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RFID的分类

无线电技术在自动识别领域应用中更具体的技术名称为射频识别, 英文为 Radio Frequency Identification, 简称为RFID。 射频识别系统的组成一般至少包括两个部分: (1)电子标签,英文名称为Tag;(2)阅读器,英文名称为Reader。

电子标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面。阅读器又称为读出装置,可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。 射频识别的分类射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类;根据电子标签内是否装有电池为其供电,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从电子标签内保存的信息注入的方式可将其为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。

1. 低频系统一般指其工作频率小于30MHz, 典型的工作频率有:125KHz、225KHz、13.56M等,基于这些频点的射频识别系统一般都有相应的国际标准。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)、电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。

2. 高频系统一般指其工作频率大于400MHz,典型的工作频段有:915MHz、2450MHz、5800MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几米至十几米),适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。

3. 有源电子标签内装有电池,一般具有较远的阅读距离,不足之处是电池的寿命有限(3~10年);无源电子标签内无电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护。相比有源系统,无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。

4. 集成固化式电子标签内的信息一般在集成电路生产时即将信息以ROM工艺模式注入, 其保存的信息是一成不变的;现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部的E2存贮区中改写时需要专用的编程器或写入器,改写过程中必须为其供电;现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签,具有特定的改写指令,电子标签内保存的信息也位于其中的E2存贮区。

一般情况下改写电子标签数据所需时间远大于读取电子标签数据所需时间。通常,改写所需时间为秒级,阅读时间为毫秒级。

5. 广播发射式射频识别系统实现起来最简单。电子标签必须采用有源方式工作,并实时将其贮存的标识信息向外广播,阅读器相当于一个只收不发的接收机。这种系统的缺点是电子标签因须不停地向外发射信息,既费电,又对环境造成电磁污染,而且系统不具备安全保密性。

倍频式射频识别系统实现起来有一定难度。一般情况下,阅读器发出射频查询信号,电子标签返回的信号载频为阅读器发出射频的倍频。 这种工作模式对阅读器接收处理回波信号提供了便利,但是,对无源电子标签来说,电子标签将接收的阅读器射频能量转换为倍频回波载频时,其能量转换效率较低,提高转换效率需要较高的微波技巧,这就意味着更高的电子标签成本。同时这种系统工作须占用两个工作频点,一般较难获得无线电频率管理委员会的产品应用许可。

反射调制式射频识别系统实现起来要解决同频收发问题。系统工作时,阅读器发出微波查询(能量)信号,电子标签(无源)将部分接收到的微波查询能量信号整流为直流电供电子标签内的电路工作, 另一部分微波能量信号被电子标签内保存的数据信息调制(ASK)后反射回阅读器。阅读器接收到反射回的幅度调制信号后,从中解出电子标签所保存的标识性数据信息。系统工作过程中,阅读器发出微波信号与接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多,因此技术实现上的难点在于同频接收。

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