實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備知識1

1、RFID實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備知識1、 RFID基礎(chǔ)概念RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別。常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼，等等。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達(dá)幾十米，如自動收費(fèi)或識別車輛身份等。 一套完整 R

2、FID系統(tǒng)由 Reader 與 電子標(biāo)簽 兩部份組成 ,其動作原理為由 Reader 發(fā)射一特定頻率之無限電波能量給電子標(biāo)簽,用以驅(qū)動電子標(biāo)簽電路將內(nèi)部之ID Code送出，此時Reader便接收此ID Code。電子標(biāo)簽的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且晶片密碼為世界唯一無法復(fù)制，安全性高、長壽命。 RFID的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、物料管理。 電子標(biāo)簽是射頻識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)、無源電子標(biāo)簽(P

3、assive tag)和半無源電子標(biāo)簽(Semipassive tag)。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無源射頻標(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池，半無源電子標(biāo)簽(Semipassive tag)部分依靠電池工作。 電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。RFID解決方案是RFID技術(shù)供應(yīng)商針對行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應(yīng)用方案，可根據(jù)不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。 RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類，物流、防偽防盜、身份識別、資產(chǎn)管理、動物管理、快捷支付等等。 RFID

4、閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷拈喿x器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。 發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。 (1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律，如圖所示: (2) 電磁反向散射耦合：

5、雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律 。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和1356MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為1020cra。 電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，245GHz，58GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3l0m. RFID應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛 ：1、物流：物流過程中的貨物追蹤，信息自動采集，倉儲應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政，快 遞 2、零售：商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時統(tǒng)計

6、，補(bǔ)貨，防盜 3、制造業(yè)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動化生產(chǎn) 4、服裝業(yè)：自動化生產(chǎn)，倉儲管理，品牌管理，單品管理，渠道管理 5、醫(yī)療：醫(yī)療器械管理，病人身份識別，嬰兒防盜 6、身份識別：電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。<br> 7、防偽：貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等<br> 8、資產(chǎn)管理：各類資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險品等) 9、交通：高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機(jī)車 識別等 10、食品： 水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理 11、動物識別： 訓(xùn)養(yǎng)動物，畜牧牲口，寵物等識別管理 12、圖書館： 書店，圖書館，出版

7、社等應(yīng)用 13、汽車： 制造，防盜，定位，車鑰匙 14、航空： 制造，旅客機(jī)票，行李包裹追蹤 15、軍事： 彈藥，槍支，物資，人員，卡車等識別與追蹤 16、 其它： 2、RFID的工作頻率從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點(diǎn)之一。毫無疑問，射頻標(biāo)簽的工作頻率是其最重要的特點(diǎn)之一。射頻標(biāo)簽的工作頻率不僅決定著射頻識別系統(tǒng)工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識別距離，還決定著射頻標(biāo)簽及讀寫器實(shí)現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本。工作在不同頻段或頻點(diǎn)上的射頻標(biāo)簽具有不同的特點(diǎn)。射頻識別應(yīng)用占據(jù)的頻段或頻點(diǎn)在國際上有公認(rèn)的劃分，即位于ISM波段之中。典型的工作頻率有：1

8、25kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。 低頻段射頻標(biāo)簽 ：低頻段射頻標(biāo)簽，簡稱為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為30kHz 300kHz。典型工作頻率有：125KHz，133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時，低頻標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙）等。與低頻標(biāo)簽相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO11784

9、/11785（用于動物識別）、ISO18000-2（125-135 kHz）。低頻標(biāo)簽有多種外觀形式，應(yīng)用于動物識別的低頻標(biāo)簽外觀有：項(xiàng)圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應(yīng)用的動物有牛、信鴿等。 低頻標(biāo)簽的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：標(biāo)簽芯片一般采用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價的特點(diǎn)；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識別應(yīng)用（例如：動物識別）等。 低頻標(biāo)簽的劣勢主要體現(xiàn)在：標(biāo)簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識別應(yīng)用；與高頻標(biāo)簽相比：標(biāo)簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些； 中高頻段射頻標(biāo)簽：中高頻段射頻標(biāo)簽的工作頻率一般為3M

10、Hz 30MHz。典型工作頻率為：13.56MHz。該頻段的射頻標(biāo)簽，從射頻識別應(yīng)用角度來說，因其工作原理與低頻標(biāo)簽完全相同，即采用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標(biāo)簽類中。另一方面，根據(jù)無線電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，如表2.2所示，所以也常將其稱為高頻標(biāo)簽。鑒于該頻段的射頻標(biāo)簽可能是實(shí)際應(yīng)用中最大量的一種射頻標(biāo)簽，因而我們只要將高、低理解成為一個相對的概念，即不會在此造成理解上的混亂。為了便于敘述，我們將其稱為中頻射頻標(biāo)簽。 中頻標(biāo)簽一般也采用無源設(shè)主，其工作能量同低頻標(biāo)簽一樣，也是通過電感（磁）耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，標(biāo)簽必須

11、位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。中頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下也小于1米。 中頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀，典型應(yīng)用包括：電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHz）等。 中頻標(biāo)準(zhǔn)的基本特點(diǎn)與低頻標(biāo)準(zhǔn)相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。射頻標(biāo)簽天線設(shè)計相對簡單，標(biāo)簽一般制成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀。 4超高頻與微波標(biāo)簽 ：超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽，簡稱為微波射頻標(biāo)簽，其典型工作頻率為：433.92MHz，862(902)928MHz，2.45GHz，5.8GHz。微波射頻標(biāo)簽可分為

12、有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時，射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場的遠(yuǎn)區(qū)場內(nèi)，標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標(biāo)簽提供射頻能量，將有源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1m，典型情況為46m，最大可達(dá)10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀/寫。 由于閱讀距離的增加，應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時出現(xiàn)多個射頻標(biāo)簽的情況，從而提出了多標(biāo)簽同時讀取的需求，進(jìn)而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前，先進(jìn)的射頻識別系統(tǒng)均將多標(biāo)簽識讀問題作為系統(tǒng)的一個重要特征。 以目前技術(shù)水平來說，無源微波射頻標(biāo)簽比較成功產(chǎn)品相對集中在90292

13、8MHz工作頻段上。2.45GHz和5.8GHz射頻識別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標(biāo)簽產(chǎn)品面世。半無源標(biāo)簽一般采用鈕扣電池供電，具有較遠(yuǎn)的閱讀距離。微波射頻標(biāo)簽的典型特點(diǎn)主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標(biāo)簽讀寫、是否適合高速識別應(yīng)用，讀寫器的發(fā)射功率容限，射頻標(biāo)簽及讀寫器的價格等方面。典型的微波射頻標(biāo)簽的識讀距離為35m，個別有達(dá)10m或10m以上的產(chǎn)品。對于可無線寫的射頻標(biāo)簽而言，通常情況下，寫入距離要小于識讀距離，其原因在于寫入要求更大的能量。 微波射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存貯容量一般限定在2Kbits以內(nèi)，再大的存貯容量是乎沒有太大的意義，從技術(shù)及應(yīng)用的角度來說，微波射頻標(biāo)簽并不適合作為大

14、量數(shù)據(jù)的載體，其主要功能在于標(biāo)識物品并完成無接觸的識別過程。典型的數(shù)據(jù)容量指標(biāo)有：1Kbits，128Bits，64Bits等。由Auto-ID Center制定的產(chǎn)品電子代碼EPC的容量為：90Bits。微波射頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用包括：移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應(yīng)用、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO10374，ISO18000-4（2.45GHz）、-5（5.8GHz）、-6（860-930 MHz）、-7（433.92 MHz），ANSI NCITS256-1999等。 標(biāo)準(zhǔn)組織制定的就是協(xié)議：射頻標(biāo)簽通信協(xié)議。 射頻標(biāo)簽與讀寫器之間交換的是數(shù)據(jù)，由于采用

15、無接觸方式通信，還存在一個空間無線信道。因而，射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在這樣的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型下，射頻標(biāo)簽是數(shù)據(jù)通信的一方，讀寫器是通信的另一方。要實(shí)現(xiàn)安全、可靠、有效的數(shù)據(jù)通信目的，數(shù)據(jù)通信的雙方必須遵守相互約定的通信協(xié)議。沒有這樣一個通信雙方公認(rèn)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)通信的雙方將互相聽不懂對方在說什么，步調(diào)也無從協(xié)調(diào)一致，從而造成數(shù)據(jù)通信無法進(jìn)行。 所涉及到的問題包括：時序系統(tǒng)問題；通信握手問題；數(shù)據(jù)幀問題；數(shù)據(jù)編碼問題；數(shù)據(jù)的完整性問題；多標(biāo)簽讀寫防沖突問題；干擾與抗干擾問題；識讀率與誤碼率問題；數(shù)據(jù)的加密與安全性問題；讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口問題。RFID標(biāo)

16、準(zhǔn)化組織 ：2004年是RFID技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期，因?yàn)樵诮衲晁邢嚓P(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將會陸續(xù)發(fā)布，以滿足美國商業(yè)巨頭沃爾瑪和美國國防部等大量物流應(yīng)用所需。目前制定RFID標(biāo)準(zhǔn)的組織比較著名的有三個：ISO、以美國為首的EPCglobal以及日本的Ubiquitous ID Center，而這三個組織對RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范都有各自的目標(biāo)與發(fā)展規(guī)劃。如果從發(fā)展的角度來觀察全球RFID標(biāo)準(zhǔn)制定，目前最為積極的非EPCglobal莫屬。目前，我國也已經(jīng)成立了一個RFID國家標(biāo)準(zhǔn)工作組，正在制定相關(guān)的RFID國家標(biāo)準(zhǔn)。目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,

17、而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會有不同的特性。其中感應(yīng)器有無源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。 1 低頻(從125KHz到134KHz) :其實(shí)RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作, 也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流,可作供電電壓使用. 磁場區(qū)域能夠很好的被定義，但是場強(qiáng)下降的太快。特性： 1. 工作在低頻的感應(yīng)器的一般工作頻率從120KHz到134KHz, TI 的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長大約為2500m. 2.

18、除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。 3. 工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。 4低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價格太貴，但是有10年以上的使用壽命。 5雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。 6相對于其他頻段的RFID產(chǎn)品，該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。 7感應(yīng)器的價格相對與其他頻段來說要貴。主要應(yīng)用：1 畜牧業(yè)的管理系統(tǒng) ；2 汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用；3 馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用 ；4 自動停車場收費(fèi)和車輛管理系統(tǒng) ；5 自動加油系統(tǒng)的應(yīng)用 ；6 酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用 ；7 門禁和安全管理系統(tǒng)符合的國際標(biāo)準(zhǔn)

19、： a) ISO 11784 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用編碼結(jié)構(gòu) b) ISO 11785 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用技術(shù)理論 c) ISO 14223-1 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用空氣接口 d) ISO 14223-2 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用協(xié)議定義 e) ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議 f) DIN 30745 主要是歐洲對垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn) 2 高頻(工作頻率為13.56MHz) :在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式 的方式進(jìn)行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實(shí)

20、現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器特性：1. 工作頻率為13.56MHz，該頻率的波長大概為22m。 2. 除了金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會降低讀取距離。感應(yīng)器需要離開金屬一段距離。 3. 該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。 4. 感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。 5. 雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。 6. 該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標(biāo)簽。 7. 可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。 8. 數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快，價格不是很貴。 主要應(yīng)用

21、：1 圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用 ；2 瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用 ；3 服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用 ；4 三表預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)；5 酒店門鎖的管理和應(yīng)用 ；6 大型會議人員通道系統(tǒng) ；7 固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng) ；8 醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用 ；9 智能貨架的管理 符合的國際標(biāo)準(zhǔn)： a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡，最大的讀取距離為10cm. b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡，最大的讀取距離為1m. c) ISO/IEC 18000-3 該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層，防沖撞算法和通訊協(xié)議。 d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合

22、EPC的接口定義。 3 超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間) :甚高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無源可達(dá)10m左右。主要是通過電容耦合的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。 特性： 1 在該頻段，全球的定義不是很相同歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902到905MHz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長大概為30cm左右。2 目前，該頻段功率輸出目前統(tǒng)一的定義(美國定義為4W，歐洲定義為500mW)。 可能歐洲限制會上升到2W EIRP。 3 甚高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別

23、是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對于高頻的電子標(biāo)簽來說，該頻段的電子標(biāo)簽不需要和金屬分開來。 4 電子標(biāo)簽的天線一般是長條和標(biāo)簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計，滿足不同應(yīng)用的需求。 5 該頻段有好的讀取距離，但是對讀取區(qū)域很難進(jìn)行定義。 6 有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。 主要應(yīng)用：1 供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用 2 生產(chǎn)線自動化的管理和應(yīng)用 3 航空包裹的管理和應(yīng)用 4 集裝箱的管理和應(yīng)用 5 鐵路包裹的管理和應(yīng)用 6 后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用 符合的國際標(biāo)準(zhǔn)：a) ISO/IEC 18000-6 定義了甚高頻的物理層和通訊協(xié)議；空氣接口定義了Type A和Type B兩部分

24、；支持可讀和可寫操作。 b) EPCglobal 定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如：Class 0, Class 1, UHF Gen2。 c) Ubiquitous ID 日本的組織，定義了UID編碼結(jié)構(gòu)和通信管理協(xié)議。 使用頻率為13.56MHz,915MHz,2.45GHz的射頻會有輻射危害嗎？ 射頻技術(shù)使用電磁波低端頻譜，解讀器發(fā)出的無線電波和汽車中的立體聲一樣安全無害。每個國家都有控制能量水平的機(jī)構(gòu)，介于AM和FM之間的13.56MHz頻率已經(jīng)被使用多年，即使在很高的能量下也沒有出現(xiàn)問題。美國和其他大多數(shù)國家的能量極限是4瓦。模擬移動電話周圍發(fā)出的頻率是

25、915MHz，能量在1瓦以下的范圍沒有發(fā)現(xiàn)危害健康的現(xiàn)象。最新電子移動電話產(chǎn)生的頻率是2.45GHz。能量在1瓦以下的范圍沒有證明有危害健康的因素。 3、RFID系統(tǒng)知識進(jìn)階1.工作方式 射頻識別系統(tǒng)的基本工作方式分為全雙工（Full Duplex）和半雙工（Half Duplex）系統(tǒng)以及時序（SEQ）系統(tǒng)。全雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可在同一時刻互相傳送信息。半雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時刻只能向一個方向傳送信息。 在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽的響應(yīng)是在讀寫器發(fā)出的電磁場或電磁波的情況下發(fā)送出去的。因?yàn)榕c閱讀器本身的信號相比，射頻標(biāo)簽的信號在接收天線上是很

26、弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻標(biāo)簽的信號與閱讀器的信號區(qū)別開來。在實(shí)踐中，人們對從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸一般采用負(fù)載反射調(diào)制技術(shù)將射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)加載到反射回波上（尤其是針對無源射頻標(biāo)簽系統(tǒng)）。時序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場短時間周期性地斷開。這些間隔被射頻標(biāo)簽識別出來，并被用于從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。其實(shí)，這是一種典型的雷達(dá)工作方式。時序方法的缺點(diǎn)是：在閱讀器發(fā)送間歇時，射頻標(biāo)簽的能量供應(yīng)中斷，這就必須通過裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進(jìn)行補(bǔ)償。 2 數(shù)據(jù)量 射頻識別射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)量通常在幾個字節(jié)到幾千個字節(jié)之間。但是，有一個例外，這就是1比特射頻標(biāo)簽。它有

27、1比特的數(shù)據(jù)量就足夠了，使閱讀器能夠作出以下兩種狀態(tài)的判斷："在電磁場中有射頻標(biāo)簽"或"在電磁場中無射頻標(biāo)簽"。這種要求對于實(shí)現(xiàn)簡單的監(jiān)控或信號發(fā)送功能是完全足夠的。因?yàn)?比特的射頻標(biāo)簽不需要電子芯片，所以射頻標(biāo)簽的成本可以做得很低。由于這個原因，大量的1比特射頻標(biāo)簽在百貨商場和商店中用于商品防盜系統(tǒng)（EAS）。當(dāng)帶著沒有付款的商品離開百貨商場時，安裝在出口的讀寫器就能識別出"在電磁場中有射頻標(biāo)簽"的狀況，并引起相應(yīng)的反應(yīng)。對按規(guī)定已付款的商品來說，1比特射頻標(biāo)簽在付款處被除掉或者去活化。 3 可編程 能否給射頻標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)是區(qū)分射頻

28、識別系統(tǒng)的另外一個因素。對簡單的射頻識別系統(tǒng)來說，射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)大多是簡單的（序列）號碼，可在加工芯片時集成進(jìn)去，以后不能再變。與此相反，可寫入的射頻標(biāo)簽通過讀寫器或?qū)Ｓ玫木幊淘O(shè)備寫入數(shù)據(jù)。射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入一般分為無線寫入與有線寫入兩種形式。目前鐵路應(yīng)用的機(jī)車、貨車射頻標(biāo)簽均采用有線寫入的工作方式。 4 數(shù)據(jù)載體 為了存貯數(shù)據(jù)，主要使用三種方法：EEPROM、FRAM、SRAM。對一般的射頻識別系統(tǒng)來說，使用電可擦可編程只讀存貯器（EEPROM）是主要方法。然而，使用這種方法的缺點(diǎn)是：寫入過程中的功率消耗很大，使用壽命一般為寫入100,000次。最近，也有個別廠家使用所謂的鐵電隨機(jī)存取存貯器

29、（FRAM）。與電可擦可編程只讀存貯器相比，鐵電隨機(jī)存取存貯器的寫入功率消耗減少100倍，寫入時間甚至減少1000倍。然而，鐵電隨機(jī)存取存貯器由于生產(chǎn)中的問題至今未獲得廣泛應(yīng)用。FRAM屬于非易失類存貯器。對微波系統(tǒng)來說，還使用靜態(tài)隨機(jī)存取存貯器（SRAM），存貯器能很快寫入數(shù)據(jù)。為了永久保存數(shù)據(jù)，需要用輔助電池作不中斷的供電。 5 狀態(tài)模式 對可編程射頻標(biāo)簽來說，必須由數(shù)據(jù)載體的"內(nèi)部邏輯"控制對標(biāo)簽存貯器的寫/讀操作以及對寫/讀授權(quán)的請求。在最簡單的情況下，可由一臺狀態(tài)機(jī)來完成。使用狀態(tài)機(jī)，可以完成很復(fù)雜的過程。然而，狀態(tài)機(jī)的缺點(diǎn)是：對修改編程的功能缺乏靈活性，這意味著

30、要設(shè)計新的芯片，由于這些變化需要修改硅芯片上的電路，設(shè)計更改實(shí)現(xiàn)所要的花費(fèi)很大。 微處理器的使用明顯地改善了這種情況。在芯片生產(chǎn)時，將用于管理應(yīng)用數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)，通過掩膜方式集成到微處理器中，這種修改花費(fèi)不多。此外，軟件還能調(diào)整以適合各種專門應(yīng)用。 此外，還有利用各種物理效應(yīng)存貯數(shù)據(jù)的射頻標(biāo)簽，其中包括只讀的表面波（SAW）射頻標(biāo)簽和通常能去活化（寫入"0"）以及極少的可以重新活化（寫入"1"）的1比特射頻標(biāo)簽。 6 能量供應(yīng) 射頻識別系統(tǒng)的一個重要的特征是射頻標(biāo)簽的供電。無源的射頻標(biāo)簽自已沒有電源。因此，無源的射頻標(biāo)簽工作用的所有能量必須從閱讀器發(fā)出的

31、電磁場中取得。與此相反，有源的射頻標(biāo)簽包含一個電池，為微型芯片的工作提供全部或部分（"輔助電池"）能量。 7電子標(biāo)簽耦合類型概述 射頻識別系統(tǒng)中射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的作用距離是射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個重要問題，通常情況下這種作用距離定義為射頻標(biāo)簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識別系統(tǒng)的作用距離是一項(xiàng)綜合指標(biāo)，與射頻標(biāo)簽及讀寫器的配合情況密切相關(guān)。 根據(jù)射頻識別系統(tǒng)作用距離的遠(yuǎn)近情況，射頻標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的耦合可分為以下三類：（1）密耦合系統(tǒng)；密耦合系統(tǒng)的典型作用距離范圍從01cm。實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將射頻標(biāo)簽插入閱讀器中或?qū)⑵浞胖玫阶x寫器的天線的表面。密

32、耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫器天線無功近場區(qū)之間的電感耦合（閉合磁路）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。密耦合系統(tǒng)的工作頻率一般局限在30MHz以下的任意頻率。由于密耦合方式的電磁泄露很小、耦合獲得的能量較大，因而可適合要求安全性較高，作用距離無要求的應(yīng)用系統(tǒng)，如電子門鎖等。（2）遙耦合系統(tǒng)；遙耦合系統(tǒng)的典型作用距離可以達(dá)到1m。遙耦合系統(tǒng)又可細(xì)分為近耦合系統(tǒng)（典型作用距離為15cm）與疏耦合系統(tǒng)（典型作用距離為1m）兩類。遙耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫器天線無功近場區(qū)之間的電感耦合（閉合磁路）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遙耦合系統(tǒng)的典型工作頻率為13.56MHz，也有一

33、些其他頻率，如6.75MHz、27.125MHz等。遙耦合系統(tǒng)目前仍然是低成本射頻識別系統(tǒng)的主流。 （3）遠(yuǎn)距離系統(tǒng)。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型作用距離從1m到10m，個別的系統(tǒng)具有更遠(yuǎn)的作用距離。所有的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)均是利用射頻標(biāo)簽與讀寫器天線輻射遠(yuǎn)場區(qū)之間的電磁耦合（電磁波發(fā)射與反射）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型工作頻率為：915MHz、2.45GHz、5.8GHz，此外，還有一些其他頻率，如433MHz等。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的射頻標(biāo)簽根據(jù)其中是否包含電池分為有無源射頻標(biāo)簽（不含電池）和半無源射頻標(biāo)簽（內(nèi)含電池）。一般情況下，包含有電池的射頻標(biāo)簽的作用距離較無電池的射頻標(biāo)簽的作用距離

34、要遠(yuǎn)一些。半無源射頻標(biāo)簽中的電池并不是為射頻標(biāo)簽和讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸提供能量，而是只給射頻標(biāo)簽芯片提供能量，為讀寫存貯數(shù)據(jù)服務(wù)。 遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調(diào)制工作方式實(shí)現(xiàn)射頻標(biāo)簽到讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性，射頻標(biāo)簽與讀寫器成本目前還處于較高的水平。從技術(shù)角度來說，滿足以下特點(diǎn)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)是理想的射頻識別系統(tǒng)，現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般均只能滿足其中的幾款要求。：（1）射頻標(biāo)簽無源； （2）射頻標(biāo)簽可無線讀寫； （3）射頻標(biāo)簽與讀寫器支持多標(biāo)簽讀寫； （4）適合應(yīng)用于高速移動物體的識別（物體移動速度大于80km/h）； （5）遠(yuǎn)距離（讀寫距離大于5m10m）； （6

35、）低成本（可滿足一次性使用要求）；8 射頻標(biāo)簽讀寫器數(shù)據(jù)傳輸 射頻標(biāo)簽讀寫裝置的基本功能是無接觸讀取射頻標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息。從功能角度來說，單純實(shí)現(xiàn)無接觸讀取射頻標(biāo)簽信息的設(shè)備稱為閱讀器、讀出裝置、掃描器等。單純實(shí)現(xiàn)向射頻標(biāo)簽內(nèi)存中寫入信息的設(shè)備稱為編程器、寫入器等。綜合具有無接觸讀取與寫入射頻標(biāo)簽內(nèi)存信息的設(shè)備稱為讀寫器、通信器等。 射頻標(biāo)簽回送到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方式多種多樣，可歸結(jié)為三類：（1）利用負(fù)載調(diào)制的反射或反向散射方式（反射波的頻率與閱讀器的發(fā)送頻率一致）；（2）利用閱讀器發(fā)送頻率的次諧波傳送標(biāo)簽信息（標(biāo)簽反射波與閱讀器的發(fā)送頻率不同，為其高次諧波（n倍）或分諧波（1/n倍）； （3

36、）其他形式。 射頻標(biāo)簽信息的寫入方式大致可以分為以下三種類型 （1）射頻標(biāo)簽在出廠時，即已將完整的標(biāo)簽信息寫入標(biāo)簽。這種情況下，應(yīng)用過程中，射頻標(biāo)簽一般具有只讀功能。只讀標(biāo)簽信息的寫入，在更多的情況下是在射頻標(biāo)簽芯片的生產(chǎn)過程中即標(biāo)簽信息寫入芯片，使得每一個射頻標(biāo)簽擁有一個唯一的標(biāo)識UID（如64Bits）。應(yīng)用中，需再建立標(biāo)簽唯一UID與待識別物品的標(biāo)識信息之間的對應(yīng)關(guān)系（如車牌號）。只讀標(biāo)簽信息的寫入也有在應(yīng)用之前，由專用的初始化設(shè)備將完整的標(biāo)簽信息寫入。 （2）射頻標(biāo)簽信息的寫入采用有線接觸方式實(shí)現(xiàn)，一般稱這種標(biāo)簽信息寫入裝置為編程器。這種接觸式的射頻標(biāo)簽信息寫入方式通常具有多次改寫的能

37、力。例如，目前在用的鐵路貨車電子標(biāo)簽信息的寫入即為這種方式。標(biāo)簽在完成信息注入后，通常需將寫入口密閉起來，以滿足應(yīng)用中對其防潮、防水、防污等要求。 （3）射頻標(biāo)簽在出廠后，允許用戶通過專用設(shè)備以無接觸的方式向射頻標(biāo)簽中寫入數(shù)據(jù)信息。這種專用寫入功能通常與射頻標(biāo)簽讀取功能結(jié)合在一起形成射頻標(biāo)簽讀寫器。具有無線寫入功能的射頻標(biāo)簽通常也具有其唯一的不可改寫的UID。這種功能的射頻標(biāo)簽趨向于一種通用射頻標(biāo)簽，應(yīng)用中，可根據(jù)實(shí)際需要僅對其UID進(jìn)行識讀或僅對指定的射頻標(biāo)簽內(nèi)存單元（一次讀寫的最小單位）進(jìn)行讀寫。 應(yīng)用中，還廣泛存在著一次寫入多次讀出WORM（Write Once Read Many）的射

38、頻標(biāo)簽。這種WORM概念即有接觸式改寫的射頻標(biāo)簽存在，也有無接觸式改寫的射頻標(biāo)簽存在。這類WORM標(biāo)簽一般大量用在一次性使用的場合，如航空行李標(biāo)簽，特殊身份證件標(biāo)簽等。 無論是怎樣的情況，對射頻標(biāo)簽的寫操作均應(yīng)在一定的授權(quán)控制之下進(jìn)行。否則，將失去射頻標(biāo)簽標(biāo)識物品的意義。 9、電子標(biāo)簽的制作及封裝概述 作為終極產(chǎn)品，智能標(biāo)簽不受"卡"的限制，形態(tài)材質(zhì)也有多姿多彩的發(fā)展空間。 它的產(chǎn)品分三大類：1、標(biāo)簽類； 2、注塑類；3、卡片類 。 1 標(biāo)簽類 ：帶自粘功能的標(biāo)簽，可以在生產(chǎn)線上由貼標(biāo)機(jī)揭貼在箱、瓶等物品上，或手工粘在車窗（如出租車）上、證件（如大學(xué)學(xué)生證）上，也可以制成吊

39、牌掛、系在物品上，用標(biāo)簽復(fù)合設(shè)備完成加工過程。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由面層、芯片線路（INLAY）層、膠層、底層組成。面層可以用紙、PP、PET作覆蓋材料（印刷或不印刷）等多種材質(zhì)作為產(chǎn)品的表面；芯片線路（INLAY）有多種尺寸、多種芯片、多種EEPROM容量，可按用戶需求配置后定位在帶膠面；膠層由雙面膠式或涂膠式完成；底層有兩種情況：一為離型紙（硅油紙），二為覆合層（按用戶要求）。成品形態(tài)可以為卷料或單張。 2 注塑類 ：可按應(yīng)用不同采用各種塑料加工工藝，制成內(nèi)含Transponder的籌碼、鑰匙牌、手表等異形產(chǎn)品。 3卡片類 3.1.PVC卡片 ：相似于傳統(tǒng)的制卡工藝即印刷、配Transponder（INLAY）、層壓、沖切?？梢苑螴SO-7810卡片標(biāo)準(zhǔn)尺寸，也可按需加工成異形。 3.