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了解RFID射频识别技术

2021-07-19 14:17:35 明申科技 18

众所周知,RFID技术是无线射频识别(Radio Frequency Identification)技术的英文简写,是通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,利用无线射频方式对RFID电子标签(或射频卡)进行读写,从而达到识别目标和数据交换的目的。


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RFID技术主要是通过无线电波不接触快速识别信息并存储信息的技术,通过无线通信结合数据访问技术,然后连接数据库系统,加以实现非接触式的双向通信,从而达到了识别的目的,用于数据交换,串联起一个极其复杂的系统。在识别系统中,通过电磁波实现RFID电子标签的读写与通信。根据通信距离,可分为近场和远场,为此RFID读/写设备和RFID标签之间的数据交换方式也对应地被分为负载调制和反向散射调制。


RFID技术的基本工作原理是:标签进入RFID阅读器后,接收阅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(无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(有源标签或主动标签),阅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。


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完整的RFID系统,是由RFID读写器与RFID电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部分所组成,其工作原理是读写器发射一特定频率的无线电波能量,用以驱动电路将内部的数据送出,此时RFID读写器便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。


RFID读写器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成:感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种方式,而较高频大多采用第二种方式。


RFID读写器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置,是RFID系统信息控制和处理中心。RFID读写器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和标签之间一般采用半双工通信方式进行信息交换,同时RFID读写器通过耦合给无源RFID标签提供能量和时序。在实际应用中,可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。


RFID读写器方面

RFID读写器是将标签中的信息读出,或将标签所需要存储的信息写入RFID标签的装置。根据使用的结构和技术不同,RFID读写器可以是读/写装置,是RFID系统信息控制和处理中心。在RFID系统工作时,由RFID读写器在一个区域内发送射频能量形成电磁场,区域的大小取决于发射功率。在RFID读写器覆盖区域内的标签被触发,发送存储在其中的数据,或根据RFID读写器的指令修改存储在其中的数据,并能通过接口与计算机网络进行通信。RFID读写器的基本构成通常包括:收发天线,频率产生器,锁相环,调制电路,微处理器,存储器,解调电路和外设接口组成。


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(1)收发天线:发送射频信号给标签,并接收标签返回的响应信号及标签信息;

(2)频率产生器:产生系统的工作频率;

(3)锁相环:产生所需的载波信号;

(4)调制电路:把发送至标签的信号加载到载波并由射频电路送出;

(5)微处理器:产生要发送往标签的信号,同时对标签返回的信号进行译码,并把译码所得的数据回传给应用程序,若是加密的系统还需要进行解密操作;

(6)存储器:存储用户程序和数据;

(7)解调电路:解调标签返回的信号,并交给微处理器处理;

(8)外设接口:与计算机进行通信。


RFID电子标签方面:

RFID电子标签由收发天线、AC/DC电路、解调电路、逻辑控制电路、存储器和调制电路组成。

(1)收发天线:接收来自阅读器的信号,并把所要求的数据送回给阅读器;

(2)AC/DC电路:利用阅读器发射的电磁场能量,经稳压电路输出为其它电路提供稳定的电源;

(3)解调电路:从接收的信号中去除载波,解调出原信号;

(4)逻辑控制电路:对来自阅读器的信号进行译码,并依阅读器的要求回发信号;

(5)存储器:作为系统运作及存放识别数据的位置;

(6)调制电路:逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给阅读器。


RFID技术能够被广泛的应用到多个产业和领域,必然有其“过人之处”。

(1)RFID技术的载体一般都是要具有防水、防磁、耐高温等特点,保证RFID技术在应用时具有稳定性;

(2)RFID技术在实时更新资料、存储信息量、使用寿命、工作效率、安全性等方面都具有优势;

(3)RFID技术能够在减少人力物力财力的前提下,更便利的更新现有的资料,使工作更加便捷;

(4)RFID技术依据电脑等对信息进行存储,最大可达数兆字节,可存储信息量大,保证工作的顺利进行;

(5)RFID技术的使用寿命长,只要工作人员在使用时注意保护,它就可以进行重复使用;

(6)RFID技术改变了从前对信息处理的不便捷,鸿陆超高频RFID读写器还可以实现多目标同时被识别,大大提高了工作效率;

(7)RFID技术同时设有密码保护,不易被伪造,安全性较高。

(8)相较于传统的条形码技术在更新资料、存储信息量、使用寿命、工作效率、安全性等方面都比RFID技术要差,不能够很好的适应我国当前社会发展的需求,也难以满足产业以及相关领域的需要。


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而RFID技术缺点也主要集中在以下几点:

(1)技术成熟度不够。RFID技术出现时间较短,在技术上还不是非常成熟。由于超高频RFID电子标签具有反向反射性特点,使得其在金属、液体等商品中应用比较困难;

(2)成本高。RFID电子标签相对于普通条码标签价格较高,为普通条码标签的几十倍,如果使用量大的话,就会造成成本太高,在很大程度上降低了市场使用RFID技术的积极性;

(3)安全性不够强。RFID技术面临的安全性问题主要表现为RFID电子标签信息被非法读取和恶意篡改;

(4)技术标准不统一。

 

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