文档介绍：. 关于 RFID 的学****报告小组成员: 张晶赵跃苏立虎 2011 年 12月6日. RFID 技术及产品介绍 1. RFID 的定义 RFID , RadioFrequencyIdentification 的缩写,即射频识别, 通称电子标签。 RFID 射频识别是由 2O 世纪 9O 年代兴起的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,识别工作无须人工于预,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。 2. 初印象 RFID 利用射频方式进行非接触双向通信,从而实现对物体的识别,并将采集到的相关信息数据通过无线技术远程进行传输。和目前广泛采用的条型码技术比较, RFID 通过射频信号使用户可以自动识别目标对象,无需可见光源,读写器在一定距离范围内可以从任意方向实现卡片的操作。它具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间。利用这项技术能够同时处理多个射频标签,适用于批量识别场合并对 RFID 标签所附着的物体进行追踪定位,提供位置信息。同时具有抗污染、读取距离远、信息量大的特点。 3. RFID 系统组成 RFID 系统主要是由电子标签、天线、读写器、中间件和主机组成。图1 RFID 硬件组成 标签(Tag) . 由耦合元件及芯片组成,标签有内置天线,可以发送和接收信号,每个标签具有唯一的电子数据,附着在物体上标识目标对象。根据是否有电源,分为有源和无源标签;根据标签的读写性分为只读和读写标签;根据标签和阅读器发言先后,分为 RTF 和 TTF ;根据频段的不同,分为低频、高频、超高频和微波标签。 读写器(Reader) 也称为阅读器。用以产生发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号,经处理后获取标签数据信息,有时还可以写入标签信息的设备。读写器的收发距离可长可短,根据它本身的输出功率和使用频率的不同,从几厘米到几十米不等。 天线(Antenna) 在标签和读写器间传递射频信号,控制数据的获取和通讯。一般而言,天线都会与读写器整合在一起,可设计为手持式或固定式。以最常见的交通卡为例, 卡内嵌有一个电子标签,公交车上的读卡器内置了一个读写器和一根天线,其读写距离为 l0厘米左右,属于低频产品,成本相对较低。 RFID 中间件 RFID 中间件是将底层 RFID 硬件和上层企业应用结合在一起的粘合剂。虽然原则上的中间件是横向的软件技术,但在 RFID 系统中,为使其更适用于特定行业, RFID 中间件往往会针对行业做一定的适配工作。在 RFID 系统这种具体情况下,中间件层除通常的功能外,还有以下特定功能: (1) 使阅读/写人更加可靠(2) 把数据通过读卡器网络推或者拉到正确位置(类似路由器) (3) 监测和控制读卡器(4) 提供安全读/写操作(5) 降低射频干扰(6) 处理标签型和读卡器型事件(7) 接受并且转发来自应用的中断指令(8) 给用户提供异常告警. 4. RFID 工作原理 原理框图图2 工作原理读写器通过发射天线发射一定频率的射频信号,标签进入发射天线工作区域时,标签被激活,将自身的信息代码通过内置天线发出,读写器获取标签信息代码并解码后,将标签信息送至计算机进行处理。由图 2可以看出,在射频识别系统工作过程中,始终以能量作为基础,通过一定的时序方式来实现数据交换。 读写器与应用系统间通信原理读写器将标签发来的调制信号,经过解调解码后,通过 USB 、串口、网口等,将得到的信息传给应用系统。应用系统可以给读卡器发送相应的命令,控制读写器完成相应的任务。读写器可以将其有效射频范围内可以激活符合标准的多个电子标签,可以同时识别多个标签,具有防碰撞功能。 耦合原理 RFID 阅读器和标签在能够通信前必须先完成耦合。耦合的方式一般分为电感耦合、电容耦合、磁耦合、后向散射。耦合的方式将决定 RFID 系统的频率与通信距离范围。电容耦合一般用于非常近的距离(小于 lena) 。标签与阅读器中均有大导通平面,当两者靠得很近时,便形成了一个电容。交流信号就可以通过此电容从阅读器传送到标签或从标签传送到阅读器。该耦合方式能够传递的能量很大,因此能够驱动标签中较复杂的电路。. 电感耦合利用标签与阅读器中的线圈构成一个暂时的变压器。阅读器产生的电流对其线圈充电,同时产生磁场。该磁场在标签的线圈中产生电流,对标签的电路供电且传递信息。电感耦合工作距离比电容耦合长,约为 10cm 左右。磁耦合与电感耦合很相似,主要区别在于其工作距离与电容电容耦合一样只有 lcm 以内,因此多用于插入式读取。后向散射耦合方式是 RFID 系统中采用得较多的