射频识别RFID原理与应用
一、自动识别
• 数据采集（识别）：
•
1、人工采集
•
2、自动识别
•
①条码
•
②RFID（Radio Frequency
Identification）
•
③接触式IC卡
•
④生物特征识别（指文、人脸、语音）
•
⑤光学字符识别（Optical
Character
Recognition ， OCR）等
有采用。
• 其中，后3个频段为ISM (Industrial Scientific Medical)频段。ISM频段是为工业、科学和医疗应 用而保留的频率范围，不同的国家可能会有不同 的规定。
• UHF和SHF都在微波频率范围内，微波频率范围为 300 MHz—300 GHz。
• 在RFID技术的术语中，有时称无线电频率的LF和 HF为RFID低频段，UHF和SHF为RFID高频段。
• 针对RFID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 正确决策提供依据。这就是所谓的信息管理系统 和决策系统。
2、中间件与网络应用
• RFID中间件是介于RFID阅读器和后端应用程序之 间的独立软件，能够与多个RFID阅读器和多个后 端应用程序连接。
3、RFID的工作频率
(1)低频(LF，频率范围为30—300 kHz): 工作频率低于135 kHz，最常用的是125 kHz。 (2)高频(HF，频率范围为3~30 MHz): 工作频率为13.56 MHz±7 kHz。 (3)特高频（UHF，频率范围为300 MHz—3 GHz）： 工作频率为433 MHz，866—960 MHz和2.45 GHz; (4)超高频（SHF，频率范围为3—30 GHz）： 工作频率为5.8 GHz和24 GHz，但目前24 GHz基本没
• RFID技术涉及无线电的低频、高频、特高频和 超高频频段。在无线电技术中，这些频段的技术 实现差异很大，因此可以说，RFID技术的空中接 口覆盖了无线电技术的全频段。
4、应答器
• 应答器在某种应用场合还有一些专有的名 称，如射频卡（也称为非接触卡）、标签 等，但都可统称为应答器。
应答器的主要性能参数：
5、阅读器（读写器和基站）
• 阅读器的功能： • (1)以射频方式向应答器传输能量； • (2)从应答器中读出数据或向应答器写入数
据； • (3)完成对读取数据的信息处理并实现应用
操作； • (4)若有需要，应能和高层处理交互信息。
阅读器电路的组成框图
SUCCESS
THANK YOU
2019/6/17
时序方式中能量与数据传输图
扫频信号的波形图
扫频法的工作原理图
分频信号检测法的工作原理图
反向散射耦合方式：
声表面波应答器图
二极管的非线性产生谐波频率
谐波检测法的原理图
SUCCESS
THANK YOU
2019/6/17
三、RFID的耦合方式
• 根据射频耦合方式的不同，RFID可以分为：
•
电感耦合方式（磁耦合）
•
反向散射耦合方式（电磁场耦合）
电感耦合方式：
负载调制的原理示意图
• 1．应答器的能量供给 • 2．应答器向阅读器的数据传输 • 3．阅读器向应答器的数据传输
电感耦合方式的变型
• （1）电感耦合的时序方式 • （2）扫频法 • （3）分频信号检测法
• 应用程序使用中间件所提供的一组通用应用程序 接口（API），就能连接到RFID阅读器，读取RFID 应答器数据。
• 这样一来，即使当存储应答器信息的数据库软件 改变、后端应用程序增加或改由其他软件取代、 阅读器种类增加等情况发生时，应用端不需要修 改也能应对这些变化，从而减轻了多对多连接的 设计与维护的复杂性。
• 工作频率、读／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（也称为防碰撞 或防冲突能力）、安全性能（密钥、认证） 等。
应答器的分类 ：
• 根据应答器是否需要加装电池及电池供电 的作用，可将应答器分：
•
为无源（被动式）
•
半无源（半被动式）
•
有源（主动式）
应答器电路的基本结构和作用
• RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件， 该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个 阅读器（或询问器）和很多标签（或应答器）组 成。
RFID的基本原理框图
RFID应用系统的组成结构图
利用中间件的网络应用的结构图
பைடு நூலகம்
1、高层的作用
• 对于独立的应用，阅读器可以完成应用的需求， 例如，公交车上的阅读器可以实现对公交票卡的 验读和收费。
二、什么叫射频识别RFID？
• 射频识别是无线电频率识别（Radio Frequency Identification ，RFID）的简称。是一种非接触 式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目 标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预， 可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运 动物体，并可同时识别多个标签，操作快捷方便。