一文读懂RFID射频技术，电子标签/无线射频识别/电子条码知多少？

物联网已被确定为中国战略性新兴产业之一，《物联网"十二五"发展规划》的出台，无疑给正在发展的中国物联网又吹来一股强劲的东风，而RFID技术作为物联网发展的关键技术，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。

RFID射频识别技术

RFID的英文全称是Radio FrequencyIdentification，射频识别，又称电子标签，无线射频识别，感应式电子晶片，近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码。

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。

RFID系统构架

典型的RFID系统主要由阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4部分构成，一般我们把中间件和应用软件统称为应用系统。

FRID的系统结构

在实际RFID解决方案中，RFID系统都包含一些基本组件。组件分为硬件组件和软件组件。

从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两大部分， 边沿系统主要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用；通信设施负责整个RFID系统的信息传递。

射频识别系统基本组成

1、电子标签

电子标签（Electronic Tag）也称也称应答器或智能标签（Smart Label），是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。

2、读写器

读写器是一个捕捉和处理RFID标签数据的设备，它可以是单独的个体，也可以嵌入到其他系统之中。读写器也是构成RFID系统的重要部件之一，由于它能够将数据写到RFID标签中，因此称为读写器。

读写器的硬件部分通常由收发机、微处理器、存储器、外部传感器/执行器，报警器的输入/输出接口、通信接口及电源等部件组成。

读写器组成示意图

3、控制器

控制器是读写器芯片有序工作的指挥中心，主要功能是：

与应用系统软件进行通信；

执行从应用系统软件发来的动作指令；

控制与标签的通信过程；

基带信号的编码与解码；

执行防碰撞算法；

对读写器和标签之间传送的数据进行加密和解密；

进行读写器与电子标签之间的身份认证；

对键盘、显示设备等其他外部设备的控制。

其中，最重要的是对读写器芯片的控制操作。

4、读写器天线

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设备，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RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类，分别承担接收能量和发射能量的作用。

RFID系统读写器天线的特点是：

足够小以至于能够贴到需要的物品上；

有全向或半球覆盖的方向性；

能够给标签的芯片提供最大可能的信号；

无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配；

具有鲁棒性；

价格便宜。

在选择读写器天线时应考虑的主要因素有：

天线的类型；

天线的阻抗；

应用到物品上的RF的性能；

在有其他物品围绕贴标签物品时RF的性能。

5、通信设施

通信设施为不同的RFID系统管理提供安全通信连接，是RFID系统的重要组成部分。通信设施包括有线或无线网络和读写器或控制器与计算机连接的串行通信接口。无线网络可以是个域网（PAN）（如蓝牙技术）、局域网（如802.11x、WiFi），也可以是广域网（如GPRS、3G技术）或卫星通信网络（如同步轨道卫星L波段的RFID系统）。

RFID系统的基本原理

1、基本原理

从电子标签到阅读器之间的通信及能量感应方式来看，系统一般可以分成两类，即电感耦合（InductiveCoupling）系统和电磁反向散射耦合（Backscatter Coupling）系统。电感耦合通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律；电磁反向散射耦合，即雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。

2、电感耦合型RFID系统

RFID的电感耦合方式对应于ISO/IEC 14443协议。电感耦合电子标签由一个电子数据载体，通常由单个微芯片及用做天线的大面积的线圈等组成。

电感耦合方式的电子标签几乎都是无源工作的，在标签中的微芯片工作所需的全部能量由阅读器发送的感应电磁能提供。高频的强电磁场由阅读器的天线