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RFID 技术的应用及发展

射频识别

(

Radio Frequency Identification , RFID 技术起源于第二次世界大战，使用射频电波

识别敌机和友机。 RFID 技术利用无线射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到自动识别的目

的，该技术具有防水、耐高温、使用寿命长、读取距离远、标签上数据可以加密、存储数据容量大、存

储信息可以随意修改、可以识别高速运动中的物体，可识别多个标签，可以在恶劣环境下工作等优点。

随着该技术的不断完善，在社会生产生活中的应用将越来越广泛。例如商品防伪，国防军事，物联网

身份识别和一卡通等领域。

1 系统简介

1． 1 系统组成

RFID 系统主要由电子标签，天线，读写器和主机组成。电子标签(Tag),非接触式 IC 卡，

放在需要被识别的物体上, 由耦合元件和芯片组成, 标签有内置天线, 可以发送和接收信号；天线

(Antenna):完成无线信号的发送和接收；读写器

和工作方式具有不同的性能,应用于不同场合。

1) 标签根据标签是否有电源,分为有源和无源标签；根据标签的可读写性,分为只读和读写标签；

根据调制方式,分为主动式、被动式和半主动式标签；根据标签和阅读器发言顺序，分为 RTF(Reader Talk

First 和 TTF(Tag Talk First)根据频段的不同，分为低频、高频、超高频和微波标签。

2) 天线天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频信号功率接收或辐射出去的装置。天线

按其工作的频段可分为短波、超短波、微波等天线；按方向性可分为全向、定向等天线；按外形可分为

线状、面状等天线。

3) 读写器读写器是 RFID 系统的核心，其基本作用就是作为连接前向信道和后向信道的核心数

据交换环节。

读写器与应用系统之间通信:读写器将标签发来的调制信号,经过解调解码后,通过

USB 串口、网口等，将得到的信息传给应用系统。应用系统可以给读卡器发送相应的命令，控制读写

器完成相应的任务。读写器可以将其有效射频范围内可以激活符合标准的多个电子标签,可以同时识别

多个标签,具有防碰撞功能。

RFID 系统基本工作原理是:阅读器通过天线发出含有信息的一定频率的调制信号；当电子标签进

入到阅读器的工作区时, 其天线通过耦合产生感应电流, 从而为电子标签提供相应的能量, 此时标签根

据阅读器发来的信息决定是否响应, 是否发送数据；当阅读器接收到电子标签发送过来的信号,经过解

调和解码之后,将标签内部的数据识别出来。

1. 2 RFID 的工作频率

射频卷标的工作频率不仅决定着射频识别系统的工作原理

别距离,还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备的成本。

从功能方面来看，RFID 标签主要分为 3 种：只读卷标、可重写卷标、带微处理器卷标。只读型卷

标的结构功能最简单, 包含的信息较少并且不能被更改；可重写型卷标集成了容量为几十字节到几万

字节的闪存, 卷标内的信息能被更改或重写；带微处理器卷标依靠内置式只读存储器中存储的操作系

统和程序来工作, 出于安全的需要, 许多标签都同时具备加密电路。

工作在不同频段或频点上的射频标签具有不同的特点。射频识别应用占据的频段或频点在国际上

有公认的划分，即位于 ISM 波段之中。典型工作频率：125、133 kHz, 13. 56、27.12、 433、902

928 MHz, 2. 45、5. 8 GHz 等。

1) 低频段射频标签其工作频率范围为 30 300 kHz。典型工作频率有 125, 133 kHz。低

(电感耦合还是电磁耦合 )、识

(

Internet of Things, IOT),智能交通，电子门票，

(

Reader)可以发送和接收命令，并与主

RFID 系统根据工作频段机通信，执行主机命令；主机 (Host)发送用户命令和显示接收数据。

频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标

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