第3章 无线射频技术

1、物联网物联网 武奇生武奇生 第三章第三章 无线射频技术无线射频技术 本章内容：本章内容： 无线射频技术概述无线射频技术概述 RFIDRFID基本工作原理基本工作原理 RFIDRFID的数据传输协议的数据传输协议 RFIDRFID的频率标准与技术规范的频率标准与技术规范 RFIDRFID标准体系结构标准体系结构 无线射频识别的应用行业标准无线射频识别的应用行业标准 3.1无线射频技术概述 无线射频识别技术（无线射频识别技术（Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification，RFIDRFID） 是一种非接触的自动识别技术，其基

2、本原理是利用射频信是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信 号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识 别物体的自动识别。别物体的自动识别。 RFIDRFID具有两个基本部分，即具有两个基本部分，即标签标签和和阅读器阅读器。 电子标签具有智能读写和加密通信的功能，通过无线电波电子标签具有智能读写和加密通信的功能，通过无线电波 与读写设备进行数据交换，它工作的能量由阅读器发生的与读写设备进行数据交换，它工作的能量由阅读器发生的 射频脉冲提供。射频脉冲提供。 阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签，并把从主机阅读器可将主机的读写命

3、令传送到电子标签，并把从主机 发往电子标签的数据加密，然后将电子标签返回的数据解发往电子标签的数据加密，然后将电子标签返回的数据解 密后送到主机。密后送到主机。 3.1.13.1.1无线射频识别技术的基本概念和特点无线射频识别技术的基本概念和特点 图3-1 RFID应用系统组成图 3.1.2无线射频识别技术的现状和发展 RFIDRFID技术的前身可以追溯到第二次世界大战（约技术的前身可以追溯到第二次世界大战（约19401940年）年） 期间，当时该技术被英军用于识别敌我双方的飞机。期间，当时该技术被英军用于识别敌我双方的飞机。 被动式被动式RFIDRFID技术应该归结为雷达技术的发展及应用，因

4、此技术应该归结为雷达技术的发展及应用，因此 其历史可追溯到其历史可追溯到2020世纪初期，大约在世纪初期，大约在19221922年雷达诞生了。年雷达诞生了。 在在19481948年出现了早期研究年出现了早期研究RFIDRFID技术的一篇具有里程碑意义技术的一篇具有里程碑意义 的论文的论文Communication by Means of Reflected PowerCommunication by Means of Reflected Power。 在在2020世纪世纪6060年代出现了一系列的年代出现了一系列的RFIDRFID技术论文、专利及文技术论文、专利及文 献。献。 RFIDRFID

5、的应用己于的应用己于2020世纪世纪6060年代应运而生，出现了商用年代应运而生，出现了商用 RFIDRFID系统系统电子商品监视（电子商品监视（Electronic Article SurveillanceElectronic Article Surveillance， EASEAS）设备。）设备。 2020世纪世纪7070年代，年代，RFIDRFID技术成为人们研究的热门课题。技术成为人们研究的热门课题。 2020世纪世纪8080年代是充分使用年代是充分使用RFIDRFID技术的技术的1010年。年。 2020世纪世纪9090年代是年代是RFIDRFID技术繁荣发展的技术繁荣发展的1010

6、年，主要体年，主要体 现在美国大量配置了电子收费系统。现在美国大量配置了电子收费系统。 从从2020世纪末到世纪末到2121世纪初，世纪初，RFIDRFID技术中的一个重大的技术中的一个重大的 突破就是微波肖特基（突破就是微波肖特基（SchottkySchottky）二级管可以被集成）二级管可以被集成 在在CMOSCMOS（Complementary Metal-Oxide SemiconductorComplementary Metal-Oxide Semiconductor） 集成电路上。集成电路上。 3.1.3无线射频识别技术的分类 1. 1.根据标签的供电形式分类根据标签的供电形式分类

7、 1 1）有源标签）有源标签 2 2）无源标签）无源标签 3 3）半有源标签）半有源标签 2. 2.根据标签的工作方式分类根据标签的工作方式分类 1 1）主动式）主动式 2 2）被动式）被动式 3 3）半主动式）半主动式 3. 3.根据标签的工作频率分类根据标签的工作频率分类 1 1）低频段电子标签）低频段电子标签 2 2）中频段电子标签）中频段电子标签 3 3）高频段电子标签）高频段电子标签 4. .根据标签的可读性分类根据标签的可读性分类 1 1）只读标签）只读标签 2 2）可读写标签）可读写标签 3 3）一次写入多次读出标签）一次写入多次读出标签 5. 5.根据标签中存储器数据存储能力分

8、类根据标签中存储器数据存储能力分类 标识标签标识标签 便携式数据文件便携式数据文件 6. 6.根据标签和阅读器之间的通信工作时序分类根据标签和阅读器之间的通信工作时序分类 阅读器首先唤醒（阅读器首先唤醒（Reader Talk FirstReader Talk First，RTFRTF） 标签首先自报（标签首先自报（Tag Talk FirstTag Talk First，TTFTTF） 7. 7.按数据通信方式划分按数据通信方式划分 半双工系统半双工系统 全双工系统全双工系统 时序系统时序系统 图3-3 半双工、全双工与时序系统示意图 3.2 RFID基本工作原理 1 1RFIDRFID的基

9、本交互原理的基本交互原理 2 2RFIDRFID的耦合方式的耦合方式 l电感耦合方式（磁耦合）电感耦合方式（磁耦合） l反向散射耦合方式（电磁场耦合）反向散射耦合方式（电磁场耦合） 3.2.1 RFID3.2.1 RFID的基本原理的基本原理 图3-4 RFID的基本原理框图 3 3RFIDRFID的工作频率的工作频率 （1 1）低频（）低频（LFLF，频率范围为，频率范围为3030300kHz300kHz）：工作）：工作 频率低于频率低于135kHz135kHz，最常用的是，最常用的是125kHz125kHz。 （2 2）高频（）高频（HFHF，频率范围为，频率范围为3 330MHz30MH

10、z）：工作）：工作 频率低于频率低于13.56MHz13.56MHz7kHz7kHz。 （3 3）特高频（）特高频（UHFUHF，频率范围为，频率范围为300MHz300MHz 3GHz3GHz）：工作频率为）：工作频率为433MHz433MHz，866866960MHz960MHz和和 2.45GHz2.45GHz； （4 4）超高频（）超高频（SHFSHF，频率范围为，频率范围为3 330GHz30GHz）：工）：工 作频率为作频率为5.8GHz5.8GHz和和24GHz24GHz，但目前，但目前24GHz24GHz基本没基本没 有采用。有采用。 3.2.2射频识别系统的工作过程 1. R

11、FID1. RFID应用系统的组成应用系统的组成 图3-5 RFID应用系统的组成结构 2. 2. 应答器（射频卡和标签应答器（射频卡和标签） 射频卡（RF Card） 标签（Tag） 射频卡 图书标签 电子车牌标签 物流标签 超高频不干胶标签 应答器的主要性能参数应答器的主要性能参数 工作频率、读工作频率、读/ /写能力、编码调制方式、数据传输速率、写能力、编码调制方式、数据传输速率、 信息数据存储容量、工作距离、多应答器识读能力（也称信息数据存储容量、工作距离、多应答器识读能力（也称 为防碰撞或者防冲突能力）、安全性能（密钥、认证）。为防碰撞或者防冲突能力）、安全性能（密钥、认证）。 应答

12、器的分类应答器的分类 无源（被动式）无源（被动式） 半无源（半被动式）半无源（半被动式） 有源（主动式）应答器有源（主动式）应答器 应答器电路的基本结构和作用应答器电路的基本结构和作用 1 1）存储器应答器、具有密码功能的应答器和智能应答器）存储器应答器、具有密码功能的应答器和智能应答器 2 2）能量获取）能量获取 3 3）时钟）时钟 4 4）数据的输入）数据的输入/ /输出输出 5 5）存储器）存储器 6 6）控制器）控制器 图3-8 应答器电路的基本结构 3. 3. 阅读器（读写器和基站）阅读器（读写器和基站） UHF读写器 2.4GHzRFID手持式远距离读卡器 433MHz RFID远

13、距离有源读卡器 13.56MHz读卡器 图3-9 阅读器 （1 1）阅读器的功能）阅读器的功能 l以射频方式向应答器传输能量；以射频方式向应答器传输能量； l从应答器中读出数据或向应答器写入数据；从应答器中读出数据或向应答器写入数据； l完成对读取数据的信息处理并实现应用操作；完成对读取数据的信息处理并实现应用操作； l若有需要，应能和高层处理单元交互信息。若有需要，应能和高层处理单元交互信息。 （2 2）阅读器电路的组成）阅读器电路的组成 图3-10 阅读器电路的组成框图 4. 4. 天线天线 天线的应用目的是取得最大的能量传输效果。天线的应用目的是取得最大的能量传输效果。RFIDRFID系

14、统所系统所 用的天线类型主要有偶极子天线、微带贴片天线、线圈天用的天线类型主要有偶极子天线、微带贴片天线、线圈天 线等。线等。 5. 5. 高层高层 高层的作用高层的作用。对于由多阅读器构成网络架构的信息系统，。对于由多阅读器构成网络架构的信息系统， 高层（或后端）是必不可少的。针对高层（或后端）是必不可少的。针对RFIDRFID的具体应用，需的具体应用，需 要在高层将多阅读器获取的数据有效地整合起来，提供查要在高层将多阅读器获取的数据有效地整合起来，提供查 询、历史档案等相关管理和服务。更进一步，通过对数据询、历史档案等相关管理和服务。更进一步，通过对数据 的加工、分析和挖掘，为正确决策提供

15、依据。这就是所谓的加工、分析和挖掘，为正确决策提供依据。这就是所谓 的信息管理系统和决策系统。的信息管理系统和决策系统。 中间件与网络应用。中间件与网络应用。 RFIDRFID中间件是介于中间件是介于RFIDRFID阅读阅读 和后端应用程序之间的独立软件，能够与多个和后端应用程序之间的独立软件，能够与多个RFIDRFID阅读器阅读器 和多个后端应用程序连接。应用程序使用中间件所提供的和多个后端应用程序连接。应用程序使用中间件所提供的 一组通用应用程序接口（一组通用应用程序接口（APIAPI），应能连接到），应能连接到RFIDRFID阅读器，阅读器， 读取读取RFIDRFID应答器数据。应答器数

16、据。 图3-11 利用中间件的网络应用的结构 3.2.3射频标签的分类 1 1根据射频标签工作方式根据射频标签工作方式 1 1）主动式标签）主动式标签 2 2）被动式标签）被动式标签 2 2根据射频标签的读写方式根据射频标签的读写方式 1 1）只读型标签。分为只读标签，一次性编程只读标签，）只读型标签。分为只读标签，一次性编程只读标签， 可重复编程只读标签可重复编程只读标签 2 2）读写型标签。）读写型标签。 3 3根据射频标签的有无电源根据射频标签的有无电源 1 1）无源标签）无源标签 2 2）有源标签）有源标签 4 4根据射频标签的工作频率根据射频标签的工作频率 1 1）低频标签）低频标签

17、 500kHz500kHz以下以下 2 2）高频标签（包括超高频）高频标签（包括超高频） 500kHz500kHz到到1GHz1GHz 3 3）微波标签）微波标签 1GHz1GHz以上以上 5 5根据射频标签的工作距离根据射频标签的工作距离 （1 1）远程标签。工作距离在）远程标签。工作距离在100cm100cm以上的标签称为远程标以上的标签称为远程标 签。签。 （2 2）近程标签。工作距离在）近程标签。工作距离在1010100cm100cm的标签称为近程标的标签称为近程标 签。签。 （3 3）超近程标签。工作距离在）超近程标签。工作距离在0.2cm0.2cm到到10cm10cm的标签称为超的

18、标签称为超 近程标签。近程标签。 3.3 RFID的数据传输协议 数据编码一般又称为基带数据编码，一方面便于数据传输，数据编码一般又称为基带数据编码，一方面便于数据传输， 另一方面可以对传输的数据进行加密。另一方面可以对传输的数据进行加密。 常用的数据编码方式常用的数据编码方式 （1 1）NRZNRZ编码（编码（Non-Return-to-ZeroNon-Return-to-Zero）。NRZNRZ编码用编码用“高高” 电平表示电平表示1 1，“低低”电平表示电平表示0 0。 （2 2）曼彻斯特编码（曼彻斯特编码（ManchesterManchester）。）。曼彻斯特编码在半个曼彻斯特编码在

19、半个 比特周期时的负跳变表示比特周期时的负跳变表示l l，半个比特周期时的正跳变表示，半个比特周期时的正跳变表示 0 0。曼彻斯特编码在采用负载波的负载调制或者反相散射。曼彻斯特编码在采用负载波的负载调制或者反相散射 调制时，通常用于从标签到读写器的数据传输，因为这有调制时，通常用于从标签到读写器的数据传输，因为这有 利于发现数据传输的错误。利于发现数据传输的错误。 （3 3）单极性归零编码。单极性归零编码。单极性归零编码在第一个半比特单极性归零编码在第一个半比特 周期内的周期内的“高高”表示表示1 1，而持续整个比特周期的，而持续整个比特周期的“低低”表表 示示0 0。 3.3.13.3.1

20、数据传输协议与方式数据传输协议与方式 （4 4）差动双相编码（差动双相编码（DBPDBP）。）。差动双相编码在半个差动双相编码在半个 比特周期内的任意边沿跳变表示比特周期内的任意边沿跳变表示0 0，而没有边沿跳变，而没有边沿跳变 表示表示l l。因为在每个比特周期的开始电平都要反相，。因为在每个比特周期的开始电平都要反相， 因此对于接收器来说，位同步重建比较容易。因此对于接收器来说，位同步重建比较容易。 （5 5）米勒编码（米勒编码（MillerMiller）。）。米勒编码在半个比特周期米勒编码在半个比特周期 内的任意边沿表示内的任意边沿表示1 1，而经过下一个比特周期内不变，而经过下一个比特

21、周期内不变 的电平表示的电平表示0 0。一连串的零在比特周期开始时产生跳。一连串的零在比特周期开始时产生跳 变。对于接收器来说，要建立位同步也比较容易。变。对于接收器来说，要建立位同步也比较容易。 （6 6）变形米勒编码。变形米勒编码。变形米勒编码相对于米勒编码变形米勒编码相对于米勒编码 来说，将其每个边沿都用负脉冲代替。由于负脉冲来说，将其每个边沿都用负脉冲代替。由于负脉冲 的时间很短，可以保证数据传输过程中从高频场中的时间很短，可以保证数据传输过程中从高频场中 连续给标签提供能量。变形米勒编码在电感耦合的连续给标签提供能量。变形米勒编码在电感耦合的 射频识别系统中用于从读写器到射频标签的数

22、据传射频识别系统中用于从读写器到射频标签的数据传 输。输。 （7 7）差动编码。差动编码。采用差动编码时，每个要传输的二进制采用差动编码时，每个要传输的二进制1 1 将引起信号电平的改变，而对于将引起信号电平的改变，而对于0 0则保持信号电平不变。则保持信号电平不变。 （8 8）脉冲脉冲间歇编码。间歇编码。对脉冲位置编码来说，在下一对脉冲位置编码来说，在下一 脉冲前的暂停持续时间脉冲前的暂停持续时间t t表示二进制表示二进制l l，而下一脉冲前的暂，而下一脉冲前的暂 停持续时间停持续时间2t 2t表示二进制表示二进制0 0。 （9 9）脉冲位置编码脉冲位置编码。脉冲位置编码与上述的脉冲间歇编。

23、脉冲位置编码与上述的脉冲间歇编 码类似，不同的是，在脉冲位置编码方式中，每个数据比码类似，不同的是，在脉冲位置编码方式中，每个数据比 特的宽度是一致的。特的宽度是一致的。 图3-12射频识别系统中的数据编码（传递的数据为10110010） 图3-13 脉冲间歇编码 图3-14 脉冲位置编码 3.3.2数据安全性 高度安全的射频识别系统对于以下单项攻击应能够予以防高度安全的射频识别系统对于以下单项攻击应能够予以防 范范： l为了复制或改变数据，未经授权的读取数据载体。为了复制或改变数据，未经授权的读取数据载体。 l将外来的数据载体置入某个读写器的询问范围内，企图得将外来的数据载体置入某个读写器的

24、询问范围内，企图得 到非授权出入建筑物或不付费的服务。到非授权出入建筑物或不付费的服务。 l为了假冒真正的数据载体，窃听无线电通信并重放数据。为了假冒真正的数据载体，窃听无线电通信并重放数据。 射频识别系统常用的系统安全手段射频识别系统常用的系统安全手段 1 1相互对称的鉴别相互对称的鉴别 对称算法对称算法是指加密密钥和解密密钥要一样。是指加密密钥和解密密钥要一样。 读写器和标签之间的相互鉴别是建立在国际标准读写器和标签之间的相互鉴别是建立在国际标准 ISO 97982ISO 97982“三通相互鉴别三通相互鉴别”的基础上。双方在的基础上。双方在 通信中互相检测另一方的密码。通信中互相检测另一

25、方的密码。 相互鉴别的过程从读写器发送相互鉴别的过程从读写器发送“查询查询”命令给射命令给射 频标签开始，于是，在标签中产生一个随机数频标签开始，于是，在标签中产生一个随机数A A， 并回送给读写器。读写器收到并回送给读写器。读写器收到A A后，产生一个随机后，产生一个随机 数数B B，使用共同的密钥，使用共同的密钥K K和和共同的密码算法和和共同的密码算法ekek， 读写器算出一个加密的数据块，用令牌读写器算出一个加密的数据块，用令牌l l（Token lToken l） 表示。表示。Token lToken l包含了两个随机数及附加的控制数包含了两个随机数及附加的控制数 据，并将此数据块发

26、送给标签。据，并将此数据块发送给标签。 在标签中，收到的在标签中，收到的Token lToken l被译码，并将从明码报文中被译码，并将从明码报文中 取得的随机数取得的随机数A A1 1与原先发送的随机数与原先发送的随机数A A进行比较。如进行比较。如 果二者一致，则标签确认两个公有的密钥是一致的。果二者一致，则标签确认两个公有的密钥是一致的。 射频标签中另行产生一个随机数射频标签中另行产生一个随机数A A2 2，并用以算出一加，并用以算出一加 密的数据块，用令牌密的数据块，用令牌2 2（Token 2Token 2）表示，其中也包含）表示，其中也包含 有有B B和控制数据，和控制数据，Tok

27、en 2Token 2由标签发送给读写器。由标签发送给读写器。 读写器将读写器将Token 2Token 2译码，检查原先发送的译码，检查原先发送的B B与刚收到的与刚收到的 是否一致。如果两个随机数一致，则读写器也证明了是否一致。如果两个随机数一致，则读写器也证明了 两个公有的密钥是一致的。于是读写器和标签均已查两个公有的密钥是一致的。于是读写器和标签均已查 实属于共同的系统，双方更进一步的通信是合法的。实属于共同的系统，双方更进一步的通信是合法的。 ) 1(电文IDAABekTokenl )2(2电文ABekToken 图3-15标签和读写器相互鉴别的过程 综上所述，相互鉴别的过程具有以下

28、综上所述，相互鉴别的过程具有以下优点优点： l密钥从不经过空间传输，而只是传输加密的随机密钥从不经过空间传输，而只是传输加密的随机 数。数。 l总是两个随机数同时加密，排除了为了计算密钥总是两个随机数同时加密，排除了为了计算密钥 用用A A执行逆变换获取执行逆变换获取Token lToken l的可能性。的可能性。 l可以使用任意算法对令牌进行加密。可以使用任意算法对令牌进行加密。 l通过严格使用来自两个独立源通过严格使用来自两个独立源( (标签、读写器标签、读写器) )的随的随 机数，使回放攻击而记录鉴别序列的方法失败。机数，使回放攻击而记录鉴别序列的方法失败。 l从产生的随机数可以算出随机

29、的密钥，以便加密从产生的随机数可以算出随机的密钥，以便加密 后续传输的数据。后续传输的数据。 2 2利用导出密钥的鉴别利用导出密钥的鉴别 相互对称的鉴别方法有一个缺点，即所有属于同一应用的相互对称的鉴别方法有一个缺点，即所有属于同一应用的 标签都是用相同的密钥标签都是用相同的密钥K K来保护。改进措施是每个标签采来保护。改进措施是每个标签采 用不同的密钥来保护。用不同的密钥来保护。 在射频标签生产过程中读出它的序列号，用加密算法和主在射频标签生产过程中读出它的序列号，用加密算法和主 控密钥控密钥KMKM计算密钥计算密钥KXKX，而标签就这样被初始化。每个标，而标签就这样被初始化。每个标 签因此

30、接受了一个与自己识别号和主控密钥签因此接受了一个与自己识别号和主控密钥KMKM相关的密相关的密 钥。钥。 利用导出密钥的相互鉴别过程如下：首先由读写器读取射利用导出密钥的相互鉴别过程如下：首先由读写器读取射 频标签的频标签的IDID号，然后用读写器通过安全模块（号，然后用读写器通过安全模块（Security Security Authentication ModuleAuthentication Module，SAMSAM），使用主控密钥），使用主控密钥KMKM计算出计算出 标签的专用密钥，以便启动鉴别过程。标签的专用密钥，以便启动鉴别过程。 图3-16鉴别过程的改进 3 3加密的数据传输加密

31、的数据传输 攻击者的类型可以分为两种类型，攻击者的类型可以分为两种类型，试图窃听数据试图窃听数据和和试图修试图修 改数据改数据的攻击者。的攻击者。 加密过程可以用来防止主动攻击和被动攻击，为此传输数加密过程可以用来防止主动攻击和被动攻击，为此传输数 据（明文）可以在传输前改变（加密），使隐藏的攻击者据（明文）可以在传输前改变（加密），使隐藏的攻击者 不能推断出信息的真实内容（明文）不能推断出信息的真实内容（明文）。 攻击者l试图窃听数据，攻击者2试图修改数据 图3-17数据传输线路攻击模型 如果每个符号在传输前单独加密，这种方法称为序列密码如果每个符号在传输前单独加密，这种方法称为序列密码 （

32、也称流密码）。相反，如果多个符号划分为一组进行加（也称流密码）。相反，如果多个符号划分为一组进行加 密，则称其为分组密码。密，则称其为分组密码。 图3-18 对传输数据加密能有效地保护数据不被窃听和修改 图3-19 “一次插入”密钥是从随机数产生的而且只能使用一次，然后被销毁 图3-20由线性移位寄存器组成的伪随机数发生器原理图 3.4 RFID的频率标准与技术规范 标准不统一已成为制约标准不统一已成为制约RFIDRFID发展的重要因素之一。发展的重要因素之一。 标准的不统一是制约标准的不统一是制约RFIDRFID得以推广的一个重要因素。得以推广的一个重要因素。 目前目前RFIDRFID存在两

33、个技术标准阵营，一个是总部设在美国麻存在两个技术标准阵营，一个是总部设在美国麻 省理工学院的省理工学院的Auto-ID CenterAuto-ID Center，另一个是日本的，另一个是日本的Uniquitous Uniquitous ID CenterID Center（IDID）。）。 国内外对国内外对RFIDRFID标准的利益之争已经进入了准白热化阶段。标准的利益之争已经进入了准白热化阶段。 目前中国电子标签国家标准工作组正在考虑制定中国的目前中国电子标签国家标准工作组正在考虑制定中国的 RFIDRFID标准。标准。 3.4.1 RFID3.4.1 RFID标准简介标准简介 目前，电子标

34、签国家标准系列包括：目前，电子标签国家标准系列包括： 1 1）标准）标准ISO/IECl5693ISO/IECl5693部分：部分： l识别卡识别卡 无触电的集成电路卡无触电的集成电路卡 邻近式卡邻近式卡 第第1 1部分：物理规部分：物理规 范范 项目编号项目编号20030175-T-33920030175-T-339。 l识别卡识别卡 无触电的集成电路卡无触电的集成电路卡 邻近式卡邻近式卡 第第2 2部分：空气接部分：空气接 口和初始化口和初始化 项目编号项目编号20030176-T-33920030176-T-339。 l识别卡识别卡 无触电的集成电路卡无触电的集成电路卡 邻近式卡邻近式卡

35、 第第3 3部分：防冲突部分：防冲突 和传输协议和传输协议 项目编号项目编号20030177-T-33920030177-T-339。 2 2）射频识别技术应用规范）射频识别技术应用规范 第第1 1部分：电子标签部分：电子标签 项目编号项目编号 20030444-T-44320030444-T-443。 3 3）射频识别技术应用规范）射频识别技术应用规范 第第2 2部分：读写器终端部分：读写器终端 项目编项目编 号号20030444-T-44420030444-T-444。 3.4.2无线射频识别的频率标准 美国国家和地区都对电磁频率的使用进行了许可证制度，美国国家和地区都对电磁频率的使用进行

36、了许可证制度， 中国属于国家无线电管理委员会（简称无委会）进行归口中国属于国家无线电管理委员会（简称无委会）进行归口 管理；因此，无线电产品的生产和使用都必须符合国家的管理；因此，无线电产品的生产和使用都必须符合国家的 许可。许可。 3.4.2.13.4.2.1频率标准许可频率标准许可 3.4.2.2不同的电磁波频段 波 段 名 亚 豪米 波 豪 米波 厘 米波 分米 波 超 短波 短 波 S W 中 波 MW 长 波 LW 甚 长波 特 长波 超 长波 极 长 波 微波 射频波段 波 长 0. 1 1mm 1 10mm 1 10cm 101 00cm 11 0cm 1 010 0m 100

37、1000m 1 10km 10 100km 100 1000 km 100 0100 00km 1 000 0以 上 频 率 3 00 3 00GH z 30 0 30 GHz 30 3G Hz 3000 300M Hz 300 30M Hz 3 0 3 MHz 300 0 300 kHz 30 0 30 kHz 30 3kH z 300 0 300 Hz 300 30H z 3 0Hz 以 下 频 段 EH F极 高频 SH F超 高频 UHF 特高频 VHF 甚高 频 H F高 频 MF 中频 LF 低频 VLF 甚低 频 ULF 特低 频 SLF 超级 频 E LF 极 低 频 f 表3

38、-1 电磁波频段（波段）的划分 表3-2微波常用波段代号及其标称波长 波段代号LSCXKuKQ 标称波长 /cm 50/23105.53.221.250.82 对应频率 /GHz 0.6/1. 3 35.455 9.375152436.58 3.4.2.3射频识别系统的工作频率与应用范围 射频识别系统最主要的工作频率是射频识别系统最主要的工作频率是0 0135kHz135kHz、 ISMISM频率频率6.78MHz6.78MHz、13.56MHz13.56MHz、27.125 MHz27.125 MHz、40.68 40.68 MHzMHz、433.92 MHz433.92 MHz、869.0

39、 MHz869.0 MHz、915.0MHz915.0MHz、2.45 2.45 GHzGHz、5.8 GHz5.8 GHz以及以及24.125GHz24.125GHz。 3.4.2.4射频系统工作频段解释 1 1）频段）频段9 9135 kHz135 kHz 这个频段，常见的应用是航空与航海导航系统、定时信号这个频段，常见的应用是航空与航海导航系统、定时信号 系统以及军事上的应用。系统以及军事上的应用。 2 2）频段）频段6.78MHz6.78MHz 频段频段6.7656.7656.795MHz6.795MHz属于短波频率。这个频率范围广泛被属于短波频率。这个频率范围广泛被 无线电广播服务、

40、气象服务以及航空服务所利用。无线电广播服务、气象服务以及航空服务所利用。 3 3）频段）频段13.56MHz13.56MHz 频段频段13.55313.55313.567MHz13.567MHz处于短波范围之间。这个频段允许处于短波范围之间。这个频段允许 昼夜横穿大陆。应用范围为新闻广播、电信服务、电感射昼夜横穿大陆。应用范围为新闻广播、电信服务、电感射 频识别、遥控系统、远距离控制模拟系统、无线电演示设频识别、遥控系统、远距离控制模拟系统、无线电演示设 备以及传呼台等。备以及传呼台等。13.56MHz13.56MHz在中国的最大应用案例为第二在中国的最大应用案例为第二 代身份证以及学生铁路优

41、惠票证的应用。代身份证以及学生铁路优惠票证的应用。 4 4）频段）频段27.125MHz27.125MHz 频段频段25.56525.56527.405MHz27.405MHz在欧洲、美国、加拿大分配给民用在欧洲、美国、加拿大分配给民用 无线电台使用。无线电台使用。 在在26.957MHz26.957MHz和和27.283MHz27.283MHz之间还有的之间还有的ISMISM应用除了电感射应用除了电感射 频识别系统外，还有电热治疗仪、高频焊接装置、远动控频识别系统外，还有电热治疗仪、高频焊接装置、远动控 制模型和传呼装置。制模型和传呼装置。 5 5）频段）频段40.680MHz40.680M

42、Hz 频段频段40.68040.68040.700MHz40.700MHz处于处于VHFVHF频段类较低端。波的传播频段类较低端。波的传播 限制为表面波，对建筑物和其他障碍物的衰减不敏感。该限制为表面波，对建筑物和其他障碍物的衰减不敏感。该 频段的主要应用为遥感与测控。频段的主要应用为遥感与测控。 6 6）频段）频段433.920MHz433.920MHz 频段频段430.00430.00434.970MHz434.970MHz分配给业余无线电服务机构。分配给业余无线电服务机构。ISMISM 频段为频段为433.050433.050434.790MHz434.790MHz的应用主要有反向散射射

43、频的应用主要有反向散射射频 识别系统、小型电话、遥测发射器、无线耳机、无须许可识别系统、小型电话、遥测发射器、无线耳机、无须许可 的近距离小功率对讲机、汽车遥控系统。的近距离小功率对讲机、汽车遥控系统。 7 7）频段）频段869MHz869MHz 频段频段868868870MHz870MHz允许短距离使用，如邮政、会议等。允许短距离使用，如邮政、会议等。 8 8）频段）频段915.0MHz915.0MHz 频段频段888888889MHz889MHz和和902902928MHz928MHz被射频识别系统广泛使被射频识别系统广泛使 用。此外，与此临近的频段范围被用。此外，与此临近的频段范围被D-D-网络电话和无绳电话网络电话和无绳电话 占用。占用。 9 9）频段）频段2.45GHz2.45GHz 2.4002.4002.4835GHz2.4835GHz频段波通过建筑物和其他障碍物进行反频段波通过建筑物和其他障碍物进行反 射，衰减很大。主要应用在以下方面：射频识别、遥测发射，衰减很大。主要应用在以下方面：射频识别、遥测发 射器与计算机的无线网络。射器与计算机的无线网络。 1010）频段）频段5.8GHz5.8GHz 频段频段5.7255.7255.875GHz5.875GHz典型的典型的IS