【EMC家园】常见RFID标签类型及其应用场景

随着物联网和工业4.0的推进，市面上出现了很多RFID厂商，本文梳理了一下目前常见的RFID标签类型及其应用场景。

一、 有无电池电源
有源RFID标签
有源RFID标签由内置的电池提供能量，不同的标签使用不同数量和形状的电池。
优点：作用距离远，有源RFID标签与RFID读写器之间的距离可以达到几十米，甚至可以达到上百米。
缺点：体积大、成本高，使用时间受到电池寿命的限制，厂商理想指标为7-10年，但因每卡每天使用的次数及环境不同，实际工程中，有些卡只能用几个月，有些卡可以使用5年以上。
无源RFID标签
无源RFID标签内不含电池，它的电能从RFID读写器获取。当无源RFID标签靠近RFID读写器时，无源RFID标签的天线将接收到的电磁波能量转化成电能，激活RFID标签中的芯片，并将RFID芯片中的数据发送出来。
优点：体积小、重量轻、成本低、寿命长，寿命保证10年以上，免维护，可以制作成薄片或挂扣等不同形状，应用于不同的环境。
缺点：由于没有内部电源，因此无源RFID标签与RFID读写器之间的距离受到限制，通常在几十厘米以内，一般要求功率较大的RFID读写器。
二、 发送信号时机
主动式RFID标签
主动式RFID标签依靠自身安置的电池等能量源主动向外发送数据。
被动式RFID标签
被动式RFID标签从接收到的RFID读写器发送的电磁波中获取能量，激活后才能向外发送数据，从而RFID能够读取到数据信号。
半主动式RFID标签
半主动式RFID标签自身的电池等能量源只提供给RFID标签中的电路使用，并不主动向外发送数据信号，当它接收到RFID读写器发送的电磁波激活之后，才向外发送数据信号。
三、 数据读写类型
只读式RFID标签
只读式RFID标签的内容只可读出不可写入。只读式RFID标签又可以进一步分为：只读标签、一次性编程只读标签与可重复编程只读标签。
只读标签的内容在标签出厂时已经被写入，在读写器识别过程中只能读出不能写入，只读标签内部使用的是只读存储器（ROM），只读标签属于标签生产厂商受客户委托定制的一类标签。
一次性编程只读标签的内容不是在出厂之前写入，而是在使用前通过编程写入，在读写器识别过程中只能读出不能写入；一次性编程只读标签内部使用的是可编程序只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）；一次性编程只读标签可以通过标签编码/打印机写入商品信息。
可重复编程只读标签的内容经过擦除后，可以重新编程写入，但是在读写器识别过程中只能读出不能写入；一次性编程只读标签内部使用的是可擦除可编程只读存储器（EPROM）或通用阵列逻辑（GAL）。
读写式RFID标签
读写式RFID标签的内容在识别过程中可以被读写器读出，也可以被读写器写入；读写式RFID标签内部使用的是随机存取存储器（RAM）或电可擦可编程只读存储器（EEROM）。
有些标签有2个或2个以上的内存块，读写器可以分别对不同的内存块编程写入内容。
四、 信号频率波段
  按照RFID标签的工作频率进行分类，可以分为：低频、中高频、超高频与微波四类。由于RFID工作频率的选取会直接影响芯片设计、天线设计、工作模式、作用距离、读写器安装要求，因此，了解不同工作频率下RFID标签的特点，对于设计RFID应用系统是十分重要的。
低频RFID标签
低频标签典型的工作频率为125kHz～134.2kHz。低频标签一般为上述的无源标签，通过电感耦合方式，从读写器耦合线圈的辐射近场中获得标签的工作能量，读写距离一般小于1米。
低频标签芯片造价低，适合近距离、低传输速率、数据量较小的应用，如门禁、考勤、电子计费、电子钱包、停车场收费管理等。低频标签的工作频率较低，可以穿透水、有机组织和木材，其外观可以做成耳钉式、项圈式、药丸式或注射式，适用于牛、猪、信鸽等动物的标识。
中高频RFID标签
中高频标签的常见的工作频率为13.56MHz，其工作原理与低频标签基本相同，为无源标签。标签的工作能量通过电感耦合方式，从读写器耦合线圈的辐射近场中获得，读写距离一般小于1米。
中高频标签可以方便地做成卡式结构，典型的应用有电子身份识别、电子车票，以及校园卡和门禁系统的身份识别卡。我国第二代身份证内就嵌有符合ISO/IEC14443B标准的13.56MHz的RFID芯片。
高频和微波RFID标签
超高频与微波段RFID标签通常简称为“微波标签”，典型的超高频工作频率为860MHz～928MHz，微波段工作频率为2.45GHz～5.8GHz。微波标签主要有无源标签与有源标签两类。微波无源标签的工作频率主要是在902MHz～928MHz；微波有源标签工作频率主要在2.45GHz～5.8GHz。微波标签工作在读写器天线辐射的远场区域。
由于超高频与微波段电磁波的一个重要特点是：视距传输，超高频与微波段无线电波绕射能力较弱，发送天线与接收天线之间不能有物体阻挡。因此，用于超高频与微波段RFID标签的读写器天线被设计为定向天线，只有在天线定向波束范围内的电子标签可以被读写。读写器天线辐射场为无源标签提供能量，无源标签的工作距离大于1米，典型值为4～7米。读写器天线向有源标签发送读写指令，有源标签向读写器发送标签存储的标识信息。有源标签的最大工作距离可以超过百米。
微波标签一般用于远距离识别与对快速移动物体的识别。例如，近距离通信与工业控制领域、物流领域、铁路运输识别与管理，以及高速公路的不停车电子收费（ETC）系统。
五、 封装类型样式
贴纸式RFID标签
贴纸式RFID标签一般由面层、芯片与天线电路层、胶层与底层组成。贴纸式RFID标签价格便宜，具有可粘贴功能，能够直接粘贴在被标识的物体上，面层往往可以打印文字，通常被应用于工厂包装箱标签、资产标签、服装和物品的吊牌等。
塑料RFID标签
塑料封装RFID标签采用特定的工艺与塑料基材（ABS、PVC等），将芯片与天线封装成不同外形的标签。封装RFID标签的塑料可以采用不同的颜色，封装材料一般都能够耐高温。
玻璃RFID标签
玻璃封装RFID标签将芯片与天线封装在不同形状的玻璃容器内，形成玻璃封装的RFID标签。玻璃封装RFID标签可以植入动物体内，用于动物的识别与跟踪，以及珍贵鱼类、狗、猫等宠物的管理，也可用于枪械、头盔、酒瓶、模具、珠宝或钥匙链的标识。
抗金属RFID标签
抗金属RFID标签就是在RFID电子标签的基础上加了一层抗金属材料，这层材料可以避免标签贴在金属物体上面之后失效的情况发生，抗金属材料是一种特殊的防磁性吸波材料封装成的电子标签，从技术上解决了电子标签不能附着于金属表面使用的难题，产品可防水、防酸、防碱、防碰撞，可在户外使用。

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