、 高频：13.56MHz、 超高频：400MHz、860~960MHz、 2.45GHz、5.8GHz等。

2007年4月底，工信部发布了《关于发布800/900MHz频段射频 识别(RFID)技术应用试行规定的通知》。规定中国UHF RFID技 术的试用频率为840-845MHz和920-925 MHz,发射功率见表 2.1。

RFID应用及原理 专业课件

该频段RFID技术无线电发射设备射频指标：1、 载波频率容限：20×10-6; 2、 信道带宽及信道占用带宽(99%能量):250KHz; 3、 信道中心频率： fc(MHz)=840.125+N×0.25和 fc(MHz)=920.125+M×0.25(N,M为0-19之间

的整数); 4、 邻道功率泄漏比：40dB(第一邻道),60dB(第二邻道); 5、 工作模式为跳频扩频方式，每跳频信道最大驻留时间2秒。 表2.1 中国800/900MHz频段RFID技术发射功率

频率范围(MHz) 840-844.5 920.5-924.5

发射功率(e.r.p) 2W 100mW

840-845 920-925

RFID应用及原理 专业课件

目前国际上与RFID相关的通信标准主要有:1、 ISO/IEC 18000标准(包括7个部分，涉及125KHz, 13.56MHz, 433MHz, 860-960MHz, 2.45GHz等频段),ISO11785(低频), ISO/IEC 14443标准(13.56MHz),ISO/IEC 15693标准(13.56MHz)。 2、 EPC Global 标准(包括Class0, Class1和GEN2等三种协议,涉及HF和 UHF两种频段),DSRC标准(欧洲ETC标准，含5.8GHz)。目前电子标 签芯片的国际标准出现了融合的趋势，ISO/IEC 15693标准已经成为 ISO18000-3标准的一部分，EPC GEN2标准也已经启动向ISO18000-6 Part C标准的转化。这些标准(组织)都在积极进入中国,在国内设立代理机构,网罗各自的企 业利益群体,都希望能够影响到国内UHF频段的RFID标准的制订，为日后在 广大的中国市场的竞争中，赢得标准上的先机。

RFID应用及原理 专业课件

表2.1 在不同载波频段下RFID系统的优缺点比较工作频率 <150KHz (低频) 13.56MHz (高频) 通信标准协议 ISO18000-2 ISO11785 ISO18000-3 ISO14443 ISO15693 优点 标准CMOS工艺 技术简单可靠成熟， 无频率限制 与标准CMOS工艺兼容， 技术可靠成熟，在交通智 能卡等领域应用广泛 缺点 通信速度低， 识别距离短(<10cm), 天线尺寸大。 距离不够远(<75cm), 天线尺寸大， 受金属材料等影响大。

433.92MHz 和860~ 960MHz (超高频)

ISO18000-7 ISO18000-6 EPC Global C0, C1,Gen2

长距离定向识别，天线尺 寸小，可绕射，无需可视 距离，发展潜力巨大。

各国有不同的频段管制， 对人体有伤害，限制发射 功率,受金属和液体等材料 影响较大

2.45~ ISO18000-4, 5.8GHz (微 DSRC 波)

除了UHF特性外，更高的 ISM频段共享产品多，易 带宽和通信速率，更长识 受干扰，技术相对复杂， 别距离，更小的天线尺寸。 对人体有伤害，限制发射 功率。

RFID应用及原理 专业课件

2.1 RFID技术原理1)在低频段(100MHz以下)基于电感耦合(Inductive Coupling); 2)在高频段(400MHz以上)基于雷达探测目标的反向散射耦 (Backscatter Coupling)。如图2.1所示。

图2.1 RFID的工作原理

RFID应用及原理 专业课件

RFID 标签 RFID 标签 RFID 标签 RFID 标签 RFID 标签 阅读器 数据&事件 集成 企业应用

阅读器 数据获取 商业处理过程

数据仓库 企业级应用

图2.2 RFID系统结构图

RFID应用及原理 专业课件

RFID系统1、RFID系统通常由天线、读写器、电子标签及应用软件组成。读写 器控制射频模块控制天线发出射频信号，电子标签主动发送(有源标 签)或者凭借感应电流所获得的能量(无源标签)发送出芯片中的存 储信息，读写器解读数据，送至应

用软件中心进行数据处理。 2、在一个RFID系统中，电子标签一般占总投资的60%至70%。读写 器和计算机系统的投资是一次性的，但电子标签的数量且随着时间的 推移和应用的扩大，逐年会增加。 2、电子标签含有物品唯一标识体系的编码，包括电子产品代码EPC、 泛在识别号UCODE、车辆识别代码VIN、国际证券标识号ISIN、以 及IPv6等等。 3、其中，电子产品代码(EPC)是全球产品代码的一个分支，它包含 著一系列的数据和信息，如产地，日期代码和其他关键的供应信息。

RFID应用及原理 专业课件

读写器读写器通常由天线、射频模块、读写模块组成。功能：控制射频模 块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的对象标识信 息进行解码，将对象标识信息连带标签上其它相关信息传输到主机 以供处理。阅读器和电子标签之间一般采用半双工通信方式进行信 息交换，同时阅读器通过耦合给无源电子标签提供能量和时序。

根据应用不同，读写器可以是手持式或固定式。

读写器在RFID系统中起到举足轻重的作用：

读写器的频率决定了RFID系统的工作频段； 读写器的功率直接影响射频识别的距离。

RFID应用及原理 专业课件

电子标签

由外壳、天线、基片、集成电路、连接电路五 …… 此处隐藏：3111字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……