第2章 RFID基本原理

第2章RFID基本原理本章內(nèi)容RFID系統(tǒng)的區(qū)別特征RFID基本作用原理RFID區(qū)別特征基本區(qū)別特征標(biāo)簽構(gòu)造形式頻率、作用距離和耦合標(biāo)簽中的信息處理射頻系統(tǒng)的選擇準(zhǔn)則基本區(qū)別特征全雙工與半雙工閱讀器持續(xù)發(fā)送信號(hào)標(biāo)簽信號(hào)需與閱讀器區(qū)分副載波，諧波等時(shí)序系統(tǒng)閱讀器電/磁場(chǎng)周期斷開能量供應(yīng)中斷基本區(qū)別特征1位應(yīng)答器（Tag）成本低多應(yīng)用于百貨商店去活化可寫入式存儲(chǔ)方式EEPROM電感耦合系統(tǒng)寫入功耗大擦寫次數(shù)100,000SRAM微波系統(tǒng)速度快需要輔助電池運(yùn)行（數(shù)據(jù)訪問(wèn)授權(quán)）狀態(tài)機(jī)（ASIC）微處理器+程序基本區(qū)別特征供電方式無(wú)源有源（微波系統(tǒng)）工作頻率（閱讀器發(fā)送頻率）30kHz~300kHz3MHz~30MHz300MHz~3GHz或5.8GHz作用距離緊密耦合（0~1cm）復(fù)雜標(biāo)簽ISO10536遙控耦合（0~1m）遠(yuǎn)距離系統(tǒng)（>1m）標(biāo)簽構(gòu)造形式塑料外殼玻璃外殼（抗腐蝕）鑰匙和鑰匙扣ID-1非接觸試智能卡智能標(biāo)簽手表式片上線圈（coil-on-chip）嵌入螺栓（DIN/ISO69873）頻率、作用距離和耦合緊密耦合（<1cm,

close）插入閱讀器，放在指定位置0~30MHz物理耦合：電子式、磁場(chǎng)式能量大（微處理器供電）、安全性高電子門鎖、非接觸式計(jì)數(shù)IC卡應(yīng)答器ID-1（ISO10536）遙控耦合（0~1m,remote）135kHz,13.56MHz以下，少數(shù)27.125MHz物理耦合：大部為感應(yīng)式耦合（90%），也有電子式動(dòng)物識(shí)別、工業(yè)自動(dòng)化ISO14443，ISO15693遠(yuǎn)距離系統(tǒng)（>1m,long-range）868MHz（EU）,915（US），2.5GHz，5.8GHz物理耦合：電磁場(chǎng)（反向散射）無(wú)電池3m，有電池15m電池一般用于芯片和數(shù)據(jù)，不用于數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)答器中的信息處理1位應(yīng)答器、只讀應(yīng)答器放入閱讀器高頻場(chǎng)中便發(fā)送數(shù)據(jù)單向數(shù)據(jù)流一次只允許一個(gè)應(yīng)答器功耗低、距離大物流、集裝箱（ISO18000）動(dòng)物識(shí)別（ISO11785）EEPROM、SRAM（狀態(tài)機(jī)）可響應(yīng)閱讀器指令支持防沖突密碼鑒別數(shù)據(jù)流加密微處理器+OS更加復(fù)雜的鑒別驗(yàn)證與加密電子金融、公交檢票射頻系統(tǒng)的選擇準(zhǔn)則工作頻率水或非導(dǎo)體，100kHz吸水率比1GHz低100000倍低頻穿透力強(qiáng)，如在牛的第1個(gè)胃中放135kHz作用距離公交車（5~10cm）裝配線（定向微波優(yōu)于電感耦合）可靠性密鑰和權(quán)限鑒別存儲(chǔ)器容量基本作用原理1位應(yīng)答器全雙工和半雙工時(shí)序法1位應(yīng)答器構(gòu)成閱讀器標(biāo)簽去活器性能識(shí)別率/檢測(cè)率德國(guó)工程師協(xié)會(huì)VDI4470“商品安全系統(tǒng)——安檢門系統(tǒng)的用戶驗(yàn)收規(guī)范”1位應(yīng)答器：射頻LC震蕩電路固定震蕩頻率fR制造電感+電容刻蝕線圈掃頻檢測(cè)法金屬材料影響（如罐頭）檢測(cè)率70%諧振頻率與誤報(bào)警如電纜去活方法強(qiáng)磁場(chǎng)感應(yīng)電壓擊穿電容1位應(yīng)答器：微波非線性原件諧波檢測(cè)偶極子調(diào)整到基波頻率2.45GHz（總長(zhǎng)6cm）5.6GHz應(yīng)答器產(chǎn)生回射基波諧波2倍或3倍（依二極管）區(qū)別干擾信號(hào)對(duì)激波進(jìn)行調(diào)幅或調(diào)頻消除誤報(bào)可撕下標(biāo)簽1位應(yīng)答器：分頻器與射頻類似標(biāo)簽包含分頻器檢測(cè)分頻后低頻區(qū)別干擾信號(hào)對(duì)激波進(jìn)行調(diào)幅或調(diào)頻消除誤報(bào)可撕下標(biāo)簽1位應(yīng)答器：電磁法低頻強(qiáng)磁場(chǎng)10Hz~20kHz安全標(biāo)簽合金磁條非線性磁滯線變化磁通量過(guò)零突變產(chǎn)生基波諧波低頻適合含金屬商品使磁條磁飽和可反復(fù)激活和去活如圖書、零售業(yè)全雙工、半雙工和時(shí)序法半雙工閱讀器到應(yīng)答器與應(yīng)答器到閱讀器交替進(jìn)行諧波法負(fù)載調(diào)制副載波負(fù)載調(diào)制全雙工標(biāo)簽到閱讀器分頻（分諧波）獨(dú)立頻率（非諧波）全雙工和半雙工：電感耦合組成：芯片+大面積線圈天線供電（變壓器耦合）閱讀器產(chǎn)生電磁場(chǎng)波長(zhǎng)>>閱讀器與標(biāo)簽距離135kHz:2400m13.56MHz:22.1m閱讀器端構(gòu)成諧振回路磁場(chǎng)強(qiáng)度最大標(biāo)簽構(gòu)成諧振回路線圈電壓最大全雙工和半雙工：電感耦合供電功率傳輸因素f，線圈匝數(shù)，線圈面積，相對(duì)角度，距離135kHz100~1000匝13.56MHz3~10匝數(shù)據(jù)傳輸負(fù)載調(diào)制標(biāo)簽負(fù)載電阻變化影響