第三章 第三節(jié)RFID技術(shù)基礎(chǔ)

1、第第3 3節(jié)節(jié) RFID RFID技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)3.1 RFIDRFID系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成3.2 RFID3.2 RFID系統(tǒng)的基本工作原理系統(tǒng)的基本工作原理3.3 3.3 射頻標(biāo)簽的基本工作原理射頻標(biāo)簽的基本工作原理3.4 3.4 射頻讀寫設(shè)備的基本工作原理射頻讀寫設(shè)備的基本工作原理第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)RFID系統(tǒng)包括：射頻（識別）標(biāo)簽、視頻識系統(tǒng)包括：射頻（識別）標(biāo)簽、視頻識別讀寫設(shè)備（讀寫器）、應(yīng)用軟件。別讀寫設(shè)備（讀寫器）、應(yīng)用軟件。3.1 RFID系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù) 射頻（識別）標(biāo)簽：

2、射頻（識別）標(biāo)簽：又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。每一個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。 讀寫器：讀寫器：射頻識別讀寫設(shè)備，是連接信息服務(wù)系統(tǒng)與標(biāo)簽的紐帶，主要起到目標(biāo)識別和信息讀取的公能。標(biāo)簽是被識別的目標(biāo)，是信息的載體。 應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件：針對各個(gè)不同應(yīng)用領(lǐng)域的管理軟件。3.2 RFID系統(tǒng)的基本工作原理系統(tǒng)的基本工作原理基本工作原理基本工作原理： 標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應(yīng)電流所獲

3、得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（即借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（即Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（即，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（即Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)以讀寫器及射頻標(biāo)簽之間的通信及能量感應(yīng)方式看，大致可分成：感應(yīng)耦合（低頻）及后向散射耦合（高頻）兩種。射頻標(biāo)簽與讀寫器之間，通過兩者的天線架起空間電磁波

4、傳輸通道，該通道包含兩種情況：近距離的電感耦合與遠(yuǎn)距離的電磁耦合，亦即在低頻段基于變壓器耦合模型，在高頻段基于雷達(dá)探測目標(biāo)的空間耦合模型。第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)*對對RFID系統(tǒng)需要注意的三點(diǎn)：系統(tǒng)需要注意的三點(diǎn)： 1.數(shù)據(jù)交換的目的數(shù)據(jù)交換的目的 2.時(shí)序是數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)的方式時(shí)序是數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)的方式 3.能量是時(shí)序得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)能量是時(shí)序得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)3.3 射頻標(biāo)簽的基本工作原理射頻標(biāo)簽的基本工作原理原理：原理：射頻識別即射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱無線射頻識別，是）技術(shù)，

5、又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)RFID系統(tǒng)的性能特點(diǎn)系統(tǒng)的性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 1.1.快速掃描?？焖賿呙琛FIDRFID辨識器可同時(shí)辨識讀取數(shù)個(gè)辨識器可同時(shí)辨識讀取數(shù)個(gè)RFIDRFID標(biāo)標(biāo) 簽。簽。 2.2.體積小型化、形狀多樣化。體積小型化、形狀多樣化。3.3.抗污染能力和耐久性?？刮廴灸芰湍途眯?。4.4.可重復(fù)使用?？芍貜?fù)使用。5.5.穿透性和

6、無屏障閱讀。穿透性和無屏障閱讀。6.6.數(shù)據(jù)的記憶容量大。數(shù)據(jù)的記憶容量大。7.7.安全性。由于安全性。由于RFIDRFID承載的是電子式信息，其承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及變造。造及變造。第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)射頻標(biāo)簽的常見形態(tài)射頻標(biāo)簽的常見形態(tài)第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)鑰匙扣標(biāo)簽鑰匙扣標(biāo)簽商標(biāo)防偽商標(biāo)防偽智能圖書館智能圖書館射頻標(biāo)簽的內(nèi)部構(gòu)造射頻標(biāo)簽的內(nèi)部構(gòu)造電子標(biāo)簽控制部分： 編解碼電路、微處理器、存儲器 第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)3.4 射頻讀寫設(shè)備的基本工作原理射頻讀

7、寫設(shè)備的基本工作原理射頻讀寫設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工作原理：射頻讀寫設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工作原理： 射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)，有射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)，有一些較為流行的別稱。如：閱讀器（一些較為流行的別稱。如：閱讀器（ReaderReader）、查詢器）、查詢器（InterrogatorInterrogator）、通信器（）、通信器（ComnunicatorComnunicator）、掃描器）、掃描器（ScannerScanner）、讀寫器（）、讀寫器（Reader and WriterReader and Writer）、編程器）、編程器（ProgrammerProgrammer

8、）、讀出裝置（）、讀出裝置（Reading DiviceReading Divice）、便攜）、便攜式讀出器（式讀出器（Portable Readout DevicePortable Readout Device）、）、AEIAEI設(shè)備設(shè)備（Automatic Equipment Identification DiviceAutomatic Equipment Identification Divice）等，）等，最常用的為讀寫器。最常用的為讀寫器。第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)射頻模塊射頻模塊基帶模塊基帶模塊系統(tǒng)通信接口系統(tǒng)通信接口其他外設(shè)其他外

9、設(shè)讀寫器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)主要有以下兩項(xiàng)：射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)主要有以下兩項(xiàng)：（1 1）將讀寫器欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制（裝載）到）將讀寫器欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制（裝載）到射頻信號（也稱為讀寫器射頻信號（也稱為讀寫器/ /射頻標(biāo)簽的射頻工作頻率）射頻標(biāo)簽的射頻工作頻率）上，經(jīng)由發(fā)射天線發(fā)送出去。發(fā)送出去的射頻信號（可上，經(jīng)由發(fā)射天線發(fā)送出去。發(fā)送出去的射頻信號（可能包含有傳向標(biāo)簽的命令信息）經(jīng)過空間傳送（照射）能包含有傳向標(biāo)簽的命令信息）經(jīng)過空間傳送（照射）到射頻標(biāo)簽上，射頻標(biāo)簽對照射其上的射頻信號作出相到射頻標(biāo)簽上，射頻標(biāo)簽對照射其上的射頻信號作出相應(yīng)，形成返回讀寫器天線的反射

10、回波信號。應(yīng)，形成返回讀寫器天線的反射回波信號。（2 2）將射頻標(biāo)簽返回到讀寫器的回波信號進(jìn)行必要的）將射頻標(biāo)簽返回到讀寫器的回波信號進(jìn)行必要的加工處理，并從中解調(diào)加工處理，并從中解調(diào)( (卸載卸載) )提取出射頻標(biāo)簽回送的數(shù)提取出射頻標(biāo)簽回送的數(shù)據(jù)。據(jù)。第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)也包含以下兩項(xiàng)：射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)也包含以下兩項(xiàng)：（1 1）對讀寫器智能單元（通常為計(jì)算機(jī)單元）對讀寫器智能單元（通常為計(jì)算機(jī)單元CPUCPU或或MPUMPU）發(fā)出的命令進(jìn)行加工（編碼），實(shí)現(xiàn)便于調(diào)制（卸載）發(fā)出的命令進(jìn)行加工（編碼），實(shí)現(xiàn)便于調(diào)制（卸載）到射頻信號上的編碼調(diào)制信號。到射

11、頻信號上的編碼調(diào)制信號。（2 2）對經(jīng)過射頻模塊解調(diào)處理的標(biāo)簽回送數(shù)據(jù)信號進(jìn)）對經(jīng)過射頻模塊解調(diào)處理的標(biāo)簽回送數(shù)據(jù)信號進(jìn)行必要的處理（包含解碼），并將處理后的結(jié)果送入到行必要的處理（包含解碼），并將處理后的結(jié)果送入到讀寫器智能單元。讀寫器智能單元。第三章第三章 射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)射頻讀寫設(shè)備的工作過程：射頻讀寫設(shè)備的工作過程：（1)1)讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得了能量被激活。射頻卡獲得了能量被激活。（2)2)射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置的發(fā)射天線發(fā)射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置的發(fā)射天線發(fā)送出去。送出去。（3)3)讀寫器的接收天線就收到從射頻卡發(fā)上來的載波信讀寫器的接收天線就收到從射頻卡發(fā)上來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器，由讀寫器對接收到號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器，由讀寫器對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行處的信