射频识别技术基础理论
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阅读器向射频标签供给射频能量。 无源标签:工作能量来自阅读器射频能量。 半有源标签:阅读器的射频能量起到唤醒标签 转入工作状态的作用。 有源标签:不需利用阅读器的射频能量。
越过电抗近场区就是辐射场区,辐射场 区的电磁场已脱离了天线的束缚并作为电 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 口径的距离有关。
2.耦合类型
(1)密耦合系统
密耦合的的作用距离是1cm以下,是利 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的, 工作频率一般在30MHZ以下。
电磁学基础
在射频识别系统中,射频标签与读写器之间,通 过两者的天线架起空间电磁波传输的通道,通过电感 耦合或电磁耦合的方式,实现能量和数据信息的传输。
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合 类型有两种。
(1)电感耦合:变压器模型,通过空间高频交 变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律,如下图所 示。
(2)遥耦合系统
遥耦合与密耦合不同之处是不可能采用电容耦
合,一般又称为电感耦合。遥耦合又可分为近耦 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)
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。
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:也是通过电感(磁场)耦合的 负载调制实现。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。
(3)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ距离系统
远距离系统的工作距离从几米到几十米, 个别系统具有更远的作用距离。典型的工 作频率有915MHZ、2.45GHZ等,可参考的 国际标准有ISO10374、ISO18000-4-5-6等。
(2)电磁反向散射耦合: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
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。电磁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。
电磁与电感耦合的差别
在电磁耦合方式中,阅读器的天线将阅读器产生 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,位于阅读器有效 阅读区域中的射频标签从阅读器天线发出的电磁场中 提取工作能源,并通过射频标签的内部电路及标签天 线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。电磁与电感耦合的 差别在于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。
射频识别系统中射频标签与读写器之间 的作用距离是射频识别系统中的一个重要 问题。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。
能量传输:通过电感耦合方式来实现。国 际标准可参考的有ISO10536. 数据传输:是通过电感(磁场)耦合或电 容(电场)耦合的负载调制实现。
负载调制的概念
对于电感耦合系统,射频标签天线上的 负载电阻的接通和断开,将反映在读写器 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,人们通过数据控制负载电压的变化, 这些数据就能够从射频标签传输到读写器, 这种数据传输方式称作负载调制。
2、 射频识别技术的特点
射频识别技术具有体积小、信息量大、寿命长、 可读写、保密性好、抗恶劣环境、不受方向和位置影 响、识读速度快、识读距离远、可识别高速运动物体、 可重复使用等特点,支持快速读写、非可视识别、多 目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与网络 定位和通信技术相结合,可实现全球范围内物资的实 时管理跟踪与信息共享。
埃森哲(全球最大咨询公司)实验室首席科学家 弗格森认为 RFID是一种突破性的技术:“第一,可 以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样 只能识别一类物体;第二,其采用无线电射频,可以 透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取 信息;第三,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。此外,储存的信息量也非常大。 "
RFID基础理论
RFID基本认知 RFID应用认知 RFID单元化技术 RFID系统技术
RFID基本认知
RFID基本概念 1. 什么是射频识别技术? RFID射频识别(Radio Frequency
Identification)是一种非接触式的自动识别技术, 它利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递 并通过所传递的信息达到识别目的的技术。识别工 作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技 术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操 作快捷方便。
在密耦合系统(也称变压器方式)中, 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 的一般耦合原理。
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,
天线场区:辐射远场区
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的。 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。
3. 射频识别系统空间传输通道中发生的过程可归 结为三种事件模型: (1)能量是时序得以实现的基础。 (2)时序是数据交换的实现方式。 (3)数据交换是目的。 4. 能量。
1. 天线场区的概念
(1)无功近场区
无功近场区又称为电抗近场区。它 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。
(2)辐射近场区
越过电抗近场区就是辐射场区,辐射场 区的电磁场已脱离了天线的束缚并作为电 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 口径的距离有关。
2.耦合类型
(1)密耦合系统
密耦合的的作用距离是1cm以下,是利 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的, 工作频率一般在30MHZ以下。
电磁学基础
在射频识别系统中,射频标签与读写器之间,通 过两者的天线架起空间电磁波传输的通道,通过电感 耦合或电磁耦合的方式,实现能量和数据信息的传输。
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合 类型有两种。
(1)电感耦合:变压器模型,通过空间高频交 变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律,如下图所 示。
(2)遥耦合系统
遥耦合与密耦合不同之处是不可能采用电容耦
合,一般又称为电感耦合。遥耦合又可分为近耦 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)
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。
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:也是通过电感(磁场)耦合的 负载调制实现。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。
(3)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ距离系统
远距离系统的工作距离从几米到几十米, 个别系统具有更远的作用距离。典型的工 作频率有915MHZ、2.45GHZ等,可参考的 国际标准有ISO10374、ISO18000-4-5-6等。
(2)电磁反向散射耦合: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
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。电磁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。
电磁与电感耦合的差别
在电磁耦合方式中,阅读器的天线将阅读器产生 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,位于阅读器有效 阅读区域中的射频标签从阅读器天线发出的电磁场中 提取工作能源,并通过射频标签的内部电路及标签天 线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。电磁与电感耦合的 差别在于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。
射频识别系统中射频标签与读写器之间 的作用距离是射频识别系统中的一个重要 问题。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。
能量传输:通过电感耦合方式来实现。国 际标准可参考的有ISO10536. 数据传输:是通过电感(磁场)耦合或电 容(电场)耦合的负载调制实现。
负载调制的概念
对于电感耦合系统,射频标签天线上的 负载电阻的接通和断开,将反映在读写器 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,人们通过数据控制负载电压的变化, 这些数据就能够从射频标签传输到读写器, 这种数据传输方式称作负载调制。
2、 射频识别技术的特点
射频识别技术具有体积小、信息量大、寿命长、 可读写、保密性好、抗恶劣环境、不受方向和位置影 响、识读速度快、识读距离远、可识别高速运动物体、 可重复使用等特点,支持快速读写、非可视识别、多 目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与网络 定位和通信技术相结合,可实现全球范围内物资的实 时管理跟踪与信息共享。
埃森哲(全球最大咨询公司)实验室首席科学家 弗格森认为 RFID是一种突破性的技术:“第一,可 以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样 只能识别一类物体;第二,其采用无线电射频,可以 透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取 信息;第三,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。此外,储存的信息量也非常大。 "
RFID基础理论
RFID基本认知 RFID应用认知 RFID单元化技术 RFID系统技术
RFID基本认知
RFID基本概念 1. 什么是射频识别技术? RFID射频识别(Radio Frequency
Identification)是一种非接触式的自动识别技术, 它利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递 并通过所传递的信息达到识别目的的技术。识别工 作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技 术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操 作快捷方便。
在密耦合系统(也称变压器方式)中, 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 的一般耦合原理。
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,
天线场区:辐射远场区
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的。 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。
3. 射频识别系统空间传输通道中发生的过程可归 结为三种事件模型: (1)能量是时序得以实现的基础。 (2)时序是数据交换的实现方式。 (3)数据交换是目的。 4. 能量。
1. 天线场区的概念
(1)无功近场区
无功近场区又称为电抗近场区。它 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。
(2)辐射近场区