2023学年完整公开课版RFID基础知识

RFID基础知识课程:《智能运输管理》一、RFID的概念1.无线射频（RF）技术射频技术（简称RF或无线射频）是一种无线电通信技术，其基本原理是电磁理论，利用无线电波对记录媒体进行读写。目前，RF用得较多的是IEEE802.11b标准，且2.4GHz的高频道使服务器与终端之间的通讯速度可达12Mbps，这段频道干扰小，在绝大部分国家都不受无线管理制约。RF技术以无线信道作为传输媒体，建网迅速，通信灵活，可以为用户提供快捷、方便、实时的网络连接，也是实现移动通信的关键技术之一。一、RFID的概念何为RFID一、RFID的概念2.射频识别（RFID）技术射频识别技术（简称RFID或射频识别技术）是指利用射频信号及其空间耦合（交变磁场或电磁场）和传输特性进行非接触双向通信，实现对静止或移动物体的自动识别，并进行数据交换的一项自动识别技术。一、RFID的概念2.射频识别（RFID）技术先进性主要表现：（1）唯一性。识别码无法仿造。（2）非接触性。由于其采用无线电射频，因此可以透过外部材料读取数据，可非接触识别，识读距离可以从十厘米至几十米。（3）同时性。可以同时对多个目标对象进行识读。（4）无方向性。读取时不需对准被读物体，只需在阅读器的范围内，利用无线电进行读取，并且可识别高速运动物体。一、RFID的概念2.射频识别（RFID）技术（5）抗干扰性能好。全天候作业，抗恶劣环境能力强（如油渍、灰尘污染等），不容易污损或遭受破坏。（6）数据容量大。存储信息量大，存储能力可达几百字节，并可重复读写。（7）保密性能好。射频技术具有难以伪造和智能化等特性，具有极高保密性。一、RFID的概念RFID系统优点一、RFID的概念运作原理RFID系统由TAG芯片,天线,读卡器组成,接受信息并传递到计算机进行处理.1.RFID的工作原理通过几厘米到几米甚至十几米的距离内读写器发出的无线电波，读取电子标签内的储存信息，通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。二、RFID的原理与流程1.RFID的工作原理电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号主要有电感耦合和电磁反向散射耦合。二、RFID的原理与流程1.RFID的工作原理二、RFID的原理与流程01电感耦合变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。电感耦合一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz，225kHz和13.56MHz。识别距离小于1m，典型作用距离为10～20cm。1.RFID的工作原理二、RFID的原理与流程02电磁反向散射耦合雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统，典型的工作频率有：433MHz，915MHz，2.45GHz和5.8GHz。识别距离大于1m，典型作用距离为3～10m。1.RFID的工作原理在RFID工作的空间通道中存在三种事件模型：以能量提供为基础的事件模型，以时序方式实现数据交换的实现形式事件模型，以数据交换为目的的事件模型。（1）读写器向电子标签提供工作能量的事件模型（无源标签）（2）时序方式实现数据交换的事件模型（时序是指阅读器和标签的工作次序问题）（3）数据交换为目的的事件模型（包括离线数据写入和在线数据写入）二、RFID的原理与流程2.RFID的工作流程读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。二、RFID的原理与流程1.信号发射机（射频标签）三、RFID系统的组成典型的形式是标签(TAG)。标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的低电集成电路。标签主要有以下几种类型：主动式标签、被动式标签和半被动式标签只读标签与读写标签无源标签和有源标签标识标签与便携式数据文件从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。2.信号接收机三、RFID系统的组成射频识读器一般由天线、射频模块、读写模块组成，阅读器基本的功能就是利用射频技术读取标签信息，或将信息写入标签，然后通过计算机及网络系统进行管理和信息传输。从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。2.信号接收机三、RFID系统的组成从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。名称频率范围现有标准低频125～134kHz11784/85，14223高频13.56MHz18000-3.1/14443JM13.56MHz18000-3.1/115693，A，B和C超高频868～915MHzEPCC0，C1，C2，G2微波2.45～5.8GHz18000-43.编程器三、RFID系统的组成只有可读写标签系统才需要编程器。编程器是向标签写入数据的装置。编程器写入数据一般来说是离线（off-line）完成的，也就是预先在标签中写入数据，等到开始应用时直接把标签附在被标识项目上，也有一些RFID应用系统，写数据是在线（on-line）完成的，尤其是在生产环境中作为交互式便携数据文件来处理时。从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。4.天线三、RFID系统的组成天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。RFID系统组成三、RFID系统的组成四、RFID系统的分类1.按作用距离分类，RFID系统可分为密耦合、遥耦合和远距离系统三类。2.根据RFID系统完成的功能不同，可以粗略地把RFID系统分成四种类型：EAS系统、便携式数据采集系统、网络系统、定位系统。3.按工作频率分类，可分为低频、高频、超高频和微波系统。4.应答器根据内部是否装有电池为其供电，可分为有源系统和无源系统两大类，电子标签属