RFID技术的工作原理

1、RFID技术的工作原理RFID技术的基本原理是利用射频信号或空间耦合（电感或电磁耦合）的传输特性，实现对物体或商品的自动识别。数据存储在电子数据载体（称电子标签或标签）之中，电 子标签的能量供应以及电子标签与读写器之间的数据交换 不是通过电流的触点接通而是通过无线电电磁场。射频识别 是无线电频率识别的简称，即通过无线电波进行识别。RFID技术的工作原理:电子标签tag进入读写器产生的磁场后，读写器发生射 频信号；凭借感应电流所获得的能量发送由存储在芯片中的产 品信息（无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的 信号（有源标签或主动标签）；读写器读取信息并解码后，通过主机与数据库系统相连 进行

2、处理。数据库系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理和信息流通的功能模块。数据库系统可以在全球互联网上，通过管理软件或系统来实现全球性质的实物互联”。1) RFID系统的工作流程读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，形成读 写器的一个有效识别范围；当附着有射频标签的目标对象进 入读写器的电磁信号辐射区域时会产生感应电流；借助感应 电流或自身电源提供的能量，射频标签被激活将自身编码等 信息通过内置天线发送由去；读写器天线接收来自射频标签 的载波信号，经天线调节器传送到读写器的控制单元进行解 调和解码后，送到应用系统进行相关处理；应用系统根据逻 辑运算判断该射频标签的合法性，并针对不同的

3、应用做由相 应的处理和控制，发生指令信号并执行相应的应用操作。2) RFID系统中的三种事件类型在RFID系统中，始终以能量作为基础，通过一定的时 序方式来实现数据交换。在RFID系统工作的信道中存在 3种事件模型：以能量提供 为基础的事件模型以时序方式实现数据交换的事件模型以数据交换为目的的事件模型。(1)能量提供无源标签利用RFID读写器工作能量。当电子标签进入读写器的工作范围之内以后，读写器发 生的能量激活电子标签，电子标签通过整流的方法将接收到 的能量转换并存储在电子标签中的电容里，从而为电子标签 提供工作能量；当电子标签离开读写器的工作范围以后，电子标签由于 没有获得读写器的能量激活

4、而处于休眠状态。有源标签不利用读写器发生的射频能量，它在进入读写 器工作范围后处于激活状态，和读写器发生的电磁波相互作 用，因而读写器能够以较小的发射能量取得较远的通信距 离。(2)时序时序指的是RFID读写器和RFID电子标签的工作顺序。RFID系统是一个双向系统，读写器可以向电子标签发 送命令与数据，电子标签也可以向读写器发送存储的数据。 对于这样的双向系统来说，就需要确定一种工作顺序，用来 防止通信时产生冲突。一般有以下两种方式：RFID读写器处于主动状态，即读写器发生询问后，电 子标签给予回答，称这种方式为读写器先讲( RTF, ReaderTalks First)方式；RFID电子标

5、签进入读写器工作范围以后，首先发送信 息，读写器根据电子标签发送来的信息，进行记录或者进一 步发生询问信息，这样与电子标签构成一次完整的通信，来 达到读写器对电子标签进行识别的目的，这种情况叫作电子 标签先讲(TTF , Tag Talks First)方式。当RFID读写器工作范围内存在多个RFID电子标签时，读写器可以对这些电子标签分别来进行识别，在这种工作方 式下时序显得更为重要。一般情况下，RFID读写器处于主动状态，即采用 RTF。读写器首先发生一系列的隔离指令，使得在读写器识读 范围内的多个电子标签逐一或逐批的被隔离由去，最后只剩 下一个处于活动状态的电子标签与读写器建立通信。通信

6、结束后，读写器将当前活动状态的电子标签置为休 眠状态。然后对刚才被隔离的电子标签进行唤醒命令，激活全部 的被隔离标签，使得它们进入活动状态，再进一步逐次隔离，只选由一个电子标签进行无碰撞通信。如此重复，RFID读写器即可实现对工作范围内多个RFID电子标签的识别功能。RFID系统的两种时序工作方式RTF和TTF各有优缺点TTF方式因为不需要等待 RFID读写器而主动发送数据， 所以具有识别速度快等特点，适用于需要高速识别的场合；RTF方式是RFID读写器处于主动状态，能够无碰撞地 识读多个RFID电子标签，可靠性能较好，适用于一些重要 数据识别的场合。(3)数据交换RFID系统最终要完成的功能

7、是对数据的获取，这种在 系统内的数据交换有两个方面的内容RFID读写器 一一 RFID电子标签方向的数据传输；RFID电子标签一一 RFID读写器方向的数据传输。读写器一 标签方向的数据传输RFID读写器通过天线向外发射射频信号，形成一个读 写器的有效识别区域，然后读写器可以对在识别区域内的 RFID电子标签发送命令信息或者写入数据。这就是从读写 器向电子标签方向的数据传输包含的内容。首先，读写器向电子标签发送命令信息有两种情况一-简单的RFID系统中，RFID电子标签在其工作频带内的射频 能量激励下激活，同时将标签中存储的信息反射回去。这种 RFID系统中电子标签只接受能量激励而不接受读写器

8、的命 令信息，不具有多标签的识别能力，目前主要应用于铁路车 号识别系统中。复杂的RFID系统中，RFID读写器不但能 够激活其工作范围内的 RFID电子标签，还能够将命令信息发送到RFID电子标签中去，指导其依据命令信息做由相应 的动作。从而进行改写操作和实现多标签读取。其次，考虑 RFID读写器是否对 RFID电子标签进行改 写方面，也可以分为两种情况在只读而不改写的 RFID系统中，RFID读写器在得到了 RFID电子标签的数据信息后， 就直接将此信息上传给中央信息系统，而不再对电子标签进 行任何操作。对于另一些RFID系统，RFID读写器在读取完 RFID电子标签中的数据信息后，读写器再把改写的命令信 息发送给电子标签，将电子标签中的存储