RFID通信采用半双工方式

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什么是RFID

RFID（RadioFrequencyIdentification）又称射频识别技术“电子标签”它是20世纪90年代兴起的一种非接触式自动识别技术。它可以通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无需干预。RFID技术工作环境灵活，除了在极端环境下工作外，还可以同时识别高速运动物体和多个标签。

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RFID组成和工作原理

RFID主要由标签、阅读器/读写器、天线三部分组成。

标签的主要功能是附着在物体上识别目标对象，由耦合元件和芯片组成，具有唯一的电子代码；

阅读器/读写器的主要功能是阅读（或写入）标签信息，分为手持式和固定式；

天线的功能是在标签和阅读器之间传输射频信号。

RFID基本工作流程是阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号。标签进入电磁场后，产生感应电流。标签获得的能量被激活，发送存储在芯片中的产品信息，接收天线从标签中收到的载波信号，通过天线调节器传输回阅读器。解调解码后，阅读器将信号发送到后台主系统进行处理。这个标签被称为无源标签或被动标签（PassiveTag）。有源标签或主动标签（ActiveTag）主动发送一定频率的信号，阅读器读取并解码信号，发送到主系统进行相关数据处理。主动标签本身配备了电池供电，成本高于被动标签，读写距离长，体积大。

▲RFID识别技术工作原理

RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，发送存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签)，或主动发送一定频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后，发送到中央信息系统进行相关数据处理。

▲RFID系统架构图

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RFID分类

RFID有多种分类方法，可分为工作频率、供电、应用范围和数据读写。详见下图：

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RFID工作频段

RFID应用系统工作频率广，低至100KHz，高可达5GHz。目前国际上主要采用的频段有：低频（125）KHz-134KHz），高频（13.56MHz），超高频（860M-960MHz），和微波（2.45GHz，5.8GHz）产品。对于天线，当传输的信号波长远超过天线的有效尺寸时，天线作为电路负载具有明显的感性，导致信号能量存储在天线近场区域，无法有效传输。天线受应用环境和重量的限制，往往不够大。.56MHz例如，对应八分之一的波长约为2.7m，因此UHF频带变成无源RFID远距离(0.5m~10m）首选传输应用。与2相比。.4GHz频段，900MHz频带天线的有效尺寸更大，这意味着更多的能量可以被接受。

▲RFID频段分布示意图

▲主要国家和地区UHF(UltraHighFrequency)RFID频段分配

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RFID协议标准

▲RFID技术相关协议标准和特点

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RFID核心技术

伴随UHF的RFID应用越来越广泛，相应的技术和产品标准化工作也在不断进行，其现行行业规范ISO/IEC18000-63中，对RFID技术水平有明确规定。无源源。RFID通信采用半双工方式，通信采用半双工方式RFID首先使用读写器PIE编码发送具有广播性质UHF能量信号，该信号在编码前已完成ASK或者PSK数字调制处理，标签由读写器发射RF解调信号，并通过反向散射技术将数据返回读写器。UHF对于电子标签，标签芯片的特性非常重要，它直接决定了标签产品的存储容量、读写极限距离、读写速度、读写参数、信息安全等关键参数，是电子标签产品的核心技术，如图5所示.1系UHF电子标签芯片架构图示意图。