RFID核心技術(shù)詳解

? ? ? ? 射頻標(biāo)簽就是含有物品唯一標(biāo)識體系的編碼的標(biāo)簽。這種唯一標(biāo)識體系包括產(chǎn)品電子代碼EPC、泛在識別號UCODE、車輛識別代碼VIN、國際證券標(biāo)識號ISIN、以及IPv6等等。其中，產(chǎn)品電子代碼（EPC）是全球產(chǎn)品代碼的一個分支，它可以識別視野之外的目標(biāo)。電子產(chǎn)品代碼并不僅僅是一個無線電波條形碼，它包含著一系列的數(shù)據(jù)和信息，象產(chǎn)地，日期代碼和其他關(guān)鍵的供應(yīng)信息，這些信息儲存在一個小的硅片中，利用標(biāo)簽，解讀器和計算機的聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)者和零售商就可以隨時了解精確的產(chǎn)品和庫存信息。

　　射頻標(biāo)簽根據(jù)商家種類的不同能儲存從512字節(jié)到4兆不等的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽中儲存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的應(yīng)用和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)決定的。例如，標(biāo)簽?zāi)軌蛱峁┊a(chǎn)品生產(chǎn)，運輸，存儲情況，也可以辨別機器，動物和個體的身份。這些類似于條形碼中存儲的信息。標(biāo)簽還可以連接到數(shù)據(jù)庫，存儲產(chǎn)品庫存編號，當(dāng)前位置，狀態(tài)，售價，批號的信息。相應(yīng)的，射頻標(biāo)簽在讀取數(shù)據(jù)時不用參照數(shù)據(jù)庫可以直接確定代碼的含義。

　　目前，射頻標(biāo)簽價格根據(jù)標(biāo)簽種類和應(yīng)用價格從30美分到50美元不等，總的來說，用在高檔產(chǎn)品中的智能標(biāo)簽在50美分以上，主動標(biāo)簽要貴的多，帶有復(fù)雜靈敏元件的價格在100美元以上。射頻標(biāo)簽的目的是使用一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電子產(chǎn)品代碼，使產(chǎn)品在不同領(lǐng)域都能被辨識。

　　射頻閱讀器

　　在RFID系統(tǒng)中，信號接收設(shè)備一般叫做閱讀器（或讀卡器）。閱讀器的基本功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a target="_blank">接口。

　　射頻卡

　　目前生產(chǎn)RFID產(chǎn)品的很多公司都采用自己的標(biāo)準(zhǔn)，但國際上還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在，可供射頻卡使用的幾種標(biāo)準(zhǔn)有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。應(yīng)用最多的是ISO14443和ISO15693，這兩個標(biāo)準(zhǔn)都由物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成。

　　按照不同得方式，射頻卡有以下幾種分類：

　　1.按供電方式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內(nèi)有電池提供電源，其作用距離較遠(yuǎn)，但壽命有限、體積較大、成本高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作；無源卡內(nèi)無電池，它利用波束供電技術(shù)將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為直流電源為卡內(nèi)電路供電，其作用距離相對有源卡短，但壽命長且對工作環(huán)境要求不高。

　　2.按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和134.2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13.56MHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低頻系統(tǒng)主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、動物監(jiān)管、貨物跟蹤等。中頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)中應(yīng)用。

　　3.按調(diào)制方降牟煌？煞治？鞫？膠捅歡？?。主?？繳淦悼ㄓ米隕淼納淦的芰恐鞫？胤⑺褪？莞？列雌鰨槐歡？繳淦悼ㄊ褂玫髦粕⑸浞絞椒⑸涫？藎？？匭肜？枚列雌韉腦夭ɡ吹髦譜約旱男藕牛？美嗉際跏屎嫌迷諉漚？？lt;A class=bluekey href=“” target=“_blank” 》交通應(yīng)用中，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發(fā)射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)（可達(dá)30米）。

　　4.按作用距離可分為密耦合卡（作用距離小于1厘米）、近耦合卡（作用距離小于15厘米）、疏耦合卡（作用距離約1米）和遠(yuǎn)距離卡（作用距離從1米到10米，甚至更遠(yuǎn)）。

　　5. 按芯片分為只讀卡、讀寫卡和CPU卡。

　　射頻天線

　　在RF裝置中，工作頻率增加到微波區(qū)域的時候，天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得更加嚴(yán)峻。天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。這需要仔細(xì)的設(shè)計天線和自由空間以及其相連的標(biāo)簽芯片的匹配。本文考慮的頻帶是435MHz， 2.45 GHz 和 5.8 GHz，在零售商品中使用。

　　天線必須：

1. 　　足夠的小以至于能夠貼到需要的物品上；
2. 　　有全向或半球覆蓋的方向性；
3. 　　提供最大可能的信號給標(biāo)簽的芯片；
4. 　　無論物品什么方向，天線的極化都能與讀卡機的詢問信號相匹配；
5. 　　具有魯棒性；
6. 　　非常便宜。
7. 　　在選擇天線的時候的主要考慮是：
8. 　　天線的類型；
9. 　　天線的阻抗：
10. 　　在應(yīng)用到物品上的RF的性能；
11. 　　在有其他的物品圍繞貼標(biāo)簽物品時的RF性能。

　　可能的選擇

　　這里有兩種使用方式：一）貼標(biāo)簽的物品被放在倉庫中，有一個便攜裝置，可能是手持式，詢問所有的物品，并且需要它們給予信息反饋信息；二）在倉庫的門口安裝讀卡設(shè)配，詢問并記錄進(jìn)出物品。還有一個主要的選擇是有源標(biāo)簽還是無源標(biāo)簽［1］，［2］。