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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?

时间:07-31 来源:微信公众号/传感器技术 点击:

线圈产生,并穿越线圈横截面和线圈的周围空间,以使附近的电子标签产生电磁感应。

RFID射频识别系统

电感耦合型RFID系统的工作原理图

3、电磁反向散射RFID系统

(1)反向散射调制

雷达技术为RFID的反向散射耦合方式提供了理论和应用基础。当电磁波遇到空间目标时,其能量的一部分被目标吸收,另一部分以不同的强度散射到各个方向。在散射的能量中,一小部分反射回发射天线,并被天线接收(因此发射天线也是接收天线),对接收信号进行放大和处理,即可获得目标的有关信息。

当电磁波从天线向周围空间发射时,会遇到不同的目标。到达目标的电磁波能量的一部分(自由空间衰减)被目标吸收,另一部分以不同的强度散射到各个方向上去。反射能量的一部分最终会返回发射天线,称之为回波。在雷达技术中,可用这种反射波测量目标的距离和方位。

对RFID系统来说,可以采用电磁反向散射耦合工作方式,利用电磁波反射完成从电子标签到阅读器的数据传输。这种工作方式主要应用在915MHz、2.45GNz或更高频率的系统中。

(2)RFID反向散射耦合方式

一个目标反射电磁波的频率由反射横截面来确定。反射横截面的大小与一系列的参数有关,如目标的大小、形状和材料,电磁波的波长和极化方向等。由于目标的反射性能通常随频率的升高而增强,所以RFID反向散射耦合方式采用特高频和超高频,应答器和读写器的距离大于1m。读写器、应答器(电子标签)和天线构成了一个收发通信系统。

RFID反向散射耦合方式的原理

4、声表面波标签的识别原理

(1)声表面波器件

声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)器件以压电效应和与表面弹性相关的低速传播的声波为依据。SAW器件的体积小、重量轻、工作频率高、相对带宽较宽,并且可以采用与集成电路工艺相同的平面加工工艺,制造简单,重获得性和设计灵活性高。

声表面波器件具有广泛的应用,如通信设备中的滤波器。在RFID应用中,声表面波应答器的工作频率目前主要为2.45GHz。

RFID射频识别系统

声表面波应答器的基本结构

(2)声表面波RFID的原理

SAW标签由叉指换能器和若干反射器组成,换能器的两条总线与电子标签的天线相连接。阅读器的天线周期地发送高频询问脉冲,在电子标签天线的接收范围内,被接收到的高频脉冲通过叉指换能器转变成声表面波,并在晶体表面传播。反射器组成对入射表面波部分反射,并返回到叉指换能器,叉指换能器又将反射脉冲串转变成高频电脉冲串。由于声表面波的传播速率低,有效的反射脉冲串在经过及微妙的延迟时间后才回到阅读器。

RFID射频识别系统

声表面波的传播

(3)声表面波RFID系统的关键技术

标签编码容量与作用距离

应答器和读写器的配合

应用小型低成本且适合待识别物品的电子标签天线

封装

由于标签附着的物品和使用环境千差万别,所以其封装结构各有特色,它们都必须达到以下几个要求。

保证压电芯片在工作寿命期间能耐受外部环境应力及其变化,不造成性能恶化。

至少不能影响或极少影响标签天线的高频电磁波接收效果。

固定于待识别物的方法简单、附着牢靠,不明显损伤该物品。

外型美观,对于待识别物和谐,并满足安全和保护环境等要求。

(4)声表面波RFID的优点

由于SAW器件本身工作在射频波段,无源且抗电磁干扰能力强,所以SAW技术实现的电子标签具有一定的独特优势,是对集成电路(IC)技术的补充。

声表面波RFID的主要特点有:

读取范围大且可靠,可达数米;

可使用在金属和液体产品上;

标签芯片与天线的匹配简单,制作工艺成本低;

不仅能识别静止的物体,而且能识别速度达300km/h的高速运动物体。

可在高温差(-100℃~300℃)、强电磁干扰等恶劣环境下使用。

RFID技术的优缺点

1、优点:

RFID芯片与RFID读卡器对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。

信息的读取上并不受芯片尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质,而且,RFID标签正往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。

RFID技术识别相比传统智能芯片更精确,识别的距离更灵活。可以做到穿透性和无屏障阅读。

RFID芯片标签可以重复地新增、修改、删除内部储存的数据,方便信息的更新。

内部数据内容经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。

RFID芯片数据容量很大,而且随着技术发展,容量还有增大的趋势。

RFID射频识别系统

2、缺点:

技术成熟度不够。RFID技术出现时间较短,在技术上还不是非常成熟。由于超高频RFID电子标签具有反向反射性特点,使得其在金属、液体等商

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