RFID技术原理简介及应用

空中接口(Air Interface)
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RFID系统架构与工作原理
根据阅读器及电子标签之间的能量感应方式，FDID有两种 耦合类型
电感耦合（感应耦合）：变压器模型，通过空间高频交 变磁场实现耦合，依据为电磁感应定律，如下图所示。
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RFID系统架构与工作原理
反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波 ，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的 是电磁波的空间传播规律
门 禁 、 防 盗 系 智能卡
统
电子票务
畜 牧 、 宠 物 管 图书管理
理
商品防伪
仓储管理 物流跟踪 航空包裹 自动控制
道路收费
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RFID系统架构与工作原理
数据的读写机能
只要通过RFID 阅读器，不需接触，直接读取信息 至数据库，一次处理多个标签，并可以将物流处 的状态写入标签，供下一阶段物流处理使用。
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RFID系统架构与工作原理
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RFID系统架构与工作原理
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RFID系统架构与工作原理
RFID技术的基本工作原理：标签进入磁场 后，接收阅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）， 或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），阅读器读取信 息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据 处理。
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RFID系统架构与工作原理
电感耦合方式一般适合于中、低频工作的 近距离射频识别系统。 反向散射耦合方式一般适合于高频、微波 工作的远距离射频识别系统。
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RFID系统架构与工作原理
电感耦合与反向散射耦合的差别
在反向散射耦合方式中，阅读器的天线将读写射 频能量以电磁波的方式发送到空间范围内，建立有 效阅读区域，位于该区域中的标签从阅读器天线发 出的电磁场中提取工作能量，并将标签内存的数据 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。反向散射耦合将射频能量以电磁波 的形式发送出去。
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RFID系统架构与工作原理
参数
频率
技术 特点
作用 距离 主要 应用
低频(LF)
高频(HF)
超高频(UHF) 微波(uW)
125 ～ 1 3 4 13.56 MHz 433MHz
， 2.45GHz ，
KHz
860～960 MHz 5.8 GHz
穿 透 及 绕 射 能 性价比适中， 速 度 快 、 作 用 距 一 般 为 有
近距离无线通信技术之一
RFID技术
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RFID技术简介
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification) 通过无线射频方式进行非接触、 双向数据通信对目标加以识别。 可以快速读写、长期跟踪管理。
RFID是物联网发展的排头兵和中枢技术之一
RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节，现阶段物联网 最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域，利用RFID技术，通过计 算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享。
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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RFID系统架构与工作原理
阅读器（功能）
读取器
读/写装置
阅读器（组成）
控制模块
收发模块
耦合模块
接口单元
应答器（组成）
耦合元件（线圈、天线）
微芯片
可重复使用 数据记忆量大
早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。
RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。
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。
RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种封闭系统应用开始 出现。
RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用。
形状小型化和 多样化
耐环境性
RFID在读取上尺寸不受大小与形状限制，不需要为 了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。 因此，RFID电子标签便可往小型化以及应用在不同 产品。因此，可以更加灵活的控制产品的生产。
RFID对水、油和药品等物质有强力的抗污性。 RFID在黑暗或脏污的环境中也可以读取数据。
射
数据
频
输入
模
块
数据
输出
控存 制储 模器
块等
电池*
计算机
FRID系统的组成
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RFID系统架构与工作原理
应用系统
读写器
电子标签
查询
中间件 及应用
写入
软件
读取
响应单元 编码 存
储 解码 器
命令 写数据 读数据
物 理
数据
接 口
能量
(
调 制 解 调
)
数据协议处理器
标签驱动 (射频单元)
芯片 天线
封装
应用程序接口(API)
作为物联网的核心基础之一，RFID产业能否健康发展将直接关系到物 联网建设的成败。
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RFID技术简介
有源
无源
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是 自动识别技术的一种，即通过无线射频方式进行非接触 、双向数据通信对目标加以识别。一个典型的RFID系统 一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。
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。
RFID并不是一个崭新的技术
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RFID系统架构与工作原理
读写器
电源
时钟
读写 模块
射 数据 频 输入 模
块
数据 输出
能量 时钟 数据输入 数据输出
天
天
线
线
标签 能量
时钟
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RFID技术简介
RFID技术的发展最早可以追溯至第二次世界大战时期，那 时它被用来在空中作战行动中进行敌我识别。
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Hale Waihona Puke Baidu
RFID技术简介
时间 1941-1950年
1951-1960年 196l-1970年 1971-1980年
1981-1990年
1991-2000年 2001-今
RFID技术发展
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。
力强(能穿透水 适用于绝大多 离 远 ； 但 穿 透 能 源 系 统 ，
及 绕 射 金 属 物 数环境；但抗 力弱(不能穿透水，作 用 距 离
质)；但速度慢、冲突能力差 被 金 属 物 质 全 反 远 ； 但 抗
距离近
射)，
干扰力差
0.1～0.45m 1 ～ 3m
3～9m
>10m 或 100m( 有 源)