射频识别RFID原理与应用

1、.1 射频识别RFID原理与应用 .2 一、自动识别 数据采集（识别）： 1、人工采集 2、自动识别 条码 RFID（Radio Frequency Identification） 接触式IC卡 生物特征识别（指文、人脸、语音） 光学字符识别（Optical Character Recognition ， OCR）等 .3 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

2、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。 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。 .4 RFID的基本原理框图 .5 RFID应用系统的组成结构图 .6 利用中间件的网络应用的结构图 .7 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。 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

3、依据。这就是所谓的信息管理系统 和决策系统。 .8 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。 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。 .9 3、RFID的工作频率 (1)低频(LF，频率范围为30300 kHz): 工作频率低于1

4、35 kHz，最常用的是125 kHz。 (2)高频(HF，频率范围为330 MHz): 工作频率为13.56 MHz7 kHz。 (3)特高频（UHF，频率范围为300 MHz3 GHz）： 工作频率为433 MHz，866960 MHz和2.45 GHz; (4)超高频（SHF，频率范围为330 GHz）： 工作频率为5.8 GHz和24 GHz，但目前24 GHz基本 没有采用。 .10 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

5、波频率范围内，微波频率范围 为300 MHz300 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。 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。 .11 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。 .12 应答器的主要性能参数： 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

6、 或防冲突能力）、安全性能（密钥、认证） 等。 .13 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） .14 应答器电路的基本结构和作用 .15 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。 .16 阅读器电路的组成框图 .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） .18 电感耦合方式： .19 负载调制的原理示意图 .20 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 .21 电感耦合方式的变型 （1 1）电感耦合的时序方式 （2）扫频法 （3 3）分频信号检测法 .22 时序方式中能量与数据传输图 .23 扫