2023学年完整公开课版RFID的系统组成

RFID的系统组成最基本的RFID系统由RFID标签、天线和阅读器组成，如图2-2所示。大部分的RFID系统还要有数据传输和处理系统，用于对阅读器发出命令以及对阅读器读取的信息进行处理，以实现对整个系统的控制管理。RFID的系统组成一、RFID标签 RFID标签俗称电子标签，也称应答器（Tag，Transponder，Responder）。

电子标签中存储有能够识别目标的信息，由耦合元件及芯片组成，有的标签内置有天线，用于和射频天线间进行通信。

标签中的存储区域可以分为两个区，一个是ID区—每个标签都有一个全球唯一的ID号码，即UID，UID是在制作芯片时放在ROM中的，无法修改。

这个ID通常为64bits、96bits甚至更高，其地址空间大大高于条码所能提供的空间，因此可以实现单品级的物品编码。

另一个是用户数据区，是供用户存放数据的，可以进行读写、修改、增加的操作。1．条码与RFID标签主要性能比较

条码与RFID标签主要性能比较如表所示。比较内容条

码RFID标签读取方式信息容量信息更改安全性能材料成本技术标准应用情况近距离、扫描光源直接照射、逐条读取一维码约50字节、二维码约2～3000字节不能一维码较低、容易伪造；二维码保密防伪性能较高价格低廉、易损耗成熟、规范、统一广泛应用一定范围（大于10m）、无线电波、批最读取数兆宁节，容每大多次改写密码保护、不容易伪造：LHF标签的形状接近磁条、较隐蔽较贵、耐用无统一标准国内近40家企业已经应用，国外较多条码与RFID标签主要性能比较表2．RFID标签的组成和工作原理 RFID标签（应答器）组成部分包括：天线、编/解码器、电源、解调器、存储器、控制器以及负载电路。 RFID标签（应答器）的基本工作原理是：从阅读器传来的控制信息经过天线单元，编/解码单元进行解调和解码传输到控制器，由控制

器来完成控制指令所规定的操作。

从阅读器传来的数据信息同样要经过解调和解码后，由控制器完成对数据信息的写入操作。

相反，如果从RFID标签传送信息到阅读器，状态数据在CPU的控制下从存储器中取出经过编码器和负载调制单元发送到阅读器。3．RFID标签的分类依据不同的标准，我们可以对RFID标签进行分类。1.按标签供电方式可以分为无源RFID、半有源RFID和有源RFID标签3线类。2.按标签工作频率基本上划分为4个范围：低频（30～300kHz）、高频（3～30MHz）、超高频（300MHz～3GHz）和微波（2.45GHz以上）。3.按标签工作模式分类按标签工作模式可以分为主动式、被动式4.按标签封装的形状分类与半主动式等。二、

天线

天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的装置，是电路与空间的界面器件，用来实现导行波与自由空间波能量的转化，在电磁能量的转换过程中，完成信息的交互。

在RFID系统中，天线分为电子标签天线和阅读器天线两大类，分别承担接收能量和发射能量的作用。天线应有以下功能。（1）天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配。（2）天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，或对确定方向的来波最大限度地接收，即具有方向性。（3）天线应能发射或接收规定极化的电磁波，即天线有适当的极化。（4）天线应有足够的工作频带。天线的类型（1）近场天线（2）远场天线①偶极子天线②微带贴片天线微带贴片天线的示意图三、阅读器

阅读器也称读写器、询问器（Reader，Interrogator），是对RFID标签进行读/写

操作的设备，可分为手持式和固定式两种，

阅读器对标签的操作有3类：识别读取UID，读取用户数据，写入用户数据。1．阅读器的工作原理 RFID阅读器的原理组成如图所示，主要包括基带模块和射频模块两大部分。

其中，基带模块部分包括基带信号处理、应用程序接口、控制与协议处理、数据和命令收发接口及必要的缓冲存储区等；射频模块可以分为发射通道和接收通道两部分，主要包括射频信号的调制解调处理、数据和命令收发接口、发射通道和接收通道、收发分离（天线接口）等。RFID阅读器工作原理2．RFID阅读器分类

按通信方式来分类，RFID阅读器可以分为阅读器优先和RFID标签优先两类。按传送方向上分类，RFID阅读器可以分为全双工和半双工。 按应用模式分类，可以分为固定式阅读器、便携式阅读器、一体式阅读器和模块式阅读器。3．读写器的选择

购买阅读器设备时除了要了解所部署的RFID系统对阅读器的要求外，还要了解阅读器的特点。

要根据自己在供应链中所处的位置，以及安装RFID阅读器的目的和位置来确定阅读器的型号。选择正确的阅读器对成功实施其他各项工作具有关键性的作用。 如果阅读器购买策略选择合理可以达到事半功倍的效果。模块化将不同协议继承在一个读头模块上兼容读取多频段及多种协议的标签，如EPC，ISO18000-6等多天线接口相位控制技术