RFID簡介
定義
。RFID系統是一套基于RFID技術的硬件設備,有豐富的工業用途,先給出組成如下,后文將會進行解釋。
1945年,Léon Theremin 發明了一個小玩意,這是蘇聯的一種監聽設備,它不耗電,基于電磁波工作,可以傳輸數據,因此被認為是RFID思想的啟蒙。 中,盟軍和德國都使用了類似的思想用于敵我飛機識別,不過那時候還沒有成型的技術定義。1948年,Harry Stockman發布了一篇論文:"Communication by Means of Reflected Power" ,被認為是探索RFID技術的里程碑式成果。 Mario Cardullo在1973年1月23日注冊了一種專利設備,這玩意是RFID的第一個真正祖先----是一個帶記憶功能的被動無線電應答器,由詢問信號提供能量。 如今,經過長期的發展,RFID技術有了三個劃分種類: 低頻(LF) RFID 30KHz – 300KHz, 讀取距離小于10cm,數據傳輸速率較低 不容易受到其他電磁波干擾,可在水面或金屬附近使用 曾經常用于門禁卡制作、牲畜追蹤 高頻(HF) RFID 3MHz – 30MHz, 讀取距離介于10cm和1m之間,數據傳輸速率較高 容易受到其他電磁波干擾,不適合在水面或金屬附近使用 曾經常用于非接觸式付款等數據傳輸量較大的場景 超高頻(UHF) RFID 300MHz – 3GHz,讀取距離最長可至12m, 數據傳輸速率最快 最容易受電磁波干擾,但是由于各大制造商的大力投入,各種抗干擾設計遠超LF和HF RFID 如今作為三種技術中的最優選擇,被各大制造商用于各種用途 主動式RFID系統 RFID標簽自己具備供電裝置。主動式UFH RFID標簽的廣播距離可以達到最高100m,常用于追蹤大型設備或者車輛 主動式RFID標簽又細分為兩種 訊問式RFID標簽:標簽僅在接收到讀寫器的電磁信號后才會通電廣播信號,較為省電,但是需要較近距離觸發 信標式RFID標簽:標簽會定時通電廣播信號(時間間隔可以事先設定),耗電較多,但是可以用于實時定位 被動式RFID系統 RFID標簽自己不具備電源。當讀寫器發出電磁波時,RFID標簽基于接收到的電磁波充能并且發出信號或修改存儲數據而實現信息傳輸 可以在LF, HF, UHF RFID技術中實現,距離一般小于10m 相對于主動式系統成本更低,更易制造。同時因為標簽不帶電源,所以常用于圖書標簽、門禁卡或嵌入在電子設備中,一次安裝便可長期使用無需維護 一個RFID標簽由芯片和天線組成。 天線是用來傳輸數據的,數據存在芯片中。 芯片中包含EEPROM(電子抹除式可復制只讀存儲) 可以在無供電的情況下長期存儲數據 在供給特定電壓的情況下,可以寫入或修改數據 對于 只讀型RFID標簽:出廠時寫入數據,此后不再修改,支持無線讀取數據 有線讀寫型RFID標簽:可以插上數據線供電修改數據,支持無線讀取數據 無線讀寫型RFID標簽:既可以無線讀取數據,也可以無線寫入數據歷史
基于工作頻率分類
基于電子標簽是否帶電分類
RFID標簽信息存儲
被動式RFID標簽供電原理
- 讀寫器發出的電磁波在標簽的線圈中產生感應電流供電
RFID軟件系統(既負責和用戶交互,也負責編碼解碼信息) 國內廠商有一定的芯片設計能力,但是封裝制造能力偏弱 國內鮮有生產RFID軟件系統的廠商,與國外差距較大 國際上,有兩大RFID系統制造商 Impinj, Inc 總部設在美國華盛頓州,成立于2000年 Alien Technology 總部設在美國加利福尼亞州,成立于1994年 目前國內大多數RFID系統需要購買進口芯片和軟件RFID制造業現狀
無線射頻識別(RFID)是怎樣工作的?
根據無線電頻率的不同,RFID系統可以分成低頻、高頻、超高頻及微波四種。
(Microwave):RFID無線電波頻率在2.4GHz的系統,遵循ISO/IEC 18000-4標準; 、天線、讀寫器及應用軟件。 電子標簽類似于條碼系統中的條碼,其內部集成了一個可以擦寫的芯片,用于存儲信息。根據是否帶電池,電子標簽分為有源和無源兩種。有源電子標簽帶有電池,與無源電子標簽相比,可讀的距離較遠; 天線:一般連接在讀寫器上,用于接收/發送電磁波; :用來讀取電子標簽的數據并傳送到上位機應用軟件系統中;有些也可以往電子標簽中寫數據; 應用軟件:基于PC或PLC的軟件系統,用來處理讀寫器發送來的數據;
讀寫器通過其天線向外發送一定頻率的電磁波;當電子標簽進入到發射天線的工作范圍內后其內部產生感應電流而被激活,于是將其存儲的信息通過內部天線發送出來;讀寫器的天線接收到來自電子標簽的載波信號,將其傳送給讀寫器;讀寫器對接收到的信號進行解調與解碼處理,并將處理后的數據發送給上位機或PLC處理系統。