射频识别技术课件

1、1 教学单元 知识点7-射频技术及应用 主讲：朱铁汉 2知识目标1.了解射频识别技术兴起的历史。2.掌握RFID系统工作原理、RFID标准及分类。3.掌握RFID应用领域特点。能力目标 1.能够将 RFID技术在国民经济的各个领域广泛推广用途。2.能够自觉应用RFID技术解决实际物流问题。3一、RFID技术概述RFID (Radio Frequency Identification)射频识别技术。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等等。 射频识别技术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。4二、R

2、FID系统工作原理RFID系统主要由三部分组成：标签、天线、读写器。电子标签内存有一定格式的电子数据，附着在待识别物品上并以此作为其标识性信息。阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息，由阅读器向电子标签发送指令，电子标签根据收到的指令，将内存的标识性数据回传给阅读器。射频识别系统的组成7标签（ Tag ）由IC芯片及一些耦合元件组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。标签电子标签（Tag） 电子标签（Tag）是射频识别系统真正的数据载体，Tag具有智能读写和加密通讯的功能。 依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源卡(Active tag)和无源卡(Passive tag

3、)。有源卡内装有电池，无源卡内没有装电池。按照能量供给方式，RFID系统分为有源系统与无源系统。天 线（Antenna） RFID系统至少应包含一根天线以发射和接收射频信号。有些RFID系统是由一根天线来同时完成发射和接收；而另一些RFID系统则是由一根天线来完成发射而另一根天线来承担接收。 所采用天线的形式及数量应视具体应用而定。 读 写 器（Reader）RFID读写器，又称解读器、识读器。作用：控制射频收发器发射射频信号。通过射频收发器接收来自标签上的已编码射频信号，对标签的认证识别信息进行解码；将认证识别信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。固定式读写模块手持式读写器工作方式

4、工作方式分RTF（Reader Talks First，读写器先发言）和TTF（Tag Talks First，标签先发言）两种。工作原理工作原理阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，电子标签获得能量被激活；电子标签将自身唯一识别码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。三、射频识别(RFID)系统的优点非接触阅读

5、穿透力强、适应性好、无向性突出数据存储容量大读写速度快体积小、易封装无磨损，使用寿命长动态实时通信安全性能高18四、射频识别(RFID)的标准及分类频率标准 目前，射频卡使用的标准有 ISO 10536、ISO 14443、ISO 15693和ISO 18000。应用最多的是ISO 14443和IS015693， 频率标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成19四、射频识别(RFID)的标准及分类频率分类 按供电方式分为：有源卡和无源卡 有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作； 无源卡内无电池，它利用

6、波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡短，但寿命长且对工作环境要求不高20四、射频识别(RFID)的标准及分类频率分类 按载波频率分为：低频、中频和高频射频卡 低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。 中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统； 高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用21四、射频识别(RFID)的标准及分类频率分类 按调制方式不同分为：主动式和被动式 按作用距离可分为：密耦合卡(作用距离小于lcm)、近耦

7、合卡(作用距离小于15m)、疏耦合卡(作用距离约lm)和远距离卡(作用距离从110m，甚至更远)。 按芯片分为：只读卡、读写卡和CPU卡。22五、射频识别(RFID)应用领域火车和货运集装箱的自动识别 在火车运营中，火车按既定路线运行，当通过设定的读写器安装地点，可读取数据，从而确认火车的身份、监控火车的完整性，防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。 目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局，铁道部门亦正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。 23五、射频识别(RFID)应用领域高速公路自动收费（

8、AVI）及交通管理 高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一，它充分体现了非接触识别优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费，解决交通瓶颈问题，避免拥堵，提高收费结算效率。 基于RFID技术的实时交通督导和最佳线路电子地图很快将成为现实。用RFID技术使交通的指挥自动化、法制化，将有助于改善交通状况24视频：ETC介绍五、射频识别(RFID)应用领域停车场智能化管理 停车场智能化管理系统采用射频读卡技术，用户持特定的感应卡进出停车场，通过读卡器采集信息来分辨停车场的用户。停车场收费、月租卡的发售及临时卡的授权均由收费电脑完成，系统可自动调用每一车辆进场时存入的数据及出场时存入的数

9、据，并自动计算出所需收费金额，从而实现真正的智能化管理。 驾驶员无须停车，系统自动识别车辆，完成放行(禁止)、纪录等管理功能。系统能节约进出场的时间，提高工作效率，杜绝管理费的流失。25五、射频识别(RFID)应用领域货物的跟踪、管理及监控 射频识别为货物的跟踪、管理及监控提供了快捷、准确、自动化的技术手段。 射频识别目前在仓储、配送等物流环节也有许多成功的应用 射频识别在开放的物流环节统一标准的研究开发，物流业将成为射频识别最大的受益行业之一26五、射频识别(RFID)应用领域生产线的自动化及过程控制 射频识别因其抗恶劣环境能力强、可非接触识别等特点，在生产过程控制中有许多应用。 MOTOROLA、SGSTHOMSON等集成电路制造商采用加入了RFID技术的自动识别工序控制系统，无人工介入，满足了半导体生产对于超净环境的特殊要求，同时提高了效率。27五、射频识别(RFID)应用领域动物的跟踪及管理 电子标识系统在牛的饲养业中已经应用了将近20年了，在欧洲已成为了技术的展示。 食品安全问题收到全球普遍关注，许多发达国家力用RFID技术高效、自动化管理牲畜，通过对牲畜个体识别，保证疾病爆发期间地感染者的有效跟踪及对未感染者的隔离控制。部分国家或地区还有将RFID技术用于信鸽比赛、赛马识别等，以准确测定到达时间。28五、射频识别(RFI