RFID技術(shù)的工作原理

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯RFID技術(shù)的工作原理 RFID技術(shù)的基本原理是利用射頻信號(hào)或空間耦合(電感或電磁耦合)的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體或商品的自動(dòng)識(shí)別。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電子數(shù)據(jù)載體(稱電子標(biāo)簽或標(biāo)簽)之中，電子標(biāo)簽的能量供應(yīng)以及電子標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換不是通過電流的觸點(diǎn)接通而是通過無線電電磁場(chǎng)。射頻識(shí)別是無線電頻率識(shí)別的簡稱，即通過無線電波進(jìn)行識(shí)別。RFID技術(shù)的工作原理：電子標(biāo)簽tag進(jìn)入讀寫器產(chǎn)生的磁場(chǎng)后，讀寫器發(fā)出射頻信號(hào);憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）;讀寫器讀取信息并解碼后，通過

2、主機(jī)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相連進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由本地網(wǎng)絡(luò)和全球互聯(lián)網(wǎng)組成，是實(shí)現(xiàn)信息管理和信息流通的功能模塊。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以在全球互聯(lián)網(wǎng)上，通過管理軟件或系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)全球性質(zhì)的“實(shí)物互聯(lián)”。 1）RFID系統(tǒng)的工作流程 讀寫器通過放射天線發(fā)送肯定頻率的射頻信號(hào)，形成讀寫器的一個(gè)有效識(shí)別范圍；當(dāng)附著有射頻標(biāo)簽的目標(biāo)對(duì)象進(jìn)入讀寫器的電磁信號(hào)輻射區(qū)域時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；借助感應(yīng)電流或自身電源供應(yīng)的能量，射頻標(biāo)簽被激活將自身編碼等信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去；讀寫器天線接收來自射頻標(biāo)簽的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)整器傳送到讀寫器的掌握單元進(jìn)行解調(diào)和解碼后，送到應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；應(yīng)用系統(tǒng)依據(jù)規(guī)律運(yùn)算推斷該射頻標(biāo)簽的合法性

3、，并針對(duì)不同的應(yīng)用做出相應(yīng)的處理和掌握，發(fā)出指令信號(hào)并執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)用操作。2）RFID系統(tǒng)中的三種大事類型在RFID系統(tǒng)中，始終以能量作為基礎(chǔ)，通過肯定的時(shí)序方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。在RFID系統(tǒng)工作的信道中存在3種大事模型：以能量供應(yīng) 為基礎(chǔ)的大事模型以時(shí)序方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換 的大事模型以數(shù)據(jù)交換為目的 的大事模型。（1）能量供應(yīng)無源標(biāo)簽利用RFID讀寫器工作能量。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的工作范圍之內(nèi)以后，讀寫器發(fā)出的能量激活電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽通過整流的方法將接收到的能量轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的電容里，從而為電子標(biāo)簽供應(yīng)工作能量；當(dāng)電子標(biāo)簽離開讀寫器的工作范圍以后，電子標(biāo)簽由于沒有獲得讀寫器的能量激

4、活而處于休眠狀態(tài)。有源標(biāo)簽不利用讀寫器發(fā)出的射頻能量，它在進(jìn)入讀寫器工作范圍后處于激活狀態(tài)，和讀寫器發(fā)出的電磁波相互作用，因而讀寫器能夠以較小的放射能量取得較遠(yuǎn)的通信距離。（2）時(shí)序時(shí)序指的是RFID讀寫器和RFID電子標(biāo)簽的工作挨次。RFID系統(tǒng)是一個(gè)雙向系統(tǒng)，讀寫器可以向電子標(biāo)簽發(fā)送命令與數(shù)據(jù)，電子標(biāo)簽也可以向讀寫器發(fā)送存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。對(duì)于這樣的雙向系統(tǒng)來說，就需要確定一種工作挨次，用來防止通信時(shí)產(chǎn)生沖突。一般有以下兩種方式：RFID讀寫器處于主動(dòng)狀態(tài)，即讀寫器發(fā)出詢問后，電子標(biāo)簽賜予回答，稱這種方式為讀寫器先講（RTF，Reader Talks First）方式；RFID電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器工

5、作范圍以后，首先發(fā)送信息，讀寫器依據(jù)電子標(biāo)簽發(fā)送來的信息，進(jìn)行記錄或者進(jìn)一步發(fā)出詢問信息，這樣與電子標(biāo)簽構(gòu)成一次完整的通信，來達(dá)到讀寫器對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別的目的，這種狀況叫作電子標(biāo)簽先講（TTF，Tag Talks First）方式。當(dāng)RFID讀寫器工作范圍內(nèi)存在多個(gè)RFID電子標(biāo)簽時(shí)，讀寫器可以對(duì)這些電子標(biāo)簽分別來進(jìn)行識(shí)別，在這種工作方式下時(shí)序顯得更為重要。一般狀況下，RFID讀寫器處于主動(dòng)狀態(tài)，即采納RTF。讀寫器首先發(fā)出一系列的隔離指令，使得在讀寫器識(shí)讀范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽逐一或逐批的被隔離出去，最終只剩下一個(gè)處于活動(dòng)狀態(tài)的電子標(biāo)簽與讀寫器建立通信。通信結(jié)束后，讀寫器將當(dāng)前活動(dòng)狀態(tài)的電子

6、標(biāo)簽置為休眠狀態(tài)。然后對(duì)剛才被隔離的電子標(biāo)簽進(jìn)行喚醒命令，激活全部的被隔離標(biāo)簽，使得它們進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)，再進(jìn)一步逐次隔離，只選出一個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行無碰撞通信。如此重復(fù)，RFID讀寫器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工作范圍內(nèi)多個(gè)RFID電子標(biāo)簽的識(shí)別功能。RFID系統(tǒng)的兩種時(shí)序工作方式RTF和TTF各有優(yōu)缺點(diǎn)TTF方式由于不需要等待RFID讀寫器而主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以具有識(shí)別速度快等特點(diǎn)，適用于需要高速識(shí)別的場(chǎng)合；RTF方式是RFID讀寫器處于主動(dòng)狀態(tài)，能夠無碰撞地識(shí)讀多個(gè)RFID電子標(biāo)簽，牢靠性能較好，適用于一些重要數(shù)據(jù)識(shí)別的場(chǎng)合。（3）數(shù)據(jù)交換RFID系統(tǒng)最終要完成的功能是對(duì)數(shù)據(jù)的獵取，這種在系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換有兩個(gè)方

7、面的內(nèi)容RFID 讀寫器 RFID電子標(biāo)簽方向的數(shù)據(jù)傳輸；RFID電子標(biāo)簽 RFID讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。讀寫器標(biāo)簽方向的數(shù)據(jù)傳輸RFID讀寫器通過天線向外放射射頻信號(hào)，形成一個(gè)讀寫器的有效識(shí)別區(qū)域，然后讀寫器可以對(duì)在識(shí)別區(qū)域內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽發(fā)送命令信息或者寫入數(shù)據(jù)。這就是從讀寫器向電子標(biāo)簽方向的數(shù)據(jù)傳輸包含的內(nèi)容。首先，讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送命令信息有兩種狀況簡潔的RFID系統(tǒng)中，RFID電子標(biāo)簽在其工作頻帶內(nèi)的射頻能量激勵(lì)下激活，同時(shí)將標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息反射回去。這種RFID系統(tǒng)中電子標(biāo)簽只接受能量激勵(lì)而不接受讀寫器的命令信息，不具有多標(biāo)簽的識(shí)別力量，目前主要應(yīng)用于鐵路車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)中。 簡單的RFID系統(tǒng)中，RFID讀寫器不但能夠激活其工作范圍內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽，還能夠?qū)⒚钚畔l(fā)送到RFID電子標(biāo)簽中去，指導(dǎo)其依據(jù)命令信息做出相應(yīng)的動(dòng)作。從而進(jìn)行改寫操作和實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽讀取。其次，考慮RFID讀寫器是否對(duì)RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行改寫方面，也可以分為兩種狀況在只讀而不改寫的RFID系統(tǒng)中，RFID讀寫器在得到了RFID電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息后，就直接將此信息上傳給中央信息系統(tǒng)，而不再對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行任何操作。對(duì)于另一些RFID系統(tǒng)，RFID讀寫器在讀取完RFID電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息后，讀寫器再把改寫的命令信息發(fā)送給電子標(biāo)簽，將電子標(biāo)簽中的存儲(chǔ)信息進(jìn)行改寫。R