RFID

RFID电子标签的工作原理

2020-05-22 11:29:17 电子工程技术 13

明申智能卡 RFID电子标签的工作原理

RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

RFID(射频识别)系统由两部分组成:读/写单元和电子收发器。阅读器通过天线发出电磁脉冲,收发器接收这些脉冲并发送已存储的信息到阅读器作为响应。实际上,这就是对存储器的数据进行非接触读、写或删除处理。

从技术上来说,“智能标签”包含了包括具有RFID射频部分和一个超薄天线环路的RFID芯片的RFID电路,这个天线与一个塑料薄片一起嵌入到标签内。通常,在这个标签上还粘一个纸标签,在纸标签上可以清晰地印上一些重要信息。当前的智能标签一般为信用卡大小,对于小的货物还有4.5×4.5cm尺寸的标签,也有CD和DVD上用的直径为4.7厘米的圆形标签。

与像条形码或磁条等其他ID技术相比较而言,收发器技术的优势在于阅读器和收发器之间的无线链接:读/写单元不需要与收发器之间的可视接触,因此可以完全集成到产品里面。这意味着收发器适合于恶劣的环境,收发器对潮湿、肮脏和机械影响不敏感。因此,收发器系统具有非常高的读可靠性、快速数据获取,最后一点也是重要的一点就是节省劳力和纸张。

电子标签的技术参数有哪些

电子标签的技术参数主要有标签激活的能量要求、标签信息的读写速度、标签信息的传输速率、标签信息的容量、标签的封装尺寸、标签的读写距离、标签的可靠性、标签的工作频率和标签的价格等。

1. 标签激活的能量要求当电子标签进入读写器的工作区域后,受到读写器发出射频信号的激发,标签进入工作状态。标签的激活能量是指激活电子标签芯片电路所需要的能量范围,这要求电子标签与读写器在一定的距离内,读写器能提供电子标签足够的射频场强。

2. 标签信息的读写速度标签的读写速度包括读出速度和写入速度,读出速度是指电子标签被读写器识读的速度,写入速度是指电子标签信息写入的速度,一般要求标签信息的读写为毫秒级。

3. 标签的封装尺寸标签的封装尺寸主要取决于天线的尺寸和供电情况等,在不同场合对封装尺寸有不同要求,封装尺寸小的为毫米级,大的为分米级。

如果电子标签的尺寸小,则它的适用范围宽,不管大物品或是小物品都能设置。但是,一味追求尺寸小并是不好事,如果电子标签设计的比较大,可以加大天线的尺寸,因此能有效地提高电子标签识读率。

4. 标签信息的容量标签信息的容量是指电子标签携带的可供写入数据的内存量。标签信息的容量大小,与电子标签是“前台”式还是“后台”式有关。

(1)“后台”式电子标签“后台”式电子标签通过读写器采集到数据后,便可以借助网络与计算机数据库联系起来,因此一般来说,只要电子标签的内存有200多位(bit),就能够容纳物品的编码了。如果需要物品更详尽的信息,这种电子标签需要通过后台数据库来提供。

(2)“前台”式电子标签在实际应用中,现场有时不易于数据库联机,这必须加大电子标签的内存量,如加大到几千位到几十千位,这样电子标签可以独立使用,不必再查数据库信息,这种电子标签可称为“前台”式电子标签。但是在选用“前台”式电子标签时要注意,一般来说内存越大读取时间越长,只有在那些时间因素不很重要,但必须当时就要知道物品较详细信息的情况下,才采用这种电子标签。

5. 标签的对齐距离标签的读写距离是指标签与读写器的工作距离。标签的读写距离,近的为毫米级,远的可达20米以上。另外,大多数系统的读取距离和写入距离是不同的,写入距离大约是读取距离的40%~80%。

6. 标签信息的传输速率标签信息的传输速率包括两方面,一方面是电子标签向读写器反馈数据的传输速率,一方面是来自读写器写入数据的速率。

7. 标签的工作频率标签的工作频率是指标签工作时采用的频率,可以为低频、高频、超高频和微波。

8. 标签的可靠性标签的可靠性与标签的工作环境、大小、材料、质量、标签与读写器的距离等相关。例如在传送带上时,当标签暴露在外,并且是单个读取时,读取的准确度接近100%。但是许多因素都可能降低标签读写的可靠性,一次同时读取的标签越多,标签的移动速度越快,越有可能出现误读或漏读。

在某个项目应用中的调查表明,使用10000个电子标签时,一年中60个电子标签受到损坏,受损坏的比例低于0.1%,为了防止电子标签的损坏而造成的不便,条码与电子标签的同时使用是一种有效的补救方法,这样可以根据条码记载的信息迅速复制出一个电子标签。另外,一个物品上放两个电子标签以备万一也是一种方法,但会使整个项目成本高些。

9. 标签的价格目前,某些电子标签大量订货的价格低于1元人民币。当电子标签的使用数量以10亿计时,规模经济效应将使电子标签的价格大大降低,很多公司希望将来每个电子标签低于0.4元。智能电子标签的价格较高,一般在10元以上。


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