电子标签的体系结构讲义
电子标签工作原理
电子标签工作原理一、引言电子标签是一种智能化的标识技术，它可以在物品上附加一个微型芯片和天线，通过与读写器进行无线通信，实现对物品的识别、追踪和管理。
本文将详细介绍电子标签的工作原理。
二、电子标签的组成1. 芯片：电子标签的核心部件，包含存储器、处理器和通信模块等。
存储器用于存储物品的相关信息，处理器用于处理读写器发送的指令，通信模块用于与读写器进行无线通信。
2. 天线：用于接收读写器发射的电磁波信号，并将接收到的能量转换为电能供芯片使用，同时用于发送芯片中存储的信息给读写器。
3. 封装材料：用于保护芯片和天线，通常采用塑料或者陶瓷材料制成。
三、电子标签的工作原理1. 读写器发送信号：读写器向电子标签发送一定频率的电磁波信号。
2. 电子标签接收能量：电子标签的天线接收到读写器发送的电磁波信号，并将接收到的能量转换为电能供芯片使用。
3. 电子标签响应信号：芯片接收到读写器发送的指令后，根据存储器中存储的信息，将相应的数据通过天线发送给读写器。
4. 读写器接收数据：读写器接收到电子标签发送的数据，并进行解析和处理。
5. 数据处理和应用：读写器将接收到的数据与数据库中的信息进行比对，实现对物品的识别、追踪和管理。
四、电子标签的工作模式1. 主动模式：电子标签在读写器的激励下主动发送数据，通常用于需要频繁读取标签信息的场景，如物流仓储管理。
2. 被动模式：电子标签在读写器的激励下被动响应并发送数据，通常用于对物品进行定期盘点和管理，如超市商品管理。
五、电子标签的应用领域1. 物流领域：电子标签可以实现对物品的实时追踪和管理，提高物流效率和准确性。
2. 零售领域：电子标签可以实现对商品的自动识别和定价，提高零售业务的效率和便利性。
3. 仓储管理：电子标签可以实现对仓库中物品的自动盘点和管理，减少人工操作和错误。
4. 资产管理：电子标签可以实现对企业资产的追踪和管理，提高资产利用率和减少盗窃风险。
六、电子标签的优势和挑战1. 优势：a. 自动化：电子标签可以实现对物品的自动识别和管理，减少人工操作和错误。
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二维条码： 二维条码通常为方形结构,不单由横向和纵向的条形 码组成,而且码区内还会有多边形的图案,同样二维条码的纹理也 是黑白相间,粗细不同,二维条码是点阵形式！
B、作用： 一维条码： 可以识别商品的基本信息,例如商品名称、价格等,但
无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。 感应效果 好。
阅读器和收发器之间的无线链接：读/写单元不 需要与收发器之间的可视接触，因此可以完全集 成到产品里面。这意味着收发器适合于恶劣的环 境，收发器对潮湿、肮脏和机械影响不敏感。节 省劳力和纸张。
二、系统结构 1、工作原理
RFID技术的基本工作原理并不复杂：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（无源标签或被动标签），或者主 动发送某一频率的信号（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。
式方法与读头之间进行数据交换，据此 RFID可分为主动式、被动式和半主动式。
3、根据工作频率分类
RFID系统的工作频率即为读头发送无线信号 时所用的频率，一般可以分为低频、高频、 超高频和微波。
◆ LF：125 KHz～135KHz（ISO18000-2） 该频段特点是具有良好的物体穿透能力。广泛应用于进出管 理、门禁管理、考勤、车辆管理、巡更、汽车钥匙、动物晶 片、固定设备等。
RFID=控制器+读写头+载体（TAG)
写信息：大多数的作法是上位机（电脑、PLC） 发需要写进去的资讯发给RFID的控制器，控制 器再通过读写头，采用电波或电磁波的方式， 将资讯写入TAG中
电子标签工作原理
电子标签工作原理一、引言电子标签，也被称为电子标识符或者RFID标签，是一种用于无线识别和追踪物品的技术。
它通过无线电频率识别（RFID）技术，将信息存储在微型芯片中，并通过无线电波与读写器进行通信。
本文将详细介绍电子标签的工作原理。
二、电子标签的组成1. 芯片：电子标签的核心部份是芯片，它包含一个集成电路，用于存储和处理数据。
芯片通常由半导体材料制成，具有弱小的尺寸和高度集成的特点。
2. 天线：电子标签的天线用于接收和发送无线电信号。
它通常由导电材料制成，如铜或者铝，具有特定的形状和尺寸，以实现最佳的无线通信性能。
3. 封装材料：为了保护芯片和天线，电子标签通常使用封装材料进行封装。
封装材料可以是塑料、纸张或者陶瓷等，具体选择取决于应用环境和需求。
三、电子标签的工作原理电子标签的工作原理可以分为两个主要步骤：标签识别和数据通信。
1. 标签识别标签识别是指读写器通过无线电波与电子标签进行通信，并获取标签的惟一识别码（ID）。
具体过程如下：1.1 读写器发射无线电波：读写器发射一定频率和功率的无线电波。
1.2 电子标签接收无线电波：当电子标签处于读写器的工作范围内时，它会接收到读写器发射的无线电波。
1.3 电子标签激活并回应：电子标签接收到无线电波后，芯片内的天线会接收到无线电波的能量，从而激活芯片。
激活后，芯片会将存储在其中的惟一识别码发送回读写器。
1.4 读写器接收标签回应：读写器接收到电子标签发送的惟一识别码，并将其解码为可读的数据，以便进一步处理和使用。
2. 数据通信数据通信是指读写器与电子标签之间进行数据交换和传输。
具体过程如下：2.1 读写器发送指令：读写器发送一条指令给电子标签，要求标签执行特定的操作，如读取数据、写入数据等。
2.2 电子标签接收指令：电子标签接收到读写器发送的指令，并解析指令内容。
2.3 电子标签执行指令：根据读写器发送的指令，电子标签执行相应的操作，如读取存储的数据、写入新的数据等。
RFID技术简介及系统架构
RFID技术简介及系统架构RFID技术简介及系统架构无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)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。
RFID系统至少包含电子标签和读写器两部分。
电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。
RFID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。
典型的读写器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及读写器天线。
依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。
有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。
电子标签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。
RFID分类低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz～300kHz。
典型工作频率有125KHz和133KHz。
低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。
低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。
低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。
低频标签的典型应用有：门禁考勤管理、动物识别、容器识别、工具识别等。
高频段射频标签的工作频率一般为3MHz～30MHz。
典型工作频率为13.56MHz。
该频段的射频标签，其工作原理与低频标签完全相同，即采用电感耦合方式工作，高频标签一般也采用无源方式，其工作能量同低频标签一样，也是通过电感（磁）耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。
标签与阅读器进行数据交换时，标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内，广泛应用于电子票证、电子身份证、小区物业管理、门禁管理系统等。
RFID系统工作原理及其结构
RFID系统工作原理及其结构一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。
图1.RFID系统的基本组成以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种, 一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。
图2.RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。
阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。
阅读器和应答器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应答器提供能量和时序。
在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。
应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。
应答器通常包含：a.天线:用来接收由阅读器送过来的信号,并把所要求的数据送回给阅读器。
b.AC /DC电路:把由卡片阅读器送过来的射频讯号转换成DC电源,并经大电容储存能量,再经稳压电路以提供稳定的电源。
c.解调电路:把载波去除以取出真正的调制信号。
d.逻辑控制电路:译码阅读器所送过来的信号, 并依其要求回送数据给阅读器。
e.内存:做为系统运作及存放识别数据的位置。
f.调制电路: 逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给阅读器。
图3.标签结构阅读器通常包含：a.天线:用来发送无线信号给Tag,并把由Tag响应回来的数据接收回来.b.系统频率产生器:产生系统的工作频率.c.相位锁位回路(PLL):产生射频所需的载波信号d.调制电路:把要送给Tag的信号加载到载波并送给射频电路送出.e.微处理器:产生要送给Tag信号给调制电路,同时译码Tag回送的信号, 并把所得的数据回传给应用程序,若是加密的系统还必需做加解密操作.f.存储器:存储用户程序和数据g.解调电路: 解调tag送过来的微弱信号,再送给微处理器处理.h.外设接口:用来和计算机联机图4.阅读器系统方块图应用软件系统通常包含：a.硬件驱动程序:连接、显示及处理卡片阅读器操作。
电子标签的核心部分简单剖析
电子标签的核心部分简单剖析
电子标签由芯片及天线组成，附着在物体上标识目标对象，每个电子标签具有唯一的电子编码，存储着被识别物体的相关信息。
标签芯片是电子标签的核心部分，它的功能包括标签信息存储、标签接收信号的处理和标签发射信号的处理; 天线是电子标签发射和接收无线信号的装置。
电子标签芯片电路的复杂度与标签所具有的功能相关，一般包括电源电路、时钟电路、解调器、编解码器、控制器、存储器和负载调制电路等功能模块。
电子标签的基本功能模块如图所示。
电子标签的基本功能模块
(1)电源电路
一般来说，电源电路的功能是将电子标签天线输入的射频信号，整流为标签工作的直流能量。
射频前端从电子标签天线吸收电流，整流稳压后作为芯片的直流电源，为芯片提供稳压和偏置电路。
设计电源电路时，需要综合考虑电子标签天线的匹配问题、功率和电压的效率问题、数据调制的兼容性问题和电路结构复杂度问题。
(2)时钟电路
时钟电路提供时钟信号。
电子标签天线获取的载波信号，频率经过分频后，可以作为电子标签编解码器、存储器和控制器的时钟信号。
(3)数据输入和输出模块
从读写器传送到电子标签的信息，包括给电子标签下达的命令和传送的数据两部分。
从读写器传送到电子标签的命令，通过解调、解码电路送至控制器，控制器实现命令所规定的操作。
从读写器传送到电子标签的数据，经解调、解码后，在控制器的管理下写入电子标签的存储器。
电子标签送到读写器的数据，在控制器的管理下从存储器输出，经编码器、负载调制电路输出到电子标签天线，再由电子标签天线发射给读写器。
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第四章-RFID电子标签PPT课件
份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗等。
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五、按照作用距离进行分类
• （1）密耦合标签 • 作用距离小于1cm的标签被称为密耦合标签。 • （2）近耦合标签 • 作用距离大约为15cm的标签被称为近耦合标签。 • （3）疏耦合标签 • 作用距离大约为1m的标签被称为疏耦合标签。 • （4）远距离标签 • 作用距离从1m到10m，甚至更远的标签被称为远距离标签。
➢ 其一般的形式是：手表内有一个印在一块薄印制电路板上并有少量匝 数的框形天线。电路板与线圈外壳靠得很近，使得被天线线圈覆盖的 面积尽可能地大。
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三、封装加工方法
➢ 电子标签主要包括电子数据载体和根据功能造型的壳体，电子标签的制作
主要包括芯片技术、模块和天线封装及标签加工三个方面。
➢ 1．模块制造
的近场区内。 中高频标签的阅读距离一般情况下也小于1m。 中高频标签可以方便地做成卡状，典型应用包括：电子车票、
电子身份证、电子闭锁防盗（电子遥控门锁控制器）等。
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（3）超高频与微波标签
超高频与微波标签的典型工作频率为：433.92MHz、862（902）~928MHz、 2.45GHz和5.8GHz。
从读写器耦合线圈的辐射近场中获得。 低频标签与读写器之间传送数据时，低频标签需位于读写
器天线辐射的近场区内。 低频标签的阅读距离一般情况下小于1m。
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（1）低频标签
低频标签主要用在短距离、低成本的场合中。 低频标签的典型应用有：动物识别、容器识别、
工具识别、电子闭锁防盗（带有内置电子标签的 汽车钥匙）等。 低频标签有多种外观形式，应用于动物识别的低 频标签外观有：项圈式、耳牌式、注射式、药丸 式等。典型应用的动物有牛、信鸽等。
电子标签工作原理
电子标签工作原理一、引言电子标签是一种无线通信技术的应用，它将微型芯片和天线封装在一起，能够实现与读写器之间的无线通信。
电子标签在物流、零售、医疗等领域有广泛的应用，它能够实现物品的识别、追踪和管理。
本文将详细介绍电子标签的工作原理。
二、电子标签的组成1. 微型芯片：电子标签中的核心部件，它包含存储器、处理器和射频电路等。
存储器用于存储标签的数据，处理器用于处理读写器发送的指令，射频电路用于与读写器进行无线通信。
2. 天线：电子标签中的另一个重要组成部份，它用于接收和发送无线信号。
天线的设计和创造对电子标签的性能有很大影响。
3. 封装材料：用于保护微型芯片和天线，同时也可以根据实际需求选择不同的材料，如塑料、纸张等。
三、电子标签的工作过程1. 读写器发送指令：读写器通过无线信号向电子标签发送指令，指令可以包括读取标签数据、写入标签数据、锁定标签等。
2. 电子标签接收指令：电子标签通过天线接收到读写器发送的指令。
3. 标签处理指令：电子标签中的处理器对接收到的指令进行处理，根据指令的要求执行相应的操作。
4. 标签回复数据：电子标签处理完指令后，将执行结果或者相关数据通过射频电路发送回读写器。
5. 读写器接收数据：读写器通过天线接收到电子标签发送的数据。
6. 数据处理：读写器对接收到的数据进行处理，可以将数据存储在计算机中，或者进行其他操作。
四、电子标签的通信方式1. 无源式：无源式电子标签没有自己的电源，它通过读写器发送的无线信号获得能量，然后利用这些能量进行工作。
无源式电子标签的成本低，体积小，但通信距离较短。
2. 半主动式：半主动式电子标签内置电池，用于提供标签的工作能量，读写器发送的信号用于激活标签。
半主动式电子标签的通信距离较长，但成本较高。
3. 主动式：主动式电子标签内置电池，它可以主动发送信号，而不需要读写器的激活。
主动式电子标签的通信距离更远，但也需要更高的成本。
五、电子标签的应用1. 物流领域：电子标签可以用于物流管理，实现货物的追踪和管理。
电子标签工作原理
电子标签工作原理电子标签，也被称为RFID标签（Radio Frequency Identification），是一种无线通信技术，用于将数据以无线方式传输到读写器或者扫描设备。
它是一种被动式设备，不需要电池或者外部电源供电。
一、电子标签的组成电子标签由芯片和天线组成。
芯片是电子标签的核心部份，它存储着标签的数据，并通过天线与读写器进行通信。
天线则用于接收和发送无线信号。
二、电子标签的工作原理电子标签的工作原理可以分为两个主要步骤：识别和通信。
1. 识别当读写器向电子标签发送一个电磁波信号时，电子标签的天线接收到这个信号，并将其转换为电能。
这个电能被用来激活芯片，使其开始工作。
2. 通信激活后，芯片开始向读写器发送标签存储的数据。
这个过程使用的是回波通信原理。
芯片接收到读写器发送的信号后，会改变自身的阻抗，从而改变回波信号的特性。
读写器通过分析回波信号的特性来读取标签存储的数据。
三、电子标签的工作模式电子标签有两种工作模式：主动模式和被动模式。
1. 主动模式在主动模式下，电子标签内置电池，可以主动向读写器发送信号。
这种标签可以实现更长的通信距离和更高的传输速率，但由于需要电池供电，标签的体积和成本相对较高。
2. 被动模式在被动模式下，电子标签不需要电池供电，它通过读写器发送的电磁波信号激活并工作。
这种标签的体积小、成本低，但通信距离和传输速率相对较低。
四、电子标签的应用领域电子标签在各个领域都有广泛的应用，包括物流管理、供应链管理、零售业、医疗保健、车辆管理等。
1. 物流管理电子标签可以用于物流管理中的货物追踪和库存管理。
通过在货物上贴上电子标签，物流公司可以实时跟踪货物的位置和状态，提高物流运作的效率和准确性。
2. 供应链管理电子标签可以在供应链管理中起到重要作用，匡助企业实现供应链的可视化和自动化。
通过在物料、产品或者包装上使用电子标签，企业可以实时监控库存水平、跟踪物料流动，并提供准确的物流信息。
电子标签技术入门教程
电子标签技术入门教程电子标签（Electronic Label）是一种使用无线射频识别（RFID）技术的标签，也被称为RFID标签。
它可以被应用于多个领域，例如物流、零售、医疗等，以提高工作效率和管理精度。
本文将介绍电子标签的基本原理、应用和未来发展趋势。
一、电子标签的基本原理电子标签由芯片和天线组成。
芯片通常由集成电路制造技术制成，内置了储存器、计算机和通信电路。
天线用于接收射频信号和发送数据，通常由导电材料制成，如铝、铜等。
当电子标签靠近读写器时，读写器发送射频信号，激活电子标签上的芯片。
芯片接收到射频信号后，利用电能供给自身工作，同时将存储在芯片中的信息传输给读写器。
读写器可以读取和写入电子标签上的信息，并与之进行通信。
二、电子标签的应用1. 物流管理：电子标签可以用于物流管理中的货物跟踪和追踪。
通过将电子标签附着在货物上，可以实时了解货物的位置和状态，提高物流操作的效率和准确性。
此外，电子标签还可以减少人工操作和管理的工作量，降低人力成本。
2. 零售行业：电子标签在零售行业中被广泛应用于商品管理和库存控制。
通过将电子标签贴在商品上，可以实时监测商品的销售情况和库存量，为企业提供及时的经营数据和决策依据。
此外，电子标签还可以提供商品的防伪功能，保护企业和消费者的利益。
3. 医疗健康：电子标签可以在医疗健康领域中用于病人的识别和药品的管理。
通过将电子标签贴在病人的手腕上，可以快速和准确地识别病人的身份，并获取相关的病历资料和医嘱信息。
此外，电子标签还可以用于药品的追踪和管理，避免药品的过期使用和混淆。
三、电子标签的未来发展趋势1. 小型化：随着技术的不断进步，电子标签的芯片尺寸越来越小，将来甚至可以实现微型化。
小型化的电子标签可以更方便地应用于各种物体上，如服装、饰品等。
2. 低功耗：未来的电子标签将更注重能耗的控制和优化。
通过降低电子标签的功耗，可以延长电池寿命，减少能源消耗，并提高标签的稳定性和可靠性。
电子标签工作原理
电子标签工作原理电子标签（Electronic Tag），也被称为RFID标签（Radio Frequency Identification），是一种无线通信技术，用于识别和跟踪物体。
它由一个芯片和一个天线组成，可以通过无线电波与读写器进行通信。
本文将详细介绍电子标签的工作原理。
一、电子标签的组成电子标签由芯片和天线组成。
芯片是电子标签的核心部份，它包含存储器和处理器，用于存储和处理数据。
天线用于接收和发送无线电波信号。
二、电子标签的工作原理1. 读写器发送信号：读写器会向周围发送无线电波信号，这些信号包含了对电子标签的操作指令。
2. 电子标签接收信号：当电子标签处于读写器的工作范围内时，它会接收到读写器发送的信号。
3. 电子标签激活：电子标签接收到读写器发送的信号后，会激活并开始工作。
4. 电子标签返回信号：激活后，电子标签会通过天线发送一个包含标签信息的信号。
5. 读写器接收信号：读写器会接收到电子标签发送的信号，并解码其中的信息。
6. 读写器处理数据：读写器会对接收到的信号进行处理，获取电子标签存储的数据。
7. 数据传输：读写器可以将获取到的数据传输到计算机或者其他设备上，用于后续的处理和分析。
三、电子标签的工作模式电子标签有两种工作模式：主动模式和被动模式。
1. 主动模式：主动模式的电子标签内置电池，能够主动发送信号，不依赖于读写器的激活信号。
它可以定期向读写器发送数据，实现实时监测和跟踪。
2. 被动模式：被动模式的电子标签没有内置电池，只能在接收到读写器的信号后才干工作。
它需要读写器的激活信号才干发送数据。
四、电子标签的应用领域电子标签在各个领域都有广泛的应用，包括物流管理、仓储管理、零售业、医疗保健、农业等。
1. 物流管理：通过电子标签可以实现物流信息的实时监测和跟踪，提高物流效率和准确性。
2. 仓储管理：电子标签可以用于库存管理和货物追踪，提高仓库操作的效率和准确性。
3. 零售业：电子标签可以用于商品的标识和定价，实现自动化的收银和库存管理。
第5章RFID电子标签(第一讲)
控制部分
直流电源
调制电路
上变频 混频器
带通滤 波器
电子标签发送电路
功率放 大器
射频发送电路原理图
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• 接收电路的主要功能是对天线接收到的已调信号进行解调，恢复数字 基带信号，然后送到电子标签的控制部分。
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▪ 射频滤波电路
▪ 放大电路
▪ 下变频混频器
▪ 中频滤波电路
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5.3 含有芯片的电子标签
• 含有芯片的电子标签是以集成电路芯片为基础的电子数据载体，这也 是目前使用最多的电子标签。
• 含有芯片的电子标签基本由天线、模拟前端（射频前端）和控制电路 三部分组成。
• 从读写器发出的信号，被电子标签的天线接收，该信号通过模拟前 端（射频前端）电路，进入电子标签的控制部分，控制部分对数据流 做各种逻辑处理。
• 为了将处理后的数据流返回到读写器，射频前端采用负载调制器或反 向散射调制器等多种工作方式。
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5.3.1模拟前端
1．电感耦合工作方式的模拟前端
当电子标签进入读写器产生的磁场区域后，电子标签通过与读写 器电感耦合，产生交变电压，该交变电压通过整流、滤波和稳压后 ，给电子标签的芯片提供所需的直流电压。
读写器的电子标签，主动式标签一般含有电源，与被动式 标签相比，它的识别距离更远。 （2）被动式标签
被动式标签是在读写器发出查询信号触发后才进入通信 状态的电子标签。它使用调制散射方式发射数据，必须利 用读写器的载波来调制自己的信号，主要应用在门禁或交 通系统中。
被动式标签既可以是有源标签，也可以是无源标签。
无芯片标签
电子标签体系结构
物理效应
电子电路
电子标签pp-PPT(精)
分类
电子标签依内部保存信息注入方式的不同，可将其分为 集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大 类；
根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广
播发射式、倍频式和反射调制式三大类； 按能量供给方式(电池供电)的不同，射频识别技术又可分 为有源、无源和半有源三种。 RFID通常流行的分类方法是，按照工作频率(单位：Hz)
应用
几十年来RFID技术的理论得到了丰富和完善，目前电子标签的应用领域包 括以下几个方面。 物流业：物流过程中的货物追踪，信息自动采集，仓储应用，港口应用， 邮政快递。 零售业：商品销售数据的实时统计，补货，防盗。· 制造业：生产数据的实 时监控，质量追踪，自动化生产。 医疗行业：医疗器械管理，药品管理和HIS系统。 身份识别：电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。 防伪：贵重物品(烟，酒，药品)及票证的防伪。 资产管理：各类贵重的，或数量大相似性高的，或危险品等资产的管理。 交通运输：高速公路收费管理，出租车、公交车的车辆识别与管理。 食品：水果、蔬菜、生鲜食品等保鲜度的管理。 动物识别：驯养动物、畜牧牲口及宠物的识别管理。 图书馆：书店、图书馆和出版社的图书管理应用。 汽车：制造，防盗，定位，车钥匙。 航空：制造，旅客机票，行李包裹追踪。 军事：弹药、枪支、物资、人员及车辆的识别与追踪。
读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改
自如等优点。电子标签的编码方式、存储及读写方式与传统标签(如条码) 或手工标签不同，电子标签编码的存储是在集成电路上以只读或可读写 格式存储的；特别是读写方式，电子标签是用无线电子传输方式实现的。
电子标签的特点
RFID电子标签突出的技术特点是：可以识别单个 的非常具体的物体，而不像条形码那样只能识别一类 物体；可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能 一个一个地读；存储的信息量很大；采用无线电射频， 可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光或 红外在材料介质的表面读取信息。
第2章-2.3.2-电子标签的体系结构
1.电感耦合工作方式的模拟前端
电感耦合工作方式的模拟前端通过与读写器电感
耦合，产生交变电压，该交变电压通过整流、处结束放映
物联网射频识别（RFID）技术与应用
2. 电磁反向散射工作方式的射频前端 当电子标签采用电磁反向散射的工作方式时，射
频前端有发送电路、接收电路和公共电路三部分。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2.3.2.2.1 射频前端
射频前端电路主要有电感耦合和微波电磁反向散射两 种工作方式。这两种方式的工作原理各不相同，电感耦合工 作方式主要工作在低频和高频频段，而电磁反向散射工作方
式主要工作在微波波段。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2.3.2.2.6 MIFARE技术
MIFARE技术的IC卡应用领域占世界80%的市场份额，
是目前射频IC卡的工业标准，也是目前世界上使用量最大、
内存容量最大的一种感应式智能IC卡。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1. MIFARE卡具有的优点 （1）操作简单、快捷 （2）抗干扰能力强
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
（1）射频前端发送电路
▪ 调制电路 ▪ 上变频混频器 ▪ 带通滤波器 ▪ 功率放大器
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
（2）射频前端接收电路
▪ 射频滤波电路 ▪ 放大电路 ▪ 下变频混频器 ▪ 中频滤波电路 ▪ 电压比较器
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（4）未付款商品（附着标签）经过出口时，门道检测器测
出标签并发出警报，拦截商品出门。
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电子标签内部结构
2.射频接口模块 2. 标签电路 3.数字控制模块
接收部分：1.包络产生电路——由非线性元件 接收部分 和低通滤波电路组成。 2.检波电路 —— 载带滤波电路和电压 比较器。 发送部分： 发送部分 1.ASK调制电路。 2.功率放大电路。 公共电路部分： 公共电路部分 1.电源产生电路 2.限幅电路 3.时钟恢复电路 4.复位电路
电子标签 数字部分 控制器
状态机（功耗低、成本低）
可以进行阅读器命令的处理 EEPROM的读写控制 各模块之间的协调
微控制器电路及外围时钟电路 电源转换电路 RS232串行通信电路 组合门电路 主控模块
阅读 器
射频收发模块
射频收发电路（专用芯片及外 围电路） 功率放大电路（辅助）
天线
电源信号产生电路
ASK调制交流 信号
电 感 耦 合
整 流 电 路
低 通 滤 波
稳 压
限 幅
直 流 稳 定 电 压签发送曼彻斯 特码
数 字 控 制 模 块
FMO编码模块
标签给阅读器FM0码
CRC数据校验模块
EEPROM模块和状态机模块
嵌入式CPU（功耗大、成本高）
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7.3.2控制部分的电路结构
控制部分的电路基本分为两类，一类是具有存储功能、 但不含微处理器的电子标签；一类是含有微处理器的电 子标签。 1．具有存储功能的电子标签 具有存储功能的电子标签，控制部是利用状 态自动机在芯片上实现寻址和安全逻辑。
1．地址和安全逻辑电路的构成
地址和安全逻辑电路主要由电源电路、时钟电路、I/O寄 存器、加密部件和状态机构成。
2．状态机
状态机可以理解为一种装置，能采取某种操作来响应一 个外部事件。具体采取的操作不仅取决于接收到的事件， 还取决于各个事件的相对发生顺序。之所以能做到这一点 ，是因为装置能跟踪一个内部状态，会在收到事件后进行 更新。这样一来，任何逻辑都可以建模成一系列事件与状 态的组合。
7.3.1模拟前端 1．电感耦合工作方式的模拟前端 当电子标签进入读写器产生的磁场区域后， 电子标签通过与读写器电感耦合，产生交变 电压，该交变电压通过整流、滤波和稳压后 ，给电子标签的芯片提供所需的直流电压。
2．电磁反向散射工作方式的射频前端 当电子标签采用电磁反向散射的工作方式时 ，射频前端有发送电路、接收电路和公共电 路三部分
7.3含有芯片的电子标签
含有芯片的电子标签是以集成电路芯片为基础的电子数据 载体，这也是目前使用最多的电子标签。含有芯片的电子 标签基本由天线、模拟前端（射频前端）和控制电路三部 分组成。 从读写器发出的信号，被电子标签的天线接收，该信号 通过模拟前端（射频前端）电路，进入电子标签的控制部 分，控制部分对数据流做各种逻辑处理。为了将处理后的 数据流返回到读写器，射频前端采用负载调制器或反向散 射调制器等多种工作方式。
1．射频法工作原理 射频法工作系统由读写器（检测器）、电子 标签和去激活器三部分组成。电子标签采用 L-C振荡电路进行工作，振荡电路将频率调 谐到某一振荡频率上。射频法工作系统由读 写器（检测器）发出某一频率的交变磁场， 当交变磁场的频率与电子标签的谐振频率相 同时，电子标签的振荡电路产生谐振，同时 振荡电路中的电流对外部的交变磁场产生反 作用，并导致交变磁场振幅减小。读写器（ 检测器）如果检测到交变磁场减小，就将报 警。当电子标签使用完毕后，用“去激活器 ”将电子标签销毁。
发送电路的主要功能是对控制部分处理好的数字基带信号 进行处理，然后通过电子标签的天线将信息发送给读写器。 发送电路主要由调制电路、上变频混频器、带通滤波器和 功率放大器构成
接收电路的主要功能是对天线接收到的已调信 号进行解调，恢复数字基带信号，然后送到电 子标签的控制部分。接收电路主要由滤波器、 放大器、混频器和电压比较器构成，用来完成 包络产生和检波的功能。 公共电路是射频发送和射频接收电路共同涉 及的电路，包括电源产生电路、限制幅度电路 、时钟恢复电路和复位电路等。
2．含有微处理器的电子标签 含有微处理器的电子标签，控制部分主要由编 解码电路、微处理器和存储器组成
7.4具有存储功能的电子标签
本节讨论具有存储功能、但不含微处理器的电子标签， 并只讨论这类电子标签的控制电路部分
7.4.1地址和安全逻辑
这种电子标签没有微处理器，地址和安全逻辑是数据载体 的心脏，通过状态机对所有的过程和状态进行有关的控制 。
2．电子商品防盗系统简介
现今电子商品防盗系统（Electronic Article Surveillance，EAS）在零售商业系统的应用越来越广泛。 它是一种为零售商业减少开架售货时商品失窃，从而增加 销售利润的电子防盗产品，是目前大型零售行业广泛采用 的商品安全措施之一。
EAS系统防盗检测的步骤如下。
SAW标签是由叉指换能器和若干反射器组成。
由于声表面波传播速度低，有效的反射脉冲串 在经过几微秒的延迟时间后才回到读写器，在 此延迟期间，来自读写器周围的干扰反射已衰 减，不会对声表面波电子标签的有效信号产生
4．声表面波技术的发展方向 提高工作频率 微型化、片式化、组合化 降低插入损耗 宽带化 提升耐电力特性
1．声表面波器件
所谓SAW，就是在压电固体材料表面产生和传播弹性波 ，该波振幅随深入固体材料深度的增加而迅速减小。 典型的声表面波器件结构原理图如图5-3所示。电信号 通过叉指发射换能器转换成声信号（声表面波），在介 质中传播一定距离后到达接收叉指换能器，又转换成电 信号，从而得到对输入电信号模拟处理的输出电信号。
（1）将防盗标签附着在商品上。 （2）在商场出口通道或收银通道处安装检测器。 （3）付款后的商品经过专用解码器使标签解码失效或开 锁取下标签。 （4）未付款商品（附着标签）经过出口时，门道检测器测 出标签并发出警报，拦截商品出门。
7.2采用声表面波技术的标签
声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）是传播于压电 晶体表面的机械波。利用声表面波技术制造标签，始于20世 纪80年代，近年来对声表面波标签的研究已经成为一个热点。 声表面波标签不需要芯片，应用了电子学、声学、雷达、半 导体平面技术及信号处理技术，是有别于IC芯片的另一种新 型标签。
2．声表面波的特点
（1）实现电子器件的超小型化。 （2）实现电子器件的优越性能。 （3）易于工业化生产。 （4）性能稳定。
3．声表面波标签
采用先进微电子加工技术制造的声表面波器件，具有 体积小、重量轻、可靠性高、一致性好、多功能以及设计 灵活等优点。随着加工工艺的飞速发展，SAW器件的工作 频率已覆盖10MHz～2.5GHz，是现代信息化产业不可或缺 的关键元器件。SAW标签目前的工作频率主要为2.45GHz， 这种标签无源，而且抗电磁干扰能力强，具有一定独特的 优势，是对集成电路技术的补充。
第7章 电子标签的体系结构
7.1一位电子标签 1位系统的数据量为1位，当电子标签是1位（ 1b）系统时，电子标签只有1和0两种状态。该 系统读写器只能发出两种状态，这两种状态分 别是“在读写器工作区有电子标签”和“在读 写器工作区没有电子标签”。 1位的电子标签不需要芯片，可以采用射频法 、微波法、分频法、智能型、电磁法和声磁法 等多种方法进行工作。下面以射频法为例，介 绍1位电子标签的工作原理。