RFID技術(shù)介紹

摘要:不同頻段的RFID讀寫器會有不同的特性，本文詳細(xì)介紹了無源的讀卡器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。目前定義RFID讀寫器的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品，而且不同頻段的RFID讀寫器會有不同的特性。其中讀卡器有無源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無源的讀卡器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。

一、RFID低頻(從125KHz到134KHz)讀寫器

其實RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進行工作， 也就是在讀寫器線圈和RFID標(biāo)簽線圈間存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在天線中感應(yīng)的電壓被整流，可作供電電壓使用。 磁場區(qū)域能夠很好的被定義，但是場強下降的太快。 

RFID低頻讀寫器特性： 

1、工作在低頻的讀卡器的一般工作頻率從120KHz到134KHz， TI 的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長大約為2500m。 

2、除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。 

3、工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。 

4、低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價格太貴，但是有10年以上的使用壽命。 

5、雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。 

6、相對于其他頻段的RFID讀寫器，該頻段數(shù)據(jù)傳輸速度比較慢。 

7、讀卡器的價格相對與其他頻段來說要貴。

RFID低頻讀寫器主要應(yīng)用： 

1、畜牧業(yè)動物的管理系統(tǒng) 

2、汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用 

3、馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用 

4、自動停車場收費和車輛管理系統(tǒng) 

5、自動加油系統(tǒng)的應(yīng)用 

6、酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用 

7、門禁和安全管理系統(tǒng) 

RFID低頻讀寫器符合的國際標(biāo)準(zhǔn)： 

a) ISO 11784 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－編碼結(jié)構(gòu) 

b) ISO 11785 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－技術(shù)理論 

c) ISO 14223-1 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－空氣接口 

d) ISO 14223-2 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－協(xié)議定義 

e) ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議 

f) DIN 30745 主要是歐洲對垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn)

二、RFID高頻(工作頻率為13.56MHz)讀寫器

在該頻率的讀卡器不再需要線圈進行繞制，可以通過蝕刻印刷的方式制作天線。讀卡器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式進行工作。也就是通過讀卡器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實現(xiàn)用遠(yuǎn)距離讀卡器對天線電壓進行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從讀卡器傳輸?shù)阶x寫器。 

RFID高頻讀寫器特性： 

1、工作頻率為13.56MHz，該頻率的波長大概為22m。 

2、除了金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會降低讀取距離。讀卡器天線需要離開金屬一段距離。 

3、該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。 

4、感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。 

5、雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。 

6、該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標(biāo)簽。 

7、可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。 

8、數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快，價格不是很貴。

RFID高頻讀寫器主要應(yīng)用： 

1、圖書檔案管理系統(tǒng)的應(yīng)用 

2、瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用 

3、服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)管理和應(yīng)用 

4、三表預(yù)收費系統(tǒng) 

5、酒店門鎖的管理和應(yīng)用 

6、大型會議人員通道系統(tǒng) 

7、物流與供應(yīng)鏈管理解決方案 

8、醫(yī)藥物流與供應(yīng)鏈管理 

9、智能貨架的管理

RFID高頻讀寫器符合的國際標(biāo)準(zhǔn)： 

a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡，最大的讀取距離為10cm。 

b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡，最大的讀取距離為1M。 

c) ISO/IEC 18000-3 該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層，防沖撞算法和通訊協(xié)議。 

d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合EPC的接口定義。

三、RFID超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)讀寫器

超高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量，電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無源可達10m左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現(xiàn)。 

RFID超高頻讀寫器特性： 

1、在該頻段，全球的定義不是很相同－歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902到928MHz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長大概為30cm左右。

2、目前，該頻段功率輸出目前統(tǒng)一的定義(美國定義為4W，歐洲定義為500mW)。 可能歐洲限制會上升到2W EIRP。 

3、超高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水和金屬，灰塵和霧等懸浮顆粒也有影響。相對于高頻的電子標(biāo)簽來說，該頻段的電子標(biāo)簽不需要和金屬分開來。 

4、電子標(biāo)簽的天線一般是長條和標(biāo)簽狀。天線有線極性和圓極化兩種設(shè)計，滿足不同應(yīng)用的需求。 

5、該頻段有好的讀取距離，但是對讀取區(qū)域很難進行定義。 

6、有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。

RFID超高頻讀寫器主要應(yīng)用： 

1、物流與供應(yīng)鏈管理解決方案 

2、生產(chǎn)線自動化的管理和應(yīng)用 

3、航空包裹的管理和應(yīng)用 

4、集裝箱的管理和應(yīng)用 

5、鐵路包裹的管理和應(yīng)用 

6、后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用

RFID超高頻讀寫器符合的國際標(biāo)準(zhǔn)： 

a) ISO/IEC 18000-6 定義了超高頻的物理層和通訊協(xié)議；空氣接口定義了Type A和Type B兩部分；支持可讀和可寫操作。 

b) EPCglobal 定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和超高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如：Class 0， Class 1， UHF Gen2。 

c) Ubiquitous ID 日本的組織，定義了UID編碼結(jié)構(gòu)和通信管理協(xié)議。

我們毫無懷疑，在將來，超高頻的產(chǎn)品會得到大量的應(yīng)用。例如WalMart， Tesco， 美國國防部和麥德龍超市都會在它們的供應(yīng)鏈上應(yīng)用RFID技術(shù)。