第2章RFID技术
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1、2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论物联网技术概论物联网技术概论物联网技术概论物联网技术概论刘刘 静静 邮箱：邮箱：qu_qu_山东理工职业学院软件工程学院山东理工职业学院软件工程学院2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论RFID 技术概述技术概述1RFID工作原理工作原理2RFID标准标准3RFID应用实例应用实例42022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论【本章学习重点本章学习重点】 了解了解RFIDRFID技术的概念、原理、特点及应用，掌握技术的概念、原理、特点及应用，掌握RFIDRFID的结构与工作的结构与工作原理，了解原
2、理，了解RFIDRFID国内外的标准及应用实例。国内外的标准及应用实例。 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，也是目前最重要的自动射频识别是一种非接触式的自动识别技术，也是目前最重要的自动识别系统。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工识别系统。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。自动识别系统技术可识别高作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。自动识别系统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。速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论 2.1.
3、2 RFID2.1.2 RFID技术的组成与特点技术的组成与特点2.1.1 2.1.1 射频识别技术射频识别技术2.1.3 2.1.3 RFIDRFID技术的发展技术的发展2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论2.1.1 2.1.1 射频识别技术射频识别技术 射频识别技术（射频识别技术（Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification，RFIDRFID）是）是2020世世纪纪8080年代发展起来的一种非接触式的自动识别技术，常称为感应式电子年代发展起来的一种非接触式的自动识别技术，常称为感应式电子晶片
4、或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、射频标签、射频识别、晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、射频标签、射频识别、电子条码等。是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）电子条码等。是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，识别工实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，识别工作无须人工干预。作无须人工干预。RFIDRFID技术具有防水、耐高温、使用寿命长、读取距离技术具有防水、耐高温、使用寿命长、读取距离远、标签数据可以加密、存储数据容量大、存储信息可以随意修改、可远、标签数据可以加密、存储数据容量大、
5、存储信息可以随意修改、可以识别高速运动中的物体，可识别多个标签，可以在恶劣环境下工作等以识别高速运动中的物体，可识别多个标签，可以在恶劣环境下工作等优点。优点。2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论 （1）RFID的分类的分类（2）RFID电子标签的相关术语电子标签的相关术语2.1.1 2.1.1 射频识别技术射频识别技术2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论 依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi-passive tag)。 电子标签依据频率
6、的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。RFID标签如图2-1所示。 依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。如图2-2所示。 按照技术方式分类 按照读写器读取电子标签数据的技术实现方式，射频识别系统可以分为主动广播式、被动倍频式和被动反射调制式三种方式。 按照耦合方式分类 根据耦合方式、工作频率和作用距离的不同，无线信号传输分电感耦合方式和电磁反向散射方式两种。 按照工作方式分类全双工（Full Duplex）系统半双工（Half Duplex）系统时序（SEQ）系统。2.1.1 2.1.1 射频识别技
7、术射频识别技术1. 1. RFID的分类的分类2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论 图2-1 MB89R112（FRAM高频RFID标签）芯片 图2-2 RFID手腕带标签2.1.2 RFID2.1.2 RFID技术的组成与特点技术的组成与特点2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论表表2-1 RFID的种类及特点的种类及特点分类方式分类方式种类种类说明说明供电方式供电方式无源卡无源卡卡内无电池，利用波束供电技术将收到的射频能量转化为直流电源为卡内无电池，利用波束供电技术将收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，作用距离短，寿命长，对工作环境要求
8、不高。卡内电路供电，作用距离短，寿命长，对工作环境要求不高。有源卡有源卡卡内有电池提供电源，作用距离较远，寿命有限、体积较大、成本高卡内有电池提供电源，作用距离较远，寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作。，且不适合在恶劣环境下工作。载波频率和载波频率和作用距离的作用距离的区别区别低频射频卡（低频射频卡（主要有主要有125kHz 125kHz 和和123.2kHz 123.2kHz 两种，常用于短距离、低成本的应用中，两种，常用于短距离、低成本的应用中，如门禁、货物跟踪等。如门禁、货物跟踪等。高频射频卡（高频射频卡（13.56MHz13.56MHz，用于门禁控制和需传送大量数据的
9、应用系统。，用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统。超高频射频卡（超高频射频卡（主要为主要为 433MHz 433MHz、915MHz915MHz、2.45GHz2.45GHz、5.8GHz5.8GHz等，应用于需要较长读写等，应用于需要较长读写距离和高读写速度的场合，如火车监控、高速公路收费，以及供应链距离和高读写速度的场合，如火车监控、高速公路收费，以及供应链管理。管理。调制方式调制方式主动式主动式主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。被动式被动式被动式射频卡使用调制散射方式数据，它必须利用读写器的载波来调被动式射频卡使用调
10、制散射方式数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号。制自己的信号。2.1.1 2.1.1 射频识别技术射频识别技术2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论表表2-1 RFID的种类及特点的种类及特点作用距离作用距离密耦合卡密耦合卡作用距离小于作用距离小于1 1厘米。厘米。近耦合卡近耦合卡作用距离小于作用距离小于 15 15 厘米。厘米。疏耦合卡疏耦合卡作用距离约作用距离约 1 1 米。米。远距离卡远距离卡作用距离从作用距离从 1 1 米到米到 10 10 米，甚至更远。米，甚至更远。芯片芯片只读卡只读卡只读，唯一且无法修改的标识，价格低。只读，唯一且无法修改的标识，价格
11、低。读写卡读写卡可擦写，可反复使用，价格较高。可擦写，可反复使用，价格较高。CPUCPU芯片内部包含微处理器单元（芯片内部包含微处理器单元（CPUCPU）、存储单元、输入）、存储单元、输入/ /输出接口单元输出接口单元，价格高。，价格高。2.1.1 2.1.1 射频识别技术射频识别技术2022-6-12022-6-1物联网技术概论物联网技术概论l射 频 ： 一般指微波。 l微 波 ： 波长为0.1100厘米或频率在1100GHZ的电磁波。 l电子标签 ： 以电子数据形式存储标识物体代码的标签，也叫射频卡。 l被动式电子标签： 内部无电源、靠接收微波能量工作的电子标签。 l主动式电子标签： 靠内
