射頻辨別(RFID)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的信息卡及IC卡技術(shù)具備非接觸、閱覽速度快、無磨耗等獨(dú)特的地方，在近來幾年里獲得迅速進(jìn)展。為增強(qiáng)中國(guó)工程師對(duì)該技術(shù)的了解，本文周密紹介了RFID技術(shù)的辦公原理、分類、標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)應(yīng)用。

RFID技術(shù)利用無線射頻形式在閱覽器和射頻卡之間施行非接觸雙向數(shù)值傳道輸送，以達(dá)到目的辨別和數(shù)值交換的目標(biāo)。與傳統(tǒng)的條型碼、信息卡及IC卡相形，射頻卡具備非接觸、閱覽速度快、無磨耗、不受背景影響、生存的年限長(zhǎng)、易于運(yùn)用的獨(dú)特的地方和具備防沖突功能，能同時(shí)處置多張卡片。在海外，射頻辨別技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)半自動(dòng)化、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)半自動(dòng)化、交通運(yùn)送扼制管理等很多領(lǐng)域。

系統(tǒng)組成和辦公原理

最基本的RFID系統(tǒng)由三局部組成：

1. 標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽包括內(nèi)置接收天線，用于和射頻接收天線間施行通信。
2. 閱覽器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)施。
3. 接收天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳交射頻信號(hào)。

有點(diǎn)系統(tǒng)還經(jīng)過閱覽器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))連署，施行數(shù)值交換。

系統(tǒng)的基本辦公流程是：閱覽器經(jīng)過發(fā)射接收天線送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入了發(fā)射接收天線辦公地區(qū)范圍時(shí)萌生感應(yīng)電流，射頻卡取得能+羭縷被拿獲；射頻卡將自身編碼等信息經(jīng)過卡內(nèi)置送出接收天線發(fā)發(fā)送去；系統(tǒng)天線收繳到從射頻卡送出來的載波信號(hào)，經(jīng)接收天線調(diào)節(jié)器傳遞到閱覽器，閱覽器對(duì)收繳的信號(hào)施行解調(diào)和解碼而后送到后臺(tái)主系統(tǒng)施行有關(guān)處置；主系統(tǒng)依據(jù)思維規(guī)律運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不一樣的設(shè)定做出相應(yīng)的處置和扼制，散發(fā)指令信號(hào)扼制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

在耦合形式(電感-電磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、從射頻卡到閱覽器的數(shù)值傳道輸送辦法(負(fù)載調(diào)制、逆向散射、高次諧波)以及頻率范圍等方面，不一樣的非接觸傳道輸送辦法有根本的差別，但全部的閱覽器在功能原理上，以及由此表決的預(yù)設(shè)建構(gòu)上都很相仿，全部閱覽器均可簡(jiǎn)化為高頻接口和扼制單元兩個(gè)基本板塊。高頻接口里面含有送出器和收繳器，其功能涵蓋：萌生高頻發(fā)射功率以開始工作射頻卡并供給能+羭縷；對(duì)發(fā)射信號(hào)施行調(diào)制，用于將數(shù)值傳遞給射頻卡；收繳并解調(diào)來自射頻卡的高頻信號(hào)。不一樣射頻辨別系統(tǒng)的高頻接口預(yù)設(shè)具備一點(diǎn)差別，電感耦合系統(tǒng)的高頻接口原理圖如圖1所示。

閱覽器的扼制單元的功能涵蓋：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件施行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的指示；扼制與射頻卡的通信過程(主-從原則)；信號(hào)的編解碼。對(duì)一點(diǎn)特別的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法，對(duì)射頻卡與閱覽器間要傳遞的數(shù)值施行加密和解密，以及施行射頻卡和閱覽器間的身分證驗(yàn)等附帶加上功能。

射頻辨別系統(tǒng)的讀寫距離是一個(gè)很關(guān)鍵的參變量。到現(xiàn)在為止，長(zhǎng)距離射頻辨別系統(tǒng)的價(jià)錢還很貴，因?yàn)檫@個(gè)尋覓增長(zhǎng)其讀寫距離的辦法很關(guān)緊。影響射頻卡讀寫距離的因素涵蓋接收天線辦公頻率、閱覽器的RF輸出功率、閱覽器的收繳銳敏度、射頻卡的功耗、接收天線及諧振電路的Q值、接收天線方向、閱覽器和射頻卡的耦適宜，以及射頻卡本身取得的能+羭縷及送出信息的能+羭縷等。大部分?jǐn)?shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫入距離是不一樣的，寫入距離約是讀取距離的40百分之百～80百分之百。

射頻卡的標(biāo)準(zhǔn)及分類

到現(xiàn)在為止出產(chǎn)RFID產(chǎn)品的眾多企業(yè)都認(rèn)為合適而使用自個(gè)兒的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上還沒有一統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。到現(xiàn)在為止，可供射頻卡運(yùn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)都由物理特別的性質(zhì)、射頻功率和信號(hào)接口、起初化和反碰撞以及傳道輸送協(xié)議四局部組成。

依照不一樣得形式，射頻卡有以下幾種分類：

1. 按供電形式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內(nèi)有干電池供給電源，其效用距離較遠(yuǎn)，但生存的年限有限、大小較大、成本高，且不舒服合在卑劣背景下辦公；無源卡內(nèi)不相干電池，它利用波束供電技術(shù)將收繳到的射頻能+羭縷轉(zhuǎn)化為直流電源為卡電源內(nèi)部電路供電，其效用距離相對(duì)有源卡短，但生存的年限長(zhǎng)且對(duì)辦公背景要求不高。

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，如大多數(shù)的門口的戒備防范扼制、校園卡、動(dòng)物監(jiān)視管理、貨物跟蹤等。中頻系統(tǒng)用于門口的戒備防范扼制和需傳遞數(shù)量多數(shù)值的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需求較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀寫速度的場(chǎng)合，其接收天線波束方向較窄且價(jià)錢較高，在火車監(jiān)控、高速馬路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用。

3. 按調(diào)制形式的不一樣可分為主動(dòng)式和不主動(dòng)式。主動(dòng)式射頻卡用自身的射頻能+羭縷主動(dòng)地送出數(shù)值給讀寫器；不主動(dòng)式射頻卡運(yùn)用調(diào)制散射形式發(fā)射數(shù)值，它務(wù)必利用讀寫器的載波來調(diào)制自個(gè)兒的信號(hào)，該類技術(shù)適應(yīng)用在門口的戒備防范或交通應(yīng)用中，由于讀寫器可以保證只拿獲一定范圍之內(nèi)的射頻卡。在有絆腳石物的事情狀況下，用調(diào)制散射形式，讀寫器的能+羭縷務(wù)必來去越過絆腳石物兩次。而主動(dòng)形式的射頻卡發(fā)射的信號(hào)僅越過絆腳石物一次，因?yàn)檫@個(gè)主動(dòng)形式辦公的射頻卡主要用于有絆腳石物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)(可達(dá)30米)。

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

5. 按芯片分為只讀卡、讀寫卡和CPU卡。