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      一文讀懂RFID標簽和RFID讀寫器

      2022-06-16 15:32:22

      1. RFID的工作原理

      射頻識別系統的基本模型如圖所示。其中,電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數據載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標簽是否可以無線改寫數據)。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內,根據時序關系,實現能量的傳遞、數據的交換


      閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種:


      電感耦合。變壓器模型,通過空間高頻交變磁場實現耦合,依據的是電磁感應定 律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cm

      電磁反向散射耦合。雷達原理模型,發射出去的電磁波,碰到目標后反射,同時攜帶回目標信息,依據的是電磁波的空間傳播規律。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識別作用距離大于1m,典型作用距離為3~10m

      2. RFID電子標簽

      電子標簽又稱射頻標簽、應答器、數據載體;是一種存儲數據識別資料的裝置,可以透過無線電波與讀寫器之間互相傳遞資訊,用來回應識別資料給讀寫器。無須人工干預,RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽,操作快捷方便


      2.1 電子標簽的原理及組成

      射頻識別標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag,無源或被動標簽),或者主動發送某一頻率的信號(Active Tag,有源或主動標簽);解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理


      RFID標簽的組成:


      RFID晶片(包含邏輯控制單元、記憶體和收發器,進行解碼、解密和錯誤檢查等運算功能) - 天線(用于接收讀取器發送的射頻資料或傳送出本身的識別資料)。電力來源(主動式:由標簽內部所附電源所提供;被動式:由讀寫器送出的無線電波提供)


      2.2 電子標簽的分類

      電子標簽按照不同的分類方法可分為以下幾種類型:


      依據電力來源的不同分為有源(需額外供電)、無源(不需額外供電)、半有源半無源標簽等種類

      依據頻率的不同可分為低頻、高頻、超高頻和微波電子標簽

      依據封裝形式的不同可分為信用卡、線形、紙狀、玻璃管、圓形及特殊用途的異形標簽等


      2.3 RFID電子標簽的數據存儲

      RFID電子標簽根據商家種類的不同能儲存從512字節到4兆不等的數據。標簽中儲存的數據是由系統的應用和相應的標準決定的。例如,標簽能夠提供產品生產,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。標簽還可以連接到數據庫,存儲產品庫存編號,當前位置,狀態,售價,批號的信息。相應的,射頻標簽在讀取數據時不用參照數據庫可以直接確定代碼的含義。


      2.4 RFID電子標簽的防沖撞機制

      RFID讀寫器正常情況下一個時間點只能對磁場中的一張RFID卡進行讀或寫操作,但是實際應用中經常有多張卡片同時進入讀寫器的射頻場情景,讀寫器怎么處理呢?讀寫器需要選出特定的一張卡片進行讀或寫操作,這就是標簽防碰撞



      3. RFID讀寫器

      讀寫器又稱閱讀器或者詢問器,是讀取和寫入電子標簽內存信息的設備。RFID讀寫器通過天線和電子標簽進行無線通信,同時讀寫器還可以和計算機網絡進行連接,完成數據的存儲和管理。

      3.1 讀寫器的組成

      讀寫器由射頻模塊、控制處理模塊和天線三部分組成


      3.2 EPC電子產品編碼

      RFID通過EPC(Electronic Product Code)來表示物品,EPC容量非常大,為每一個產品提供唯一電子標識符,是存儲在RFID電子標簽上的唯一信息,對EPC的解釋通常通過互聯網上的服務器來完成


      EPC編碼體系是新一代的與GTIN兼容的編碼標準,它是全球統一標識系統的延伸和拓展,是全球統一標識系統的重要組成部分,是EPC系統的核心與關鍵。EPC代碼使由標頭、廠商識別代碼、對象分了代碼、序列號等數據字段組成的一組數字。

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