无线射频识别r讲义fid技术
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❖ （3）、计算机：进行数据管理。
RFID系统工作原理框图如下：
RFID系统的工作原理
阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号， 当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流， 电子标签获得能量被激活；电子标签将自身唯一识 别码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接 收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天 线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行 解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理； 主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同 的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制 执行机构动作。
➢ 通过不同频段RFID系统的优缺点的分析，再根据 本课题要求，能在50米内自动监测动物个体，并 且自动更新数据，通信速率要求快，我们选用 2.45 GHZ的微波频段。
不同频段RFID系统的优缺点：
工作频段 低频 高频 超高频
微波
优点
缺点
技术简单、无频率限制 受环境影响较小
通信速率低、工作距离短（小 于10cm）、天线尺寸大
芯片无线射频部分原理框图
芯片的无线射频收发原理
❖ 把接收到的RF信号通过低噪声放大器和积分 转换，输入到混频器中，再经过频率合成器 （包括集成的LC振荡器和90度的相位转换）， 以及自动增益控制（AGC），调制解调和同 步信号校准（FEC）、信息包处理，然后通 过嵌入式的微控制单元（MCU），进行处理 之后送入RX/TX中。
RFID技术的优势
❖ 快速扫描（读写器可同时读取多个标签） ❖ 体积小、形状多样化 ❖ 抗污染能力和耐久性（防水、防磁、耐高温
等） ❖ 可重复使用 ❖ 穿透性和无屏障阅读（读取距离大） ❖ 数据的记忆容量大、存储信息可更改 ❖ 安全性（标签上的数据可以加密）
基于RFID技术的食品安全可溯源系统
❖ RFID技术在动物食品安全可溯源系统的应用，不仅 包括对动物从出生到进入屠宰场整个饲养过程（饲 养管理、兽医预防、疾病治疗、饲料使用）的记录 与监控，还包括畜产品进入消费市场（超市等）后， 消费者可通过每一只动物的唯一识别码，查询该产 品的整个饲养过程。该系统从生产到销售的各个环 节追踪检查动物产品，有利于监测任何对人类健康 和环境的影响。一旦发生不良影响可以将产品迅速 撤出市场，而且可在危险发生前采取应对措施，达 到预防预警效果。
RFID系统组成
❖ 应用RFID技术组成的自动识别系统称为RFID系统。 RFID系统主要由三部分组成：
❖ （1）、电子标签(Tag)：由IC芯片及一些耦合元件 组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行 通信。
❖ （2）、阅读器（Reader，也叫读写器）：读取电 子标签信息的设备。许多阅读器还带有附加的接口 RS232或RS485等与外部计算机(上位机主系统)连 接，进行数据交换。
精品
无线射频识别rfid 技术
一、RFID技术介绍
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种非接触 式的自动识别技术，它通过射频信号自动 识别目标对象并获取相关数据，识别工作 无须人工干预，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，操作快捷方便。因此，“RFID技术” 已经成为21世纪全球自动识别技术发展的 主要方向。
还具有更高的带宽和通信 技术复杂，对人体有伤害，
速率，更长的工作距离和 发射功率受限制，受某些
更小的天线尺寸
材料影响较大
1、芯片的功能
❖ 根据本课题要求，我们选用的芯片必须具备下列功 能：
❖ 工作在工业、科学和医疗（ISM）频段，设计标准频 段为2.4GHz，采用嵌入式MCU，其闪存存储量可为 8/16/32KB，随机存储器存储量可为1/2/4KB。具有 集成索相环（PLL）、功率放大器（PA）、低噪声放 大器（LNA）、调制解调器（MODEM）等功能。采用 QLP封装，体积较小。并支持流行的跳频技术，以及 各种调制方式，能够使数据传输率达到500Kbps。
2、结合芯片特性和课题需要，芯片的外围电路图为
芯片外围电路图的简单说明
❖ C232、C242、L231和L241共同组成不平衡变压器， 用于芯片不同RF端口转换成单个RF信号，再通过 一个LC滤波器的作用，和天线达到最佳的阻抗匹配。 偏置电阻R271用于设置一个精确的偏置电流；退藕 电容C301用于提供PCB板精确的功率供给； C171、 C181和C201、C211分别为晶体X2和X1的负载电 容。
电子标签的分类
电子标签（Tag）是射频识别系统真正的数据 载体，Tag具有智能读写和加密通讯的功能，它的 基本构成是由IC芯片和一些外围元件组成。
依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以 分为有源卡(Active tag)和无源卡(Passive tag)， 有源卡内装有电池，无源卡内没有装电池。按照 能量供给方式，RFID系统分为有源系统与无源系 统；按照工作频率，RFID系统有低频、中频、高 频、超高频、微波射频等几种。
二、可溯源系统标识件的设计
❖ 1、芯片的功能和原理框图 ❖ 2、芯片的外围电路原理图 ❖ 3、PCB电路图的可靠性设计
可溯源系统标识件的设计
➢ 标识件的设计是可溯源系统的硬件基础和关键问 题之一。可溯源系统的标识件包括电子标签、读 写器两部分。
➢ RFID系统根据使用工作频率的不同，主要分为四 类：低频（30—300kHz）、高频（3—30MHz）、 超高频（300MHz—3 GHZ）以及微波（2.45 GHZ以上）。
与低频相比有较高的通信速 率和较长的工作距离
距离不够远（最大75 cm） 天线尺寸大，受金属材料影 响较大
工作距离长（大于1m）、天 各国都有不同的频段管制，对
线尺寸小、可绕开障碍物， 人体有伤害，发射功率受
无须视线接触，可定向识 限制，受某些材料影响较
别
大
除具有超高频标签的优点外， 共享此频段产品多，易受干扰，
❖ 因为该芯片具有接收和发送两种功能，所以它既可 以做电子标签使用，也可以做读写器主芯片使用， 读写器的应用电路图略。
Biblioteka Baidu
3、PCB电路图的可靠性设计
RFID系统工作原理框图如下：
RFID系统的工作原理
阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号， 当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流， 电子标签获得能量被激活；电子标签将自身唯一识 别码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接 收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天 线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行 解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理； 主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同 的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制 执行机构动作。
➢ 通过不同频段RFID系统的优缺点的分析，再根据 本课题要求，能在50米内自动监测动物个体，并 且自动更新数据，通信速率要求快，我们选用 2.45 GHZ的微波频段。
不同频段RFID系统的优缺点：
工作频段 低频 高频 超高频
微波
优点
缺点
技术简单、无频率限制 受环境影响较小
通信速率低、工作距离短（小 于10cm）、天线尺寸大
芯片无线射频部分原理框图
芯片的无线射频收发原理
❖ 把接收到的RF信号通过低噪声放大器和积分 转换，输入到混频器中，再经过频率合成器 （包括集成的LC振荡器和90度的相位转换）， 以及自动增益控制（AGC），调制解调和同 步信号校准（FEC）、信息包处理，然后通 过嵌入式的微控制单元（MCU），进行处理 之后送入RX/TX中。
RFID技术的优势
❖ 快速扫描（读写器可同时读取多个标签） ❖ 体积小、形状多样化 ❖ 抗污染能力和耐久性（防水、防磁、耐高温
等） ❖ 可重复使用 ❖ 穿透性和无屏障阅读（读取距离大） ❖ 数据的记忆容量大、存储信息可更改 ❖ 安全性（标签上的数据可以加密）
基于RFID技术的食品安全可溯源系统
❖ RFID技术在动物食品安全可溯源系统的应用，不仅 包括对动物从出生到进入屠宰场整个饲养过程（饲 养管理、兽医预防、疾病治疗、饲料使用）的记录 与监控，还包括畜产品进入消费市场（超市等）后， 消费者可通过每一只动物的唯一识别码，查询该产 品的整个饲养过程。该系统从生产到销售的各个环 节追踪检查动物产品，有利于监测任何对人类健康 和环境的影响。一旦发生不良影响可以将产品迅速 撤出市场，而且可在危险发生前采取应对措施，达 到预防预警效果。
RFID系统组成
❖ 应用RFID技术组成的自动识别系统称为RFID系统。 RFID系统主要由三部分组成：
❖ （1）、电子标签(Tag)：由IC芯片及一些耦合元件 组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行 通信。
❖ （2）、阅读器（Reader，也叫读写器）：读取电 子标签信息的设备。许多阅读器还带有附加的接口 RS232或RS485等与外部计算机(上位机主系统)连 接，进行数据交换。
精品
无线射频识别rfid 技术
一、RFID技术介绍
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种非接触 式的自动识别技术，它通过射频信号自动 识别目标对象并获取相关数据，识别工作 无须人工干预，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，操作快捷方便。因此，“RFID技术” 已经成为21世纪全球自动识别技术发展的 主要方向。
还具有更高的带宽和通信 技术复杂，对人体有伤害，
速率，更长的工作距离和 发射功率受限制，受某些
更小的天线尺寸
材料影响较大
1、芯片的功能
❖ 根据本课题要求，我们选用的芯片必须具备下列功 能：
❖ 工作在工业、科学和医疗（ISM）频段，设计标准频 段为2.4GHz，采用嵌入式MCU，其闪存存储量可为 8/16/32KB，随机存储器存储量可为1/2/4KB。具有 集成索相环（PLL）、功率放大器（PA）、低噪声放 大器（LNA）、调制解调器（MODEM）等功能。采用 QLP封装，体积较小。并支持流行的跳频技术，以及 各种调制方式，能够使数据传输率达到500Kbps。
2、结合芯片特性和课题需要，芯片的外围电路图为
芯片外围电路图的简单说明
❖ C232、C242、L231和L241共同组成不平衡变压器， 用于芯片不同RF端口转换成单个RF信号，再通过 一个LC滤波器的作用，和天线达到最佳的阻抗匹配。 偏置电阻R271用于设置一个精确的偏置电流；退藕 电容C301用于提供PCB板精确的功率供给； C171、 C181和C201、C211分别为晶体X2和X1的负载电 容。
电子标签的分类
电子标签（Tag）是射频识别系统真正的数据 载体，Tag具有智能读写和加密通讯的功能，它的 基本构成是由IC芯片和一些外围元件组成。
依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以 分为有源卡(Active tag)和无源卡(Passive tag)， 有源卡内装有电池，无源卡内没有装电池。按照 能量供给方式，RFID系统分为有源系统与无源系 统；按照工作频率，RFID系统有低频、中频、高 频、超高频、微波射频等几种。
二、可溯源系统标识件的设计
❖ 1、芯片的功能和原理框图 ❖ 2、芯片的外围电路原理图 ❖ 3、PCB电路图的可靠性设计
可溯源系统标识件的设计
➢ 标识件的设计是可溯源系统的硬件基础和关键问 题之一。可溯源系统的标识件包括电子标签、读 写器两部分。
➢ RFID系统根据使用工作频率的不同，主要分为四 类：低频（30—300kHz）、高频（3—30MHz）、 超高频（300MHz—3 GHZ）以及微波（2.45 GHZ以上）。
与低频相比有较高的通信速 率和较长的工作距离
距离不够远（最大75 cm） 天线尺寸大，受金属材料影 响较大
工作距离长（大于1m）、天 各国都有不同的频段管制，对
线尺寸小、可绕开障碍物， 人体有伤害，发射功率受
无须视线接触，可定向识 限制，受某些材料影响较
别
大
除具有超高频标签的优点外， 共享此频段产品多，易受干扰，
❖ 因为该芯片具有接收和发送两种功能，所以它既可 以做电子标签使用，也可以做读写器主芯片使用， 读写器的应用电路图略。
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3、PCB电路图的可靠性设计