2023学年完整公开课版认知RFID频率

认知RFID频率目录RFID工作频率的分类12国际RFID技术特点及相关管理规则RFID工作频率的分类从应用概念来说，射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，是其最重要的特点之一。射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理（电感耦合还是电磁耦合）、识别距离，还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备的成本。工作在不同频段或频点上的射频标签具有不同的特点。射频识别应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分，即位于ISM波段之中。典型的工作频率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902～928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。从应用概念来说，射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率。RFID工作频率的分类RFID的类型(以频率分类)100KHz1MHz400MHz1GHzISO11784ISO11785ISO14223ISO18000(part2)Animal

IdentificationISO15693ISO18000(part3)Item

ManagementItem

ManagementISO18000(part7)Item

ManagementISO18000(part6)ISO18000(part4)Item

ManagementISO18092NearFieldCommunicationISO14443TicketItem

ManagementEPCHF1EPCUHF0EPCUHF1HeikoKnospeandHartmutPohl,“RFIDSecurity”,InformationSecurityTechnicalReport.Vol.9,No.4,2004.RFID工作频率的分类1.低频段射频标签低频LowFrequency(LF)：主要规格125～134KHz。低频的最大优点在于其标签靠近金属或液体的物品能够有效发射讯号，不像其他较高频率标签的讯号会被金属或液体反射回来，但缺点是读取距离短、无法同时进行多标签读取、以及资讯量较低，一般应用于门禁系统、动物晶片、汽车防盗器和玩具等。RFID工作频率的分类2.高频段射频标签高频HighFrequency(HF)：主要规格13.56MHz。高频HF防伪管理:运用最新RFID专利技术可以纪录个人学籍数据或产品制造商讯息配合专用读码机制，可杜绝各种仿冒，有效达到防伪效果RFID工作频率的分类3.超高频段射频标签超高频UltraHighFrequency(UHF)：主要规格433MHz、860MHz～960MHz。常见的主要规格有430～460MHz、860～960Mhz；ISO-18000、EPCGen2；电子卷标都是被动式天线可采用蚀刻或印刷的方式制造，因此成本较低，读取距离约5-6公尺；优点在于读取距离较远、信息传输速率较快，而且可以同时进行大数量标签的读取与辨识，目前已成为市场的主流；缺点是在金属与液体的物品上的应用较不理想；应用于航空旅客与行李管理系统、货架及栈板管理、出货管理、物流管理、货车追踪、供应链追踪；技术门坎高是未来发展的主流且EPCGen2是美国主推；故建议现阶段应切入发展此领域技术和应用。RFID工作频率的分类3.超高频段射频标签虽然在金属与液体的物品上应用较不理想，但由于读取距离较远、资讯传输速率较快，而且可以同时进行大量标签的读取与辨识，因此目前已成为市场主流，未来将广泛应用于航空旅客与行李管理系统、货架及栈板管理、出货管理、物流管理…等。RFID工作频率的分类4.极高频/微波SuperHighFrequency(SHF)/Microwave(uW)：主要规格2.4GHz、5.8GHz特性与应用和超高频段相似，但是对于环境的敏感性较高，像是易被水气吸收，实作较复杂，未完全标准化，普及率待观察，一般应用于行李追踪、物品管理、供应链管理…等。RFID工作频率的分类工作频率范围说明<135kHzLF低频电感耦合6.765～6.795MHz中频(ISM),电感耦合7.400～8.800MHz中频，仅用于电子防盗13.553～13.567MHzHF高频(13.56MHz，ISM)，电感耦合，无接触识别卡中广泛使用，国际标准有ISO14443（产品MIFARE，LEGIC，...），ISO15693（产品Tag-It，I-Code,....），ISO18000-3物品管理等26.957～27.283MHzHF高频(ISM),电感耦合，仅在特别应用中采用433MHzUHF(ISM)，反射散射耦合,少量RFID使用868～870MHzUHF，反射散射耦合，新频段，系统正在开发902～928MHzUHF(SRD)，反射散射耦合,已有多个应用系统（中国铁路）2.400～2.500GHzSHF(ISM)，反射散射耦合,多个系统采用(车辆识别:2.446.2.454GHz)5.725～5.875GHzSHF(ISM)，反射散射耦合,少量RFID使用表

射频识别系统工作频段尽管RFID在不同频段有着不同的应用，但近年来被业内人士看好的技术是基于UHF频段的无线射频识别技术。从应用的趋势来看，现代物流业、商品零售业会广泛应用RFID技术，为什么UHF频段的RFID技术会成为全球热点.主要有以下几个需考虑的因素(见上表所示)。频率范围LFHFUHF微波频段典型读写距离<135kHz13.56MHz860-960MHz2.45GHz应用领域接入控制、动物标签智能卡、接入控制、行李控制、交通运输、服装物流、标签、行李处理、电子收费系统智能卡、电子收费系统、接入接入控制标签读定速度低

高金属和液体穿透率高

低标签的尺寸大

小RFID工作频率的分类假设发射机的功率是等同的，利用低频实现RFID，理论上将获得很大的接收功率，但标签的尺寸较大将影响市场的广泛应用；如果利用微波实现RFID的方案，尽管标签将变得较小，但路径衰耗较大，波长较短，接收功率是相当小的，极大地影响了读写距离。综合考虑，UHF频段的RFID将具有波长适中、远场耦合、标签较小、空间衰耗小、工作距离相对较远等优点，加上IC智能卡技术不断的成熟，TAG标签的价格将不断走低，更为其广泛应用奠定了必要的基础。所以UHF频段的RFID技术将服务于全世界成为不争的事实。RFID工作频率的分类国际RFID技术特点及相关管理规则基于RFID的技术特点和潜在的应用空间，国际相关无线电管理机构已经开始进行频率规划工作，并制定了相应的管理政策，具体情况如下表所示。国家/地区UHF频段RFID的频率应用情况最大功率限值(ERP)美国902～928MHz4W(EIRP)欧盟868～870MHz500mW澳大利亚918～926MHz1W(EIRP)中国香港地区840～845MHz920～925MHz920～925MHz2W4W印度尼西亚866～869MHz(已被提议)923～925MHz(已被提议)500mW2W韩国908.5～914MHz(已被提议)——日本952～954MHz(已被提议)——新加坡866～869MHz923～925MHz500mW2W从表我们可以清晰地看到，已作规划的国家和地区，RFID的频率使用大致在860～960MHz频段，这已经成为国际主流趋势，同我们上述所作的技术分析的结论是吻合的。国际RFID技术特点及相关管理规则各国政府除了对RFID的Reader(读写器)的发射功率作了相关规定外，对占用带宽、调制方式、调频数目均作了相关的规定。(1)欧盟规定信道间隔为200kHz，在865.6～867.6MHz的2MHz的频带内，读写器发射功率小于2W(E.R.P)；在856～856.6MHz的三个信道使用时，读写器发射功率须小于100mW；在867.6～868MHz的两个信道使用时，读写器发射功率小于500mW。所以实际上在欧洲使用的RFID设备的信道间隔为200kHz，有10个功率可以达到2W的跳频信道。国际RFID技术特点及相关管理规则各国政府除了对RFID的Reader(读写器)的发射功率作了相关规定外，对占用带宽、调制方式、调频数目均作了相关的规定。(2)美国FCC机构规定美国FCC将902～928MHz这一频段划分为工、科、医(ISM)频段，所以对于信道划分以及带外辐射的要求相对宽松，要求信道间隔不超过500kHz即可，所允许的发射机最大发射功率小于4W(E.I.R.P)。所以目前美国市场上所使用的设备信道间隔以500kHz为主流，而且由于有相对较宽的26MHz的频带使用，所以跳频信道个数也在50个以上，读写器的发射功率基本上为4W(E.I.R.P)。(3)调制方式主要以FSK(带副载波)、ASK、PSK较简单的制式为主，未来可能出现较复杂的数字调制方式。(4)标签的天线尽管没有规定，但趋势是使用半波偶极子天线，因为它所能辐射的面积较大，达到1.64λ2/4π，增益因子为1.64。国际RFID技术特点及相关管理规则RFID发射设备电磁兼容性研究情况我国的无线电管理机构正积极开展RFID的频率规划和指配工作，并启动了相关技术研究工作。我国所从事的频率规划工作的指导原则应是：(1)必须确保现有业务的正常运行，在专用频段、公众移动通信、集群通信频段不能安排此项业务；(2)需要进行RFID业务与现有业务的共存条件研究，需进行大量深入细致的电磁兼容分析和实验；在电磁兼容分析和实验的基础上制订出RFID工作频带、发射功率、带外发射、杂散发射等指标，必要时要制订配套的相关台站管理规定；(3)制订设备的无线技术指标时，要考虑满足RFID业务在中国的大规模有效使用的频带、信道带宽、带外杂散、发射功率的相关要求。电磁兼容性实验作为频率规划的重要的技术支撑手段是十分必要的，电磁兼容工作实际上就是关于无线电频谱资源的有效利用和合理分配的问题，是对新技术、