RFID技术原理简介及应用

1、RFID技术,近距离无线通信技术之一,RFID技术简介,RFID是物联网发展的排头兵和中枢技术之一,射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification) 通过无线射频方式进行非接触、双向数据通信对目标加以识别。可以快速读写、长期跟踪管理。,作为物联网的核心基础之一，RFID产业能否健康发展将直接关系到物联网建设的成败。,RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节，现阶段物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域，利用RFID技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享。,RFID技术简介,有源 无源,射频识别技术RFID(Radio

2、 Frequency Identification)是自动识别技术的一种，即通过无线射频方式进行非接触、双向数据通信对目标加以识别。一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。,RFID技术简介,RFID技术的发展最早可以追溯至第二次世界大战时期，那时它被用来在空中作战行动中进行敌我识别。,RFID技术简介,RFID并不是一个崭新的技术,RFID系统架构与工作原理,RFID系统架构与工作原理,中间件及应用软件,数据协议处理器,标签驱动 (射频单元),应用系统,读写器,电子标签,响应单元,编码,存储器,解码,物理接口(调制解调),读数据,写数据,命令,查询,写入,读

3、取,应用程序接口(API),空中接口(Air Interface),芯片,天线,封装,数据,能量,RFID系统架构与工作原理,根据阅读器及电子标签之间的能量感应方式，FDID有两种耦合类型 电感耦合（感应耦合）：变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据为电磁感应定律，如下图所示。,RFID系统架构与工作原理,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,RFID系统架构与工作原理,电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。 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。,RFID系统架构与工作

4、原理,电感耦合与反向散射耦合的差别 在反向散射耦合方式中，阅读器的天线将读写射频能量以电磁波的方式发送到空间范围内，建立有效阅读区域，位于该区域中的标签从阅读器天线发出的电磁场中提取工作能量，并将标签内存的数据信息传送到阅读器，阅读器对信号解码后送计算机系统进行处理。反向散射耦合将射频能量以电磁波的形式发送出去。 在电感耦合方式中，阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈周围，通过交变闭合的线圈磁场，沟通阅读器线圈与射频标签之间的射频通道，没有向空间辐射电磁能量。,RFID系统架构与工作原理,阅读器（功能）,读取器,读/写装置,阅读器（组成）,控制模块,收发模块,接口单元,耦合模块,应答器（组成）

5、,耦合元件（线圈、天线）,微芯片,RFID系统架构与工作原理,RFID系统架构与工作原理,RFID系统架构与工作原理,RFID技术的基本工作原理：标签进入磁场后，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（Passive Tag，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（Active Tag，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。,RFID系统架构与工作原理,RFID系统架构与工作原理,RFID技术标准与关键技术,ISO/IEC,IOS标准,技术标准 射频识别技术标准 IC卡标准,数据内容与编码标准 编

6、码格式 语法标准,应用标准 船运标签标准 产品包装标准,一致性与性能标准 测试规范,RFID技术标准与关键技术,EPC Global,EPC系统是一种基于EAN/UCC编码的系统，将产品与服务流通过程的信息进行代码化表示。,EPC Global 于2004年4月公布了第一代RFID技术标准。,EPC Global 提出的物联网体系构架由EPC编码、管理软件、对象名解析系统服务器、物体标识语言服务器等部分构成。,EPC Global 鼓励用户采用EPC标准，发展EPC用户，强调各地区均衡发展，加强对各国编码组织的支持，在全球各个行业推广应用EPC。,RFID技术标准与关键技术,EPC 标准中的R

7、FID关键技术,物理层关键技术,PIE编码 以脉冲间隔为编码依据,基带FM0编码 采用电平变化表示逻辑,差错控制编码技术 减少标签阅读器之间干扰,副载波调制 13.56MHz系统电子标签向阅读器传输中使用,信息数据调制 基带数字信号变换为频带数字信号,数据信息加密技术 加密与解密算法,概率/分槽防冲突算法 多目标识别情况下,RFID技术标准与关键技术,EPC 标准中的RFID关键技术,MAC层关键技术,安全加密技术 在MAC层三种操作中,标签访问控制技术 选择 清点 访问,防碰撞算法 多标签时，碰撞仲裁,RFID技术应用与发展,在马拉松比赛中，由于马拉松比赛人员太多，有时第一个出发的同最后一个

8、出发的人离开起跑线能相隔 40分钟、如果没有一个精确的计时装置会造成不公平的竞争。射频卡应用于马拉松比赛的精确计时。运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片，当运动员越过此垫片时，计时系统接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样每个运动员都有自己的起始和结束时间，不带有不公平的竞争可能性了。在比赛路线的中如果每隔5公里就设置这样的垫片，也可以很方便地记录运动员的阶段跑所用时间。,运动计时,RFID技术应用与发展,动物识别与跟踪,在牲畜出生饲养的时候，在牲畜的身上安装上RFID标签(如做成耳标或脚环)，标签在牲畜一出生时就打在耳上，此后饲养员用一个手持设备，不断地设定、采集或存储它成长过程中的信息，从源头上对生产安全进行控制。同时记录牲畜在各个时期的防疫记录、疾病信息及养殖过程关键信息的记录。在牲畜屠宰前，首先要通过手持机读取RFID标签，以确认无疾病牲畜才能出栏。