《RFID原理及应用》期末复习总结-（第一章 RFID简介）
- 第一章 RFID简介
- 1、三大技术
- 2、RFID概念
- 3、RFID特点
- 4、RFID系统的组成
- 5、磁卡与IC卡
- 6、芯片
- 7、电子标签分类：（-是否有微处理器）
- 8、RFID分类：（-工作方式）
- 9、电子标签分类：（-工作方式）
- 10、电子标签分类：（-读写性）
- 11、RFID分类（-工作频率）
- 12、双频技术、双频标签
- 13、RFID系统分类
- 14、RFID应用领域
- 15、天线场
- 16、能量耦合
- 17、数据传输
- 18、能量
- 19、时序
- 20、数据传输
- 21、RFID性能指标
第一章 RFID简介
1、三大技术
传输、感知、智能
2、RFID概念
- 射频识别，通过无线电讯号识别
- 通过磁场或电磁场，利用无线射频方式进行非接触双向通信
3、RFID特点
（1）快速扫描
（2）体积小型化、形状多样化
（3）抗污染能力和耐久性
（4）可重复使用
（5）穿透性和无屏障阅读
（6）数据的记忆容量大
（7）安全性
4、RFID系统的组成
（硬件组件）
（1）阅读器：
- 职责： 与电子标签的通信 接受来自主机系统的控制指令
- 分类：只读、读写
- 构成：
- 射频接口：
- 主要任务：
（供能）产生高频发射能量，激活电子标签，为其提供能量
（写）调制发射信号，向电子标签传输数据
（读）接受，调制来自标签的射频信号 - 逻辑控制单元：
- 主要任务：
与应用系统进行通信，执行接收的指令
控制阅读器与电子标签的通信过程
信号的编解码
数据的加密和解密
防碰撞算法
对阅读器和标签进行身份验证
- 天线：
- 功能：
接收到的电磁波->电流信号
电流信号->要发射的电磁波 - 天线的电磁场范围即是阅读器的可读区域
（2）电子标签 = IC芯片 + 无线通信天线
（软件组件）
（3）RFID中间件：
- 主要功能：
阅读器协调控制
数据过滤与处理
数据路由与集成
进程管理
（4）应用系统软件
5、磁卡与IC卡
- 磁卡：以液体磁性材料或磁条为载体
- IC卡（智能卡）：有微处理器、存储单元等
- 分为接触式和非接触式（通过无线电波或电磁场感应 （无源、非接触））
- 非接触式IC卡：射频电子标签
6、芯片
- 电压调压器：将从阅读器接收的射频信号转换为直流电源，经大电容存储能量，经稳压器后为芯片提供电源
- 调制器：将要发送的数据调制后加载给天线
- 解调器：去除载波，获得真正的信号信息
- 逻辑控制单元：读取，分析阅读器送来的信号
- 存储单元：系统运行和存放数据的位置
7、电子标签分类：（-是否有微处理器）
（1）存储器标签：无微处理器单元（由地址和安全逻辑单元进行数据处理和访存操作）
（2）微处理器标签：集成电路中含有CPU、EEPROM、随机存储器
（3）EEPROM：电可擦写可编程只读存储器
8、RFID分类：（-工作方式）
（1）有源（主动式）：
- 内装电池
- 可主动侦测阅读器并传送信息
- 记忆空间大，通信距离长
- 成本高，体积大，寿命受限
（2）无源（被动式）：
- 天线接收电磁波唤醒芯片工作，转化的电力同时用来回传信号
- 价格便宜，体积小，寿命长
- 记忆空间小，通信距离短
（3）半有源（半主动式）：
- 电池仅用于驱动芯片；天线负责回传信号
- 不主动传输数据
9、电子标签分类：（-工作方式）
- 主动式标签
- 具有内部电源，供应芯片所需电能
- 读取距离比较长
- 寿命有限、体积较大以及成本较高等缺陷
- 一般在集装箱的电子标签中应用比较多
- 被动式电子标签
- 内部没有供电电源
- 进入读写器的工作区域之后，受到读写器发出射频信号的激励。读写器提供电子标签足够的射频场强，从而保证标签进入正常工作状态。
- 具有价格低廉，体积小巧，无需电源的优点，目前市场的RFID标签主要是被动式的。
10、电子标签分类：（-读写性）
（1）只读电子标签：只有ROM
（2）一次写入只读电子标签：有ROM和RAM
（3）读写电子标签：有可编程记忆存储器
（4）含有片上传感器的可读写电子标签
（5）含有收发信机的可读写电子标签
11、RFID分类（-工作频率）
（1）低频：30-300kHz
- 强穿透性
- 读取距离短
- 信息量小
（2）高频；3-30MHz
- 传输速度较快
- 读取距离10-100cm
- 对环境干扰较敏感
（3）超高频：300MHz-1GHz（未来主流）
- 成本低
- 读取距离5-6m
（4）极高频/微波：2.4GHz
- 对环境极敏感
12、双频技术、双频标签
- 读写器不断产生低频编码电磁信号，用来激活进入有效范围的双频标签
- 读写器将接收的来自双频标签的高频载波信号放大，再解调出有效的数字信号
13、RFID系统分类
（1）EAS系统
（2）便携式数据采集系统
（3）物流控制系统
（4）定位系统
14、RFID应用领域
二代身份证、公交一卡通、汽车防盗、停车场管理系统、门禁管理系统、智能图书馆、票证防伪、零售付费，电子钱包、医疗：药品/设备/病患追踪、工业生产、物流
15、天线场
（1）非辐射场
（2）辐射场区
- 辐射近场
- 辐射远场
小天线：无辐射近场区
16、能量耦合
（1）密耦合
（2）遥耦合
- 近耦合
- 疏耦合
（3）远距离系统：电磁场耦合
标签与读写器的耦合方式：
- 近距离通信的电感耦合
- 远距离通信的电磁耦合
17、数据传输
- 近场（电感耦合）：负载调制
- 类似变压器结构
- 远场（电磁耦合）：反向散射调制
- 通过调整控制标签天线的阻抗，改变反射的电磁波特征，从而进行数据传输
18、能量
读写器向标签供给射频能量：
1）无源标签：该能量即为其工作所需能量，一般转换为直流电源储存于标签电容
2）半无源标签：该能量能唤醒标签进入工作状态
3）有源标签：不依赖该能量工作，读写器发射能量小，通信距离远
19、时序
（1）读写器先讲
（2）标签先讲
（3）多标签识别
- 1）读写器先讲：隔离指令
- 2）标签先讲：需要防碰撞功能
20、数据传输
（1）读写器向标签：数据写入
- 有线写入：
- ID号的固化
- 向标签存储单元写入数据
- 无线写入： 系统复杂、要求能量高、校验时间、不利于高速移动物体、安全风险
（2）读写器向标签：发送命令
- 只接受能量激励
- 被唤醒->反射标签信息
- 同时接受代码命令
- 无线写入
- 多标签读取
（3）标签向读写器：
- 单向：被唤醒即反射标签信息
- 半双工双向：被唤醒后，根据指令转入不同状态
21、RFID性能指标
（1）标签的存储容量
（2）工作方式
- 全双工
- 需要区分天线发射信号和标签的反射信号
- 半双工
- 通常按时序错开
- 能量传递中断，通常需要辅助电容或电池补偿
（3）数据传输速度
- 影响因素：代码长度、标签数据发送速度，读写距离，载波频率，调制技术 只读速度
- 无源读写速度： 需要激活标签的电容
- 有源读写速度
（4）读写距离
（5）读写速度
（6）多标签识别能力
（7）射频载波频率：读写器发射频率
（8）系统连通性：与现有自动化技术的连通
（9）数据载体：只读、可擦除
（10）状态模式：状态机、微处理器
（11）能量供应：有源、无源
