射頻識別原理與應用

關于射頻識別原理與應用第一頁，共三十頁，2022年，8月28日一、自動識別數(shù)據(jù)采集（識別）：

1、人工采集

2、自動識別①條碼②RFID（RadioFrequencyIdentification）③接觸式IC卡④生物特征識別（指文、人臉、語音）⑤光學字符識別（OpticalCharacterRecognition，OCR）等第二頁，共三十頁，2022年，8月28日二、什么叫射頻識別RFID？射頻識別是無線電頻率識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）的簡稱。是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體，并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個閱讀器（或詢問器）和很多標簽（或應答器）組成。第三頁，共三十頁，2022年，8月28日RFID的基本原理框圖第四頁，共三十頁，2022年，8月28日RFID應用系統(tǒng)的組成結構圖第五頁，共三十頁，2022年，8月28日利用中間件的網(wǎng)絡應用的結構圖第六頁，共三十頁，2022年，8月28日1、高層的作用對于獨立的應用，閱讀器可以完成應用的需求，例如，公交車上的閱讀器可以實現(xiàn)對公交票卡的驗讀和收費。針對RFID的具體應用，需要在高層將多閱讀器獲取的數(shù)據(jù)有效地整合起來，提供查詢、歷史檔案等相關管理和服務。更進一步，通過對數(shù)據(jù)的加工、分析和挖掘，為正確決策提供依據(jù)。這就是所謂的信息管理系統(tǒng)和決策系統(tǒng)。

第七頁，共三十頁，2022年，8月28日2、中間件與網(wǎng)絡應用RFID中間件是介于RFID閱讀器和后端應用程序之間的獨立軟件，能夠與多個RFID閱讀器和多個后端應用程序連接。應用程序使用中間件所提供的一組通用應用程序接口（API），就能連接到RFID閱讀器，讀取RFID應答器數(shù)據(jù)。這樣一來，即使當存儲應答器信息的數(shù)據(jù)庫軟件改變、后端應用程序增加或改由其他軟件取代、閱讀器種類增加等情況發(fā)生時，應用端不需要修改也能應對這些變化，從而減輕了多對多連接的設計與維護的復雜性。第八頁，共三十頁，2022年，8月28日3、RFID的工作頻率(1)低頻(LF，頻率范圍為30—300kHz):工作頻率低于135kHz，最常用的是125kHz。(2)高頻(HF，頻率范圍為3~30MHz):工作頻率為13.56MHz±7kHz。(3)特高頻（UHF，頻率范圍為300MHz—3GHz）：工作頻率為433MHz，866—960MHz和2.45GHz;(4)超高頻（SHF，頻率范圍為3—30GHz）：工作頻率為5.8GHz和24GHz，但目前24GHz基本沒有采用。

第九頁，共三十頁，2022年，8月28日其中，后3個頻段為ISM(IndustrialScientificMedical)頻段。ISM頻段是為工業(yè)、科學和醫(yī)療應用而保留的頻率范圍，不同的國家可能會有不同的規(guī)定。UHF和SHF都在微波頻率范圍內(nèi)，微波頻率范圍為300MHz—300GHz。在RFID技術的術語中，有時稱無線電頻率的LF和HF為RFID低頻段，UHF和SHF為RFID高頻段。

RFID技術涉及無線電的低頻、高頻、特高頻和超高頻頻段。在無線電技術中，這些頻段的技術實現(xiàn)差異很大，因此可以說，RFID技術的空中接口覆蓋了無線電技術的全頻段。第十頁，共三十頁，2022年，8月28日4、應答器應答器在某種應用場合還有一些專有的名稱，如射頻卡（也稱為非接觸卡）、標簽等，但都可統(tǒng)稱為應答器。

第十一頁，共三十頁，2022年，8月28日應答器的主要性能參數(shù)：工作頻率、讀／寫能力、編碼調(diào)制方式、數(shù)據(jù)傳輸速率、信息數(shù)據(jù)存儲容量、工作距離、多應答器識讀能力（也稱為防碰撞或防沖突能力）、安全性能（密鑰、認證）等。第十二頁，共三十頁，2022年，8月28日應答器的分類：根據(jù)應答器是否需要加裝電池及電池供電的作用，可將應答器分：為無源（被動式）半無源（半被動式）有源（主動式）第十三頁，共三十頁，2022年，8月28日應答器電路的基本結構和作用第十四頁，共三十頁，2022年，8月28日5、閱讀器（讀寫器和基站）閱讀器的功能：(1)以射頻方式向應答器傳輸能量；(2)從應答器中讀出數(shù)據(jù)或向應答器寫入數(shù)據(jù)；(3)完成對讀取數(shù)據(jù)的信息處理并實現(xiàn)應用操作；(4)若有需要，應能和高層處理交互信息。

第十五頁，共三十頁，2022年，8月28日閱讀器電路的組成框圖第十六頁，共三十頁，2022年，8月28日三、RFID的耦合方式根據(jù)射頻耦合方式的不同，RFID可以分為：電感耦合方式（磁耦合）反向散射耦合方式（電磁場耦合）第十七頁，共三十頁，2022年，8月28日電感耦合方式：第十八頁，共三十頁，2022年，8月28日負載調(diào)制的原理示意圖第十九頁，共三十頁，2022年，8月28日1．應答器的能量供給2．應答器向閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸3．閱讀器向應答器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诙?，共三十頁?022年，8月28日電感耦合方式的變型（1）電感耦合的時序方式（2）掃頻法（3）分頻信號檢測法

第二十一頁，共三十頁，2022年，8月28日時序方式中能量與數(shù)據(jù)傳輸圖第二十二頁，共三十頁，2022年，8月28日

掃頻信號的波形圖第二十三頁，共三十頁，2022年，8月28日掃頻法的工作原理圖第二十四頁，共三十頁，2022年，8月28日分頻信號檢測法的工作原理圖第二十五頁，共三十頁，2022年，8月28日反向散射耦合方式：第二十六頁，共三十頁，202