RFID技术简介ppt课件

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RFID技术的发展
1981～1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种 规模应用开始出现。
1991～2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID 产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部 分。
2001至今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类 更加丰富。
◦ 有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子 标签成本不断降低，规模应用行业扩大；
◦ RFID技术的理论得到丰富和完善； ◦ 单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签
的远距离识别、适应高速移动物体的RFID成为现实。
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RFID标签与条形码比较
项目 媒介 资料特性 重置数据 操作时瞄准 最小尺寸 形状 表面损毁 环境耐久性 读取距离 编写距离
RFID技术简介
2014.10.11
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什么是RFID？
RFID=Radio Frequency Identification； 中文称为“无线射频识别”技术； 是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自
动识别目标对象并获取相关数据； 可工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体，并
可同时识别多个标签。
根据射频识别系统作用距离的远近情况， 射频识别系统可分为密耦合、遥耦合和远距离三类 。
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密耦合系统
作用距离1cm以下，工作 频率一般在30MHZ以下；
利用射频标签与读写器之间的电感耦合构成无接触的空间 信息传输射频通道工作，也称变压器方式。
阅读器一方的天线相当于变压器的初级线圈，射频标签一 方的天线相当于变压器的次级，耦合磁场在阅读器线圈初 级与射频标签线圈次级之间构成闭合回路。电感耦合方式 是低频近距离无接触射频识别系统的一般耦合方式。
RFID标签 电磁波 可固定可变动 无需接触 不需要 0.4x0.4mm 各种尺寸与形式 不影响资料读取 可抗化学侵蚀 0~100米 0~100米
芯片卡 电 可变 接触 对准插槽 1x1cm 方形 有一定影响 可抗化学侵蚀 很近（接触式） 很近（接触式）
条形码 光 固定 重做 必须 lx3cm 直接印制 资料读取 不抗损毁 最多12米 不可重新编写
天线场区：为无功近场区， 能量传输：通过电感耦合方式来实现。 数据传输：通过电感（磁场）耦合的负载调制实现 。
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远距离系统
工作距离：几米到几十米；
频率：915MHZ、2.45GHZ
国际标准：ISO10374、
ISO18000-4-5-6等。
天线场区：辐射远场区 数据传输：远距离系统均是利用射频标签与读写器 之间的电磁耦合（电磁波发射与反射）构成无接触的空 间信息传输射频通道工作。采用反射调制工作方式实现 射频标签到读写器的数据传输。
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遥耦合系统
采用电感耦合 可分为近耦合（典型作用距离为15厘米）和疏耦合（典型
作用距离为1M）两类。 国际标准可参考的有ISO14443（近耦合）和ISO15693（疏
耦合）
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遥耦合系统
遥耦合标签几乎是无源标签，通常是由单个芯 片以及作为天线的大面积线圈所组成。遥耦合系统目 前仍是低成本射频识别系统的主流，其典型工作频率 为13.56MHZ。
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满足以下特点的远距离系统是理想的射频 识别系统。
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天线场区的概念
（2）辐射近场区
越过电抗近场区为辐射场区； 辐射场区的电磁场已脱离了天Βιβλιοθήκη Baidu的束缚并作为电磁波进入
空间。在辐射近场区中，辐射场占优势，并且辐射场的角 度分布与距天线口径的
（3）辐射远场区
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电磁与电感耦合的差别
电磁偶合方式：
◦ 阅读器天线将阅读器产生的读写射频能量以电磁波的方式发送到定 向的空间范围内，形成阅读器的有效阅读区域，射频标签从电磁场 中提取工作能源，并通过标签的内部电路及标签天线将内存的数据 信息传送到阅读器，阅读器对信号解码后送计算机系统进行处理。
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RFID技术的发展
1941～1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术， 1948年奠定了RFID技术的理论基础。
1951～1960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处 于实验室实验研究。
1961～1970年。RFID技术的理论得到了发展，开始 了一些应用尝试。
1971～1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发 展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些 最早的RFID应用。
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密耦合系统
密耦合系统中射频标签一般是无源标签，
天线场区：为无功近场区，
能量传输：通过电感耦合方式来实现。
数据传输：电容（电场）耦合的负载调制实现 。
负载调制： 射频标签天线上的负载电阻的接通 和断开，将影响读写器天线上的电压发生变化 ，从而实现远距离射频标签对读写器天线上的 电压进行振幅调制。通过数据控制负载电压的 变化，数据就能从射频标签传输到读写器。
差别：
◦ 电磁耦合方式中阅读器将射频能量以电磁波的形式发送出去； ◦ 在电感耦合方式中，阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈周围
，通过交变闭合的线圈磁场，沟通阅读器线圈与射频标签之间的射 频通道，没有向空间辐射电磁能量。
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按操作距离划分
射频识别系统中，RFID标签与读写器之间 的作用距离是射频识别系统中的一个重要问题。
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信息处理速度比较
数据量 一次 人工录入 10秒 条形码扫描 2秒 射频识别 0.1秒
10次 100秒 20秒 1秒
100次 100秒 200秒 10秒
1000次 2小时47分 33分 1分40秒
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RFID应用系统组件
电子标签(Tag)：由IC芯片及一些耦合元件组成； 读写器（Reader）：读取电子标签信息的设备； 计算机：进行数据管理。
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数据
RFID读取过程
时序
能量
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RFID工作原理
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RFID工作原理
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天线场区的概念
（1）无功近场区
又称为电抗近场区； 是天线辐射场中紧邻天线口径的一个场区域。在该区
域中电抗性贮能场占主导地位，其中的电场与磁场的 转换类似于变压器中的电磁、磁电之间场的转换； 在该区域中束缚于天线的电磁场未曾做功（只是进行 相互交换），因而称为无功近场区。