RFID第3章 RFID的无线通信原理
rfid原理
rfid原理RFID原理。
RFID（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，通过无线电频率识别目标并读写相关数据。
它主要由标签、读写器和数据处理系统组成。
标签是RFID系统的核心部件，它包括芯片和天线，用于存储和传输信息；读写器用于与标签进行通信，并将读取的信息传输到数据处理系统进行处理。
RFID技术已经被广泛应用于物流、仓储、零售、交通、医疗等领域，其原理和工作方式对于我们了解现代物联网技术有着重要的意义。
RFID技术主要包含以下几个方面的原理：1. 无线通信原理。
RFID技术利用无线电频率进行通信，其工作原理类似于无线电波的传输。
当读写器向标签发送激活信号时，标签接收到信号后会被激活，并开始与读写器进行通信。
在通信过程中，读写器会向标签发送指令，并读取标签存储的信息。
这种无线通信的原理使得RFID技术可以实现非接触式的数据传输，大大提高了数据采集的效率和便利性。
2. 芯片和天线原理。
RFID标签的芯片和天线是实现数据存储和传输的关键部件。
芯片内部包含存储器和处理器，用于存储和处理标签的信息。
天线则用于接收和发送无线电信号，实现与读写器的通信。
当读写器向标签发送激活信号时，天线会接收到信号并激活芯片，然后进行数据的读写操作。
芯片和天线的设计和制造对于RFID技术的性能和稳定性有着重要的影响。
3. 数据处理原理。
RFID技术的数据处理主要包括数据的读取、存储和传输。
当读写器与标签进行通信时，读写器会向标签发送读取指令，标签接收到指令后会将存储的信息通过天线发送给读写器。
读写器接收到信息后会将数据传输到数据处理系统进行处理和存储。
数据处理系统可以对接收到的数据进行分析和管理，实现对物品的追踪和管理。
4. 工作频率和识别距离原理。
RFID技术可以工作在不同的频率下，包括低频、高频和超高频。
不同频率的RFID系统具有不同的识别距离和通信速率。
低频RFID系统通常具有较短的识别距离，适用于近距离识别和数据传输；高频和超高频RFID系统具有较远的识别距离，适用于远距离识别和大规模数据采集。
rfid的基本原理
RFID的基本原理
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种无线通信技术，基
于在电子标签和读写器之间通过电磁场进行信息传输。
标签结构
RFID系统包括射频标签、读写器和中间件系统。
射频标签是信息的载体，由
天线和芯片组成。
天线用于接收和发送射频信号，芯片则存储和处理数据。
标签根据工作频率可分为低频、高频和超高频三种。
工作原理
1.读写器发射电磁波信号。
2.射频标签接收到电磁波能量后激活，并将存储在芯片中的信息发送回
读写器。
3.读写器接收到标签返回的信息，并对其进行解码处理。
工作频率
•低频（LF，125kHz）：适用于近距离识别，如动物识别和门禁系统。
•高频（HF，13.56MHz）：应用广泛，如门禁系统、图书管理和支付系统。
•超高频（UHF，860-960MHz）：适用于物流、库存管理等场景。
优势
1.自动识别：无需视线接触，快速高效。
2.大容量存储：芯片存储容量大，支持多种数据类型。
3.长寿命：标签可重复写入、擦除，寿命长。
应用领域
•物流管理：提高货物跟踪效率；
•零售业：库存管理、反假货；
•农业：动物标识、农作物监测；
•医疗保健：患者识别、医疗设备追踪。
rfid的工作原理是什么样的
RFID的工作原理是什么样的射频识别技术（RFID）是一种无线通信技术，用于识别特定目标并获取相关数据。
其工作原理是通过RFID标签和读写器之间的无线通信，实现目标的唯一识别。
RFID系统由RFID标签、RFID读写器和数据处理系统组成。
RFID标签RFID标签是一个被动的设备，由芯片和天线构成。
芯片中存储着目标对象的信息，如产品编号、生产日期等。
天线用于接收和发送无线信号。
当RFID标签接收读写器发送的激励信号后，芯片会激活并向读写器发送存储在其中的信息。
RFID读写器RFID读写器是用于与RFID标签进行无线通信的设备。
读写器发出激励信号，激活附近的RFID标签。
一旦RFID标签被激活，读写器会接收从标签发回的数据，并将其传输到数据处理系统进行处理。
数据处理系统数据处理系统负责接收从读写器传来的数据，并进行解码和存储。
通过数据处理系统，用户可以实时查看目标对象的信息，实现对目标的追踪和管理。
RFID的工作过程1.读写器向附近的RFID标签发送激励信号。
2.RFID标签接收到激励信号后被激活，芯片中的信息被读取。
3.RFID标签向读写器发送存储的信息。
4.读写器接收到标签发回的信息，并传输到数据处理系统。
5.数据处理系统解码并存储信息，用户可以通过系统查看数据。
RFID的应用RFID技术被广泛应用于物流管理、库存追踪、智能交通等领域。
例如，通过在物流中使用RFID标签，可以实现货物的实时追踪和管理，提高物流效率并降低成本。
总的来说，RFID技术通过无线通信实现了目标对象的识别和信息传输，为物联网时代的智能化管理提供了重要支持。
以上就是RFID的工作原理及应用介绍，希望对您有所帮助！。
rfid的基本工作原理
rfid的基本工作原理
RFID（无线射频识别）是一种利用无线电技术进行自动识别
的技术，主要由RFID读写器（或称为扫描器）和RFID标签
组成。
其基本工作原理如下：
1. RFID标签的制作：RFID标签由芯片和天线组成。
芯片存储着标签的唯一识别码和其他数据，而天线则用于接收和发送信号。
2. RFID读写器的工作模式：RFID读写器会向周围发送电磁波信号。
3. 无线通信：当RFID标签进入读写器的通信范围内时，标签
会接收到读写器发出的电磁波信号，并利用标签上的天线来接收和解码这些信号。
4. 数据交换：一旦标签成功解码读写器发送的信号，标签会将存储在其芯片中的数据通过无线信号的形式回传给读写器。
5. 数据处理：读写器接收到标签发送的数据后，会将这些数据进行处理，可以显示、存储或传输给其他系统进行进一步处理。
需要注意的是，RFID是一种非接触式的识别技术，即标签不
需要与读写器进行物理接触即可进行通信。
此外，读写器通常具备较大的信号范围，可以同时识别多个标签，并且可以根据需要进行编程和配置。
rfid的基本工作原理
rfid的基本工作原理RFID技术是一种无线通信技术，它的全称为无线射频识别技术，是一种利用电磁波进行非接触式数据传输的技术。
相比于条码技术，RFID技术的读取速度更快、读取距离更远、可读取的物品种类更多，因此被广泛应用于各个领域。
RFID的基本工作原理是将电子标签中存储的信息通过无线电波传输到专门的读取器上，实现对标签信息的读取和处理。
电子标签由芯片和天线两部分组成，芯片中存储有标签信息，天线则负责接收和发送无线电波。
当读取器向电子标签发送一个特定的频率的无线电波时，电子标签的天线会接收到这个信号，并将其转换为电能。
接着，电子标签的芯片开始工作，将存储在其中的信息转换为模拟信号，并通过天线发送回读取器。
读取器接收到电子标签发送的模拟信号后，将其转换为数字信号，并通过计算机系统进行处理和存储。
RFID技术的工作原理可以分为两种模式：主动式和被动式。
主动式RFID系统中，电子标签内部带有电池，可以主动发送信号，读取器只需要接收电子标签发送的信号即可。
被动式RFID系统中，电子标签没有电池，只能通过读取器发送的信号激活，然后将信息发送回读取器。
RFID技术的应用非常广泛，可以用于物流管理、库存管理、资产管理、车辆管理、动物追踪、人员管理等领域。
在物流管理中，RFID 技术可以实现对物流运输过程中的数据实时追踪和监控，提高了物流效率和准确性。
在资产管理中，RFID技术可以实现对公司内部各种资产的精确管理，避免了资产丢失或损坏的情况。
RFID技术是一种非常重要的无线通信技术，在各个领域都有着广泛的应用。
通过了解RFID技术的基本工作原理，我们可以更好地理解RFID技术的应用和优势，为我们的生活和工作带来更多的便利和效率。
第 03 章 RFID的无线通信原理--电感耦合通信
电阻负载调制时，应答器的负载电阻值有两个对应值，即RL（S断开时）
和RL与Rmod的并联值RL//Rmod（S闭合时）。显然，RL//Rmod小于RL。
A Rs
R1
Rf1
Xf1
R2 L2 L2
Rf2
Xf2
C S C2 D RL Rmod
V 1
C1 B
I1
L1
V 2
（a）初级回路等效电路
Y-ω曲线图？
⒉ 并联谐振—带宽
U-ω曲线？ U/U0 -ω曲线？ 带宽联谐振—有载品质因素
无载品质因数Q：体现了谐振电路自身的特性。
有载品质因素QL:实际应用中，谐振电路总是要与外负载相耦合，由于 外负载消耗能量，使总的品质因数下降。 假设并联的外负载为RL，外部品质因数Qe定义为？ 整个回路的有载品质因数为？
B
C v2=V2msin(ωt)
应 答 器
2 N N a S di1 di1 0 1 2 当 =0时v2 M 3/2 2 2 2 a r dt dt 谐振 阅读器 回路
M 2a r
2
i1=I1msin(ωt) 阅读器 线圈
谐振频率f=？
⒉ 串联谐振—品质因素
定义？ 计算：Q=？
⒉ 串联谐振—输入阻抗
当ω= ω0时，Zin=？ 当ω= ω0 ±△ ω ≠ ω0 时，Zin=？ X-ω曲线图？
Z-ω曲线图？
⒉ 串联谐振—带宽
I-ω曲线？ I/I0 -ω曲线？ 带宽分布图？
ω2- ω1=？
⒉ 串联谐振—有载品质因素
无载品质因数Q：体现了谐振电路自身的特性。
有载品质因素QL:实际应用中，谐振电路总是要与外负载相耦合，由于 外负载消耗能量，使总的品质因数下降。 假设外负载为RL，外部品质因数定义为： 整个回路的有载品质因数为： 1 1 1 品质因数关系： QL Q Qe
无线射频识别技术RFID
还有哪些地方有应用呢？
高校一卡通、二代身份证、RFID防伪、门禁 系统、汽车防盗等。
案例分析：
3.4 RFID的种类
根据RFID系统完成的功能不同，可以把RFID系统 分成四种类型： EAS系统 便携式数据采集系统 物流控制系统 定位系统
1.EAS系统
EAS (Electronic Article Surveillance)是一种设置 在需要控制物品出入门口的RFID技术。
标签与阅读器之间的数据传输 是通过空气介质以无线电波的 形式进行的。 ① 读写器将设定数据的无线电载波 信号经过发射天线向外发射。 ② 当射频标签进入发射天线的工作 区时，射频标签被激活后即将自 身信息代码经天线发射出去。 ③ 系统的接收天线接收到射频标签 发出的载波信号，经天线的调制 器传给读写器。读写器对接到的 信号进行解调解码，送后台电脑 控制器。
思考：
视频读写器应具有哪些功能？
计算机 网络 系统 读 写 器
射 频 标 签
（1）读写器与标签通信的功能 （2）读写器与计算机通信的功能
2.射频标签
射频标签相当于条码技术中的条码符号，用来 存储需要识别传输的信息。 与条码不同的是标签必须能够自动或在外力的 作用下，把存储的信息主动发射出去。
这种系统具有比较大的灵活性，适用于不宜安装固定 式RFID系统的应用环境。 手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时， 通过无线电波数据传输方式实时地向主计算机系统传 输数据，也可以暂时将数据存储在阅读器中，成批地 向主计算机系统传输数据。
3.物流控制系统
在物流控制系统中，RFID阅读器分散布置在给定的区 域，并且阅读器直接与数据管理信息系统相连，信号 发射机是移动的，一般安装在移动的物体、人上面。 当物体、人流经阅读器时，阅读器会自动扫描标签上 的信息并把数据信息输入数据管理信息系统进行存储、 分析和处理，以达到控制物流的目的。
简述rfid的通信原理及应用
简述RFID的通信原理及应用1. RFID的通信原理RFID是无线射频识别（Radio Frequency Identification）的简称，是一种通过无线电信号进行数据传输和识别的技术。
RFID系统由RFID标签、RFID读写器和中央数据库组成。
RFID通信原理主要包括以下几个步骤：1.1 RFID标签激活当RFID标签进入RFID读写器的感应范围内时，读写器发送一个激活信号给RFID标签。
RFID标签接收到激活信号后，开始工作。
1.2 RFID标签数据传输激活后，RFID标签会将存储在其内部的数据通过射频信号进行传输。
RFID标签内部的存储空间可以存储各种类型的数据，如商品信息、物流信息等。
1.3 RFID读写器接收数据RFID读写器会接收到RFID标签传输的数据，并将其解码为可识别的信息。
读写器可以发送和接收射频信号，实现与RFID标签之间的双向通信。
1.4 数据传输到中央数据库读写器将读取到的RFID标签数据传输至中央数据库，进行数据存储、处理和管理。
中央数据库可以实现对RFID标签数据的查询、分析等功能。
2. RFID的应用2.1 物流和供应链管理RFID技术在物流和供应链管理中具有广泛的应用。
通过将RFID标签附加到物品或货物上，可以实时跟踪和监控物品的状态和位置。
此外，RFID标签还可以用于库存管理、追踪货物流动、防止偷盗等方面，提高物流效率和安全性。
2.2 零售业在零售业中，RFID技术被广泛应用于商品管理、库存管理和防盗系统。
通过将RFID标签嵌入商品中，可以实现对商品的智能追踪和管理。
此外，RFID标签还可以用于商品自动结算、提高购物便利性等方面。
2.3 交通运输在交通运输领域，RFID技术可以应用于智能交通系统、电子收费系统和车辆管理等方面。
通过在车辆上安装RFID标签，可以实现车辆识别、自动收费、道路安全监控等功能，提高交通运输的效率和安全性。
2.4 医疗健康在医疗健康领域，RFID技术可以用于病人身份识别、药物管理、设备追踪等方面。
射频识别技术--RFID的无线通信原理 ppt课件
RFID的无线通信原理
§3.1 射频频谱与电磁信号传输
• 电磁波是由同向振荡且相互垂直的电场 与磁场在空间中以波的形式传递能量和 动量，其传播方向垂直于电场与磁场构 成的平面。
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§3.1 射频频谱与电磁信号传输
• 射频识别系统的工作频率
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§3.1 射频频谱与电磁信号传输
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§3.3 信号和编码
• 数据和信号
• 信号：是数据的电气或者电磁形式的编码。 • 模拟信号：是连续变化的电磁波。在时域表
现为连续的变化，在频域其频谱是离散的。 • 数字信号：是一种电压脉冲序列，数据取离
散值。
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§3.3 信号和编码
• 信道
• 传输介质：是数据传输系统里发送器和接收 器之间的物理通路。
• 采用曼彻斯特码传输信息的信息块格式为起 始位是1码，结束位采用无跳变低电平。
• 曼彻斯特码可与两倍数字时钟频率的NRZ 码相对应。
• 解码：二倍数字时钟读取输入的曼彻斯特 码——判断起始位——两位一组转换成 NRZ码——若读取到00则表示收到了结束 位。
• 11是非法组合，表示传输出错或发生了碰
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§3.4 RFID系统中常用的编码方式
• 设读入的密勒码为1000 0110 0011 1000， 求其NRZ码。
• 写出数据01 1001 0110 的密勒码编码结 果（二进制表示形式），并画出波形。
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§3.4 RFID系统中常用的编码方式
• 修正的密勒码
• 三种时序：
• 信号频率与其传输特性的关系
• 低频信号衍射能力强，但是穿透能力弱，且 传输距离短
rfid射频识别技术基本工作原理
rfid射频识别技术基本工作原理RFID（Radio-Frequency Identification）技术是一种无线射频识别技术，广泛应用于物联网、供应链管理、物流跟踪、智能交通等领域。
其基本工作原理是利用射频信号进行物品识别和数据传输。
本文将对RFID技术的基本工作原理、应用领域以及发展趋势进行介绍。
一、RFID技术的基本工作原理RFID技术的基本工作原理是由读写器（Reader）和标签（Tag）组成的系统。
读写器通过天线发射射频信号，当该信号接收到标签天线上时激活标签。
标签接收到射频信号后，利用这个能量驱动自身的芯片，将存储在芯片内的信息回传给读写器，完成数据的读取和写入。
整个过程无需接触，可实现远程自动识别。
RFID系统包括以下几个主要组成部分：1.标签天线：用于接收来自读写器的射频信号，并传递给标签芯片。
2.标签芯片：内嵌有芯片和天线的标签，用于存储物品信息并与读写器进行通信。
3.读写器天线：用于发射射频信号，并接收标签回传的射频信号。
4.读写器模块：负责发射射频信号、接收标签回传信号、数据处理和通信。
5.控制系统：管理整个RFID系统的数据读写、信息处理和设备控制。
二、RFID技术的应用领域1.物流管理：在物流管理领域，RFID技术可以实现对货物的追踪和管理。
标签可以贴附在货物上，通过RFID读写器对货物进行自动识别和记录，提高了物流管理的效率和精度。
2.供应链管理：RFID技术可以帮助企业对供应链进行实时监控和管理，提高生产和物流的效率，降低库存成本，改善供应链整体运作效果，实现供需匹配。
3.零售业：在零售业中，RFID技术可以用于商品的防盗和库存管理。
通过RFID标签的贴附，能够实现对商品的追踪和定位，提高了商品管理的便捷性和精准性。
4.医疗保健：在医疗保健领域，RFID技术可以用于病人身份识别、药品管理、设备追踪等方面，提高了医疗保健服务的精准性和效率。
5.智能交通：RFID技术可以应用于智能交通领域，如收费系统、车辆管理、车辆定位等方面，提高了智能交通系统的管理和服务水平。
RFID应用及原理 第三章 RFID技术的工作原理
第二章 RFID技术的工作原理
（2）能量传递 ①读写器到电子标签的能量传递
读写器天线发射出去的电磁波是以球面波的形式向外空间 传播的，所以可以计算出距离读写器R处的电子标签的功 率密度S： P G S Tx 2Tx （1）
4R
其中PTx表示读写器的发射功率，GTx表示读写器发射天线 的增益，R表示电子标签与读写器之间的距离。而电子标 签所能接收到的最大功率Ptag与读写器的发射功率S成正比 关系，即： 2 （2） Ptag Ae S Gtag S 4
第二章 RFID技术的工作原理
（2）数据传输原理 • 电感耦合式系统中的数据传输方式是负载调制方式 ，其原理就是通过控制电子标签天线上的负载的通 断来改变阅读器天线的电压，从而实现对天线电压 的幅度调制。
• 实际工作中，利用数据来控制电子标签负载的通断 ，那么这些数据信息就能够从电子标签一端传输到 阅读器一端了。
第二章 RFID技术的工作原理
（1）工作原理
• 电磁反向散射耦合式系统数据传输方式是反向散射调制， 电子标签的等效电路图如下所示，Vs为天线接收信号，Za 表示天线的阻抗，Z1表示芯片的输入阻抗。为了达到调制 背向反射载波的目的，Z1有两种状态，分别为Z11和Z12。 • 当标签需要发送的信息为 二进制数“1”时，芯片的 Z1 阻抗状态为Z11； Vs 当标签需要发送的信息为 二进制数“0”时，芯片的 Za 阻抗状态为Z12。
第二章 RFID技术的工作原理
（1）工作原理
第二章 RFID技术的工作原理
（1）工作原理 • 阅读器发射功率为P1，经空间衰减后，一部分功率P1’到 达标签天线，并且在到达天线的这部分功率中，只有一 部分功率为P2的信号成为标签的反射信号载波，其余(Pl’P2)功率用于标签工作，为无源标签提供射频能量或者将 有源标签唤醒。 • 功率为P2的反射调制信号经过空间衰减后，有一部分功 率为P2’的信号被阅读器天线接收，接收信号经过处理和 数据解析得到有用的标签信息。 • 电子标签天线的反射性能会受连接到天线负载变化的影 响。为了从标签到阅读器传输数据，就可以控制与天线 连接的负载的接通和断开，使其和传输的数据流一致， 从而完成对有标签反射的功率P2的振幅调制。
rfid无线信号调制原理
rfid无线信号调制原理
RFID（无线射频识别）系统的无线信号调制原理是利用电子标签和读写器之间的无线通信协议，将数据以一定的方式加载到射频信号上进行传输和交换。
具体的调制方式可以分为三种：振幅调制、相位调制和频率调制。
1. 振幅调制：通过改变射频信号的振幅来加载数据。
在RFID系统中，通常采用二进制振幅调制（2ASK）的方式，当电子标签进入读写器的工作区域后，接收到读写器发出的射频信号时，会根据信号的振幅状态来决定是否进行响应。
2. 相位调制：通过改变射频信号的相位来加载数据。
在RFID系统中，通常采用二进制相位调制（2PSK）的方式，即将数据以相位的差异来表示。
读写器接收到电子标签发送的相位调制信号后，通过解调相位信号来获取数据。
3. 频率调制：通过改变射频信号的频率来加载数据。
在RFID系统中，通常采用二进制频率调制（2FSK）的方式，即将数据以频率的差异来表示。
读写器接收到电子标签发送的频率调制信号后，通过检测频率的变化来获取数据。
在实际应用中，RFID系统的调制方式选择会根据具体的场景和需求来确定。
不同的调制方式具有不同的特点和应用范围，例如在低成本、低速率的场景下可以采用振幅调制，在高速率、高可靠性场景下可以采用相位调制或频率调制。
RFID原理及应用复习(附答案)
RFID原理及应用复习一、判断1．RFID是Radio Frequency Identification 的缩写，即无线射频识别。
（yes）2．物联网的感知层主要包括：二维码标签、读写器、 RFD标签、摄像头、GPS传感器、 M-M 终端。
（no）3．13.56MHZ,125kHz,433MHz都是RFID系统典型的工作频率（yes）4．在物联网节点之间做通信的时候，通信频率越高，意味着传输距离越远。
( no ) 5．物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分，即分为感知延伸层标准、网络层标准、应用层标准和共性支撑标准。
（yes）6．在物联网中，系统可以自动的、实时的对物体进行识别、追踪和监控，但不可以触发相应的事件。
( no )7．物联网共性支撑技术是不属于网络某个特定的层面，而是与网络的每层都有关系，主要包括：网络架构、标识解析、网络管理、安全、QoS等。
（yes）8．物联网中间件平台：用于支撑泛在应用的其他平台，例如封装和抽象网络和业务能力，向应用提供统一开放的接口等。
（yes）9．RFID拥有耐环境性，穿透性，形状容易小型化和多样化等特性（yes）10．物联网信息开放平台：将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换，并在安全范围内开放给各种应用服务。
（yes）二、不定项选择题1. 物联网的基本架构不包括（CD）。
A、感知层B、传输层C、数据层D、会话层2．物联网节点之间的无线通信，一般不会受到下列因素的影响。
( D )A、节点能量B、障碍物C、天气D、时间3．下列哪项不是物联网的组成系统（B）。
A、 EPC编码体系B、EPC解码体系C、射频识别技术D、EPC信息网络系统4. 利用RFID 、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是（B）。
A、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网5．RFID卡（C）可分为：主动式标签（TTF）和被动式标签（RTF）。
A、按供电方式分B、按工作频率分C、按通信方式分D、按标签芯片分6．下列物联网相关标准中那一个由中国提出的。
RFID原理与应用-第三章
2-3-1 EPC信息网络系统—中 间件
EPC中间件是具有一系列特定属性的“程序模 块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的 特定需求，以前Auto-ID中心称EPC中间件为 SAVANT。EPC中间件是加工和处理来自读写器 的所有信息和事件流的软件，是连接读写 器 和企业应用程序的纽带，主要任务是在将数据 送往企业应用程序之前进行标签数据校对、读 写器协调、数据过滤、数据传送、数据存储和 任务管理。
标签EPC信息及TID、User区数据始终可以被读 取，而标签本身没有数据的加密解密功能，所 以如果不希望有人读取数据并分析窃取信息， 可以在写入和读出时由主机进行数据的加解密 操作。
3-4-5 实现EPC Gen2电子标签的最高 信息安全状态
第三章 习题-1
1. EPCglobal制定EPC标准的目的是什么？请登陆网页 /调查一下。 2. EPC系统体系有哪几个组成部分？各包括哪方面的内 容？ 3. EPC-96的数据共有多少位？有几个数据段？你知道 EPC-96可以对多少物品进行标识吗？ 4. 什么是EPC Gen2？这里的Gen代表什么含义？ 5. 什么是EPC中间件？为什么大型RFID应用系统需要 EPC中间件？ 6. 什么是ONS？应用服务器为什么需要ONS的信息支持？
1. EPC技术
EPC是Electronic Product Code（电子 产品代码）的简称，它不但统一了对全 球物品的编码方法，而且对编码的管理 分配、RFID技术规范、网络系统的架构、 软件的系统集成、信息处理及信息安全 标准等众多领域进行了技术标准的制定 和推广，是一个应用前景十分广泛的技 术体系标准。
2-1 EPC编码体系-特性
1.
2.
3.
唯一性 EPC编码具有足够的编码容量组织保障，可以对物品实现唯一编码， 例如，EPC-96编码数据结构中厂商识别代码段可以容纳2.68亿家厂 商，对象分类代码段可以容纳1677万种产品，序列号段可以容纳 687亿个单品。在管理和编制的组织上，由EPCglobal、 各国EPC管 理机构（中国的管理机构称为EPCglobal China）、被标识物品的 管理者分段管理、共同维护、统一应用，具有合理性和可靠性。 兼容性 EPC编码标准与目前广泛应用的EAN.UCC编码标准是兼容的，GTIN是 EPC编码结构中的重要组成部分，目前广泛使用的GTIN、SSCC、GLN 等都可以顺利转换到EPC中去，即可以保证条形码等既存代码向EPC 代码的过渡和联合运用。EPC编码结构的标头（Header）段用来进 行兼容方面的标识，比如EPC-96的标头（Header）数据为“0011 0000”时表示后续的数据是GTIN代码。 安全性 EPC编码通过和加密、认证技术的相结合，可以使EPC系统获得较好 的信息安全机制。
《rfid原理及应用》第3章编码和调制
《RFID技术基础》
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汇报人姓名
数据和信号
3 编码和调制
数字数据取离散值，为人们所熟悉的例子是文本或字符串。在射频识别应答器中存放的数据是数字数据 。
02
数据可定义为表意的实体，分为模拟数据和数字数据。模拟数据在某些时间间隔上取连续的值，例如，语音、温度、压力等。
01
*
数据和信号
3 编码和调制
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3 编码和调制
脉冲调幅波
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3 编码和调制
数字调制ASK方式的实现
国际标准ISO 14443的负载调制测试用的PICC电路
01
02
*
3 编码和调制
数字调制ASK方式的实现
国际标准ISO 14443的负载调制测试用的PICC电路
应答器谐振回路由线圈L和电容器CV1组成，其谐振电压经桥式整流器VD1~VD4整流，并用齐纳二极管VD5稳压在3 V左右。副载波信号（874 kHz）可通过跳线选择Cmod1或Rmod1进行负载调制。由曼彻斯特码或NRZ码进行ASK或BPSK副载波调制。
3 编码和调制
3 编码和调制
3 编码和调制
3 编码和调制
RFID中常用的编码方式及编解码器 密勒（Miller）码
密勒码编码规则
bit(i-1)
bit i
密勒码编码规则
×
1
bit i的起始位置不变化，中间位置跳变
0
0
bit i的起始位置跳变，中间位置不跳变
1
0
bit i的起始位置不跳变，中间位置不跳变
曼彻斯特（Manchester）码
02
*
3 编码和调制
无线射频识别(RFID)技术---第3章_RFID读写器
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第3章 RFID读写器
逻辑控制模块实现如下功能：
1）对读写器和电子标签的身份进行验证；
2）控制读写器与电子标签之间的通信过程； 3）对读写器与电子标签之间传送的数据进行加 密和解密； 4）实现与后端应用程序之间的接口规范； 5）执行防碰撞算法，实现多标签识别功能。
2016/4/4
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第3章 RFID读写器
2、读写器的基本组成
下面以UHF频段读写器为例，详细介绍一下读写器的射频模 块是如何工作的。射频模块又可以分为发射和接收两部分。 读写器的发射电路部分主要由混频器(Mixer)、数模转换器 (DAC)、衰减器(Attenuator)、可变增益放大器(VGA)、功 率分配器 (Power Splitter)、射频滤波器(Filter)、以及射 频功率放大器(PA)。 发射部分的工作过程如下： （ 1 ） 阅 读 器 控 制 压 控 振 荡 器 ， 产 生 出 频 率 为 86096OMHZ的载波信号，然后把这个信号传送给功分器;
2016/4/4
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第3章 RFID读写器
1、读写器的功能
读写器之所以非常重要，这是由它的功能所决定的，它 的主要功能有以下几点： ①实现与电子标签的通讯：最常见的就是对标签进行读 数，这项功能需要有一个可靠的软件算法确保安全性、可 靠性等。除了进行读数以外，有时还需要对标签进行写入， 这样就可以对标签批量生产，由用户按照自己需要对标签 进行写入； ②给标签供能 :在标签是被动式或者半被动式的情况下， 需要读写器提供能量来激活射频场周围的电子标签；阅读 器射频场所能达到的范围主要由天线的大小以及阅读器的 输出功率决定的。天线的大小主要是根据应用要求来考虑 的，而输出功率在不同国家和地区，都有不同的规定。
RFID技术的工作原理
RFID技术的工作原理RFID技术的基本原理是利用射频信号或空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性，实现对物体或商品的自动识别。
数据存储在电子数据载体(称电子标签或标签)之中，电子标签的能量供应以及电子标签与读写器之间的数据交换不是通过电流的触点接通而是通过无线电电磁场。
射频识别是无线电频率识别的简称，即通过无线电波进行识别。
RFID技术的工作原理：电子标签tag进入读写器产生的磁场后，读写器发出射频信号;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）;读写器读取信息并解码后，通过主机与数据库系统相连进行处理。
数据库系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理和信息流通的功能模块。
数据库系统可以在全球互联网上，通过管理软件或系统来实现全球性质的“实物互联”。
1）RFID系统的工作流程读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，形成读写器的一个有效识别范围；当附着有射频标签的目标对象进入读写器的电磁信号辐射区域时会产生感应电流；借助感应电流或自身电源提供的能量，射频标签被激活将自身编码等信息通过内置天线发送出去；读写器天线接收来自射频标签的载波信号，经天线调节器传送到读写器的控制单元进行解调和解码后，送到应用系统进行相关处理；应用系统根据逻辑运算判断该射频标签的合法性，并针对不同的应用做出相应的处理和控制，发出指令信号并执行相应的应用操作。
2）RFID系统中的三种事件类型在RFID系统中，始终以能量作为基础，通过一定的时序方式来实现数据交换。
在RFID系统工作的信道中存在3种事件模型：以能量提供为基础的事件模型以时序方式实现数据交换的事件模型以数据交换为目的的事件模型。
（1）能量提供无源标签利用RFID读写器工作能量。
当电子标签进入读写器的工作范围之内以后，读写器发出的能量激活电子标签，电子标签通过整流的方法将接收到的能量转换并存储在电子标签中的电容里，从而为电子标签提供工作能量；当电子标签离开读写器的工作范围以后，电子标签由于没有获得读写器的能量激活而处于休眠状态。
RFID技术原理简介及应用
RFID技术利用无线电频率进行数据传输，基于标签和读写器之间的通信。
RFID技术基本原理
1 无线电通信
RFID基于无线电频率进行数据传输，标签与读写器之间通过无线电波进行通信。
2 标签识别
读写器发射信号激活标签，并接收标签回传的信息以实现识别和数据交换。
3 数据存储
标签内置芯片存储数据，可以记录产品信息、货物位置等相关数据。
通过RFID技术，可以实现智能 化生产过程和准确追踪产品的 制造进度。
设备监控
使用RFID技术可以实时监控设 备状态，提前预警和维护，提 高工业设备效率。
RFID在物流领域的应用
1
ห้องสมุดไป่ตู้货物追踪
使用RFID标签可实时追踪和监控货物在供应链中的位置，提高物流可视性和管 理效率。
2
自动化仓储管理
RFID技术可自动识别货物，并与仓库管理系统实现数据同步和自动化操作。
3
运输流程优化
利用RFID技术，可以实现运输过程中的自动化控制和准确记录，提高了运输流 程的效率和可靠性。
RFID在零售行业的应用
库存管理
RFID可实时记录库存状态，提供准确数据供货物调度和补充货源时参考。
防盗系统
利用RFID技术，可以对产品进行标记并实现电子监控，减少零售店的盗窃情况。
付款系统
RFID标签与付款终端相连，实现快速结账和自助购物，提升了消费体验。
RFID在智能交通领域的应用
1
电子收费
RFID应用领域介绍
零售行业
RFID可用于库存管理、防盗、 付款系统等，提高了供应链效 率和用户体验。
物流领域
RFID可实现货物追踪、自动化 仓储管理等，提高了物流运营 和准确性。
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3.6.1 天线增益的影响
将能量集中于一处进行辐射的 天线，叫做定向天线。 对于RFID应用场景，定向天线 充分地利用这些传输能量，使 得能量利用率最大化，而减少 不必要区域的扫描能量浪费。 右图为定向天线的辐射模型。 对于相对于天线中心方向的任 意角度d，曲线边缘代表着天 线在此方向上辐射的能量密度。
这种正弦调制将信号分为两个信号，称 为边带，一个频率高于载波（公式第一 项），一个低于载波（公式第二项）。 这表示在某个信号经过调制之后，得到 的信号频谱将会变宽，包含载波频率周 围的一段频率。
3.3 阅读器信号的调制与复用
对RFID阅读器信号的调制一般执行的是 数位调变(Digitally Modulated)。
3.3 阅读器信号的调制与复用 • 频分多址（FDMA）技术，要求不同应用使用不同的载 波频率传输信息，而接收端接收器仅获取相应频率信号 来进行解调，而得到所需传输的数据。 • 例如：ALR-9900阅读器，其工作频率是902.75MHz— 927.75MHz，在处理FDMA时阅读器将此段频率平均分 成50个频道，每个频道500KHz频率范围，阅读器通过 和标签在指定频率范围内通信来减少和其他信号之间的 冲突。 • 但虽然FDMA从理论上解决了多种信号冲突的问题，但 在实际应用中，仍然需要注意阅读器的部署，周围空间 中其它信号干扰等情况，以保证RFID阅读过程成功完 成。 • 例如阅读器A在频道10监听标签信号，阅读器B在频道 11发送请求信号，阅读器A很难听到标签信息
等幅波(Continuous Wave, CW)： 一个简单的，频率、相位、振幅不发生 变化的周期正弦信号。它无法携带信息， 也叫载波信号。
需要携带数据时，需要在这样的周期信 号上进行调制：m(t)含有基带信息，余 弦为载波。
3.3 阅读器信号的调制与复用
当m(t)也是正余弦信号时，根据三角函 数关系，有：
射 频 识 别 技 术
第 RFID无线 三 通信原理 章
原理、协议及系统设计
本章内容
3.1 射频频谱与电磁信号传输
3.2 信号的电压与能量
3.3 阅读器信号的调制与复用 3.4 反向散射机制与标签编码 3.5 链路预算 3.6 天线增益与极化对传输范围的影响 3.7 真实环境下的信号传输 3.8小结
3.1 射频频谱与电磁信号传输
将各种无线信号调制到不同频率的载波信号中传输。
3.1 射频频谱与电磁信号传输
• 典型的RFID工作频率包括低频125KHz-134KHz；高频 13.56MHz，超高频860MHz-960MHz （915M）以及微 波2.4GHz和5.8GHz • 低频信号由于波长较长，拥有较好的衍射能力，通常可 以绕过大多数障碍物传输，但穿透力较差。 • 低频和高频的RFID标签往往采用电感耦合的技术通信， 其通信距离短也正是因为磁场能量是按照距离的立方这 个速度进行衰减的 • 超高频和微波采用电磁发射原理，其能量是按照距离的 平方这个速度进行衰减的。
3.6.1 天线增益的影响
通过天线的增益和传输能量，可以计算 出利用全向天线，来达到定向天线所指 向方向的最大增益效果时所需要的输入 能量，这个能量称为有效全向辐射功率 （EIRP）。 EIRP常被或明确或含蓄地用来规定无线 操作上的能量限制。 例如FCC规定在美国地区，某个无照传 输器可以传输1W能量的信号，同时可以 使用6dBi的天线；天线增益增加1dB，传 输能量就需要减小1dB。实际上，FCC是 规定EIRP不超过36dBm（30dBm+6dBi）。
接受器调制后辐射的电磁波能返回到传 输器的天线中，并产生能被识别的信号， 叫做反向散射信号。
3.4 反向散射机制与标签编码
接收器在某一时刻接收到的反射信号向量是空间中各种信号的矢量叠加
如下图所示，叠加导致了不确定性，如果想利用反向散射机制，就必须 设计某种编码机制使得接收器能够根据这些变化识别信号，而不关心信 号的相位或振幅。
3.4 反向散射机制与标签编码
目前，标签编码方式都是基于特定的时间间隔内对标签变化进行计数， 或基于标签状态变化频率。
属于频移键控(FSK)的变种。
“1”可能是1ms内标签状态的100次转变。 “0”可能是1ms内标签状态的50次转变。
3.5 链路预算
标签通过反向散射机制获得能量， 大致过程如右上图所示。 标签到阅读器回路的过程按照右 下图所示。 在无线传输中，完成将传输数据 成功从发送端传输到接收端所需 要的能量一般被称为链路预算 在RFID系统中可分为阅读器到 标签的通信（前向链路预算）过 程和标签返回信号的过程（反向 链路预算） 本节将对这些过程中的能量传递 以及损耗过程进行具体分析。 阅读器传输能量
假设所有能量都均匀地分布在波 束立体角为Ω的光束内，光束外没 有任何能量。
3.6.1 天线增益的影响
右图是商用RFID阅读器的定向天线极坐 标辐射图。 其中的曲线是以对数模式描述各个方向 的能量增益大小。 3dB对应的波束宽度，图中所示大约为 72°，即1.25弧度，所以对应的光束立 体角为(1.25)2=1.6，天线的增益大约为
3.1 射频频谱与电磁信号传输
• RFID技术指是利用无线电波通信来识别RFID标签的一种方式，可 以实现非视距、无接触的识别。 • 一个RFID系统中通常需要包含RFID标签、RFID阅读器以及与之配 套的天线。工作流程如图3.1所示 • 终端控制阅读器发出查询命令 • 阅读器对查询命令进行编码和调制，并通过阅读器天线发送出 去 • 阅读器天线将查询信号利用无线信道发送给标签，并被RFID标 签内嵌的微型天线接收到 • 当末各RFID标签接收到的无线信号强度高于某一阈值，标签将 被激活并对阅读器信号进行解调和解码 • 根据阅读器的查询信号，标签生成带有特殊标志的返回信号， 编码调制后返回给阅读器天线； • 阅读器端利用阅读器天线不断扫描识别区域而获得标签返回的 标识符 • 阅读器对标签信号进行解调和解码工作并将其解码信息传输给 后台程
变化的磁场产生变化的电场，变化的电 场产生磁场 信号发射器中的电流通过天线辐射出无 线电磁波，形成变化的电磁场，在接收 器天线线圈感应到变化的电磁场，而在 线圈内部产生电压，如果接收器的天线 是通过某种负载连通的，就会产生感应 电流。 任何物体在接受到某个电磁波之后会同 样传输这样一串电磁波。
通断键控(On-Off Keying, OOK)，对“1” 保持高功率，“0”保持低功率。 对于某个实际的二进制串将会转化为一 段功率或高或低的电磁波。
OOK是否有问题？
3.3 阅读器信号的调制与复用
OOK对于RFID被动标签，数据位是0时 能量低，无法激活标签，导致工作不正 常。
如何处理？
在调制之前对二进制数串进行编码。 脉冲间隔编码(PIE): “1”：输出长时间的高功率跟随短暂的 低功率 “0”：输出短暂高功率跟随短暂低功率 缺点：二进制0其传输速率会比二进制1 的传输速率快很多
路径损耗
标签激活能量
3.5.1 阅读器传输能量
功率
• 阅读器的功率往 往被限定在某个 安全范围
频率
• 大多RFID设 备工作在ISM 频段
实际应用
• 最大传输能 量不能超过 1W
3.5.2 路径损耗
路径损耗：指在传输过程中，传输器实 际发送的能量和接收器实际接收到的能 量之间的差异。 假设天线传输是各向同性，即天线向各 个方向均匀辐射能量。如右图所示。
3.6.1 天线增益的影响
并非所有的天线都能够拥有很好的方向 性，其中一种方向性不特别显著的天线 就是偶极天线。 偶极天线并不向轴线辐射信号，而是均 匀的向和轴线垂直的各个方向辐射。如 右图所示。 相对偶极天线的增益比相对全向天线的 增益要小2.2dB dBi和dBd是功率增益的单位，两者都是 相对值，但参考基准不一样。dBi的参考 基准为全方向性天线；dBd的参考基准为 偶极子。一般认为dBi和dBd表示同一个 增益，用dBi表示的值比dBd用表示的值 要大2.2
3.2 信号的电压与能量
变化电场可以通过电压或电流的时间函 数来描述其变化方式，我们认为电场的 电压一般可以转化为正弦波的描述形式 能量大小用功率表示，按照正弦规律变 化的电场，可以用微积分计算一个周期 的电流能量，再除以时间。v0为峰值，R 为负载的电阻 ，Pav为平均功率
3.2 信号的电压与能量
3.1 射频频谱与电磁信号传输
电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式 传递能量和动量,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面
无线信道干扰？
无线通信并非有线信道可靠，会产生干扰，解决 办法就是将各种无线信号调制到不同频率的载波 信号中传输。但无线频谱分配远远不能满足日益 增长的无线通信应用
3.6.1 天线增益的影响
某个方向d上的辐射强度和平均到各个方 向上的辐射强度的比例称为该方向上天 线的定向增益。 该方向上的辐射效率也就是该天线的功 率增益，也叫做放大系数G（power gain） 天线增益：在输入功率相等的条件下， 功率辐射密度最大的方向上获得的能量 与全向天线该方向上获得能量的比值。 它定量地描述一个天线把输入功率集中 辐射的程度。并不是说天线可以主动增 加信号能量，而是按照一定的规律重新 分配。 对于定向天线而言，如需更高的功率增 益，信号辐射的范围也就相对越窄，如 右图所示。
信号处理问题中，相对变化更值得关注。 现实应用中，信号功率根据环境不同会 发生巨大的变化，使用分贝(dB)代替瓦 特(W)：
分贝是相对的，描述具体功率时需要加 入参考功率，常用的是1毫瓦特(mW)， 此处分贝大小为dBm
对数性质 lg(a.b)=lg(a) +lg(b) 所以相应 的乘法转换为加法
3.3 阅读器信号的调制与复用
3.6 天线增益与极化对传输范围的影响
3.6.1 天线增益的影响
对于输出为1W的RFID阅读器，在全向 天线的作用下只能传输2-3m的距离，在 标签分布在阅读器四周的应用中比较有 利。