RFID标签技术

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1、RFID 关 键 技 术什 么 是 RFID主 要 包 括 产 业 化 关 键 技 术 和 应 用 关 键 技 术 两 方 面 1， 其 中 RFID 产 业 化 关 键技 术 主 要 包 括 ： 标 签 芯 片 设 计 与 制 造 ： 例 如 低 成 本 、 低 功 耗 的 RFID 芯 片设 计 与 制 造 技 术 ， 适 合 标 签 芯 片 实 现 的 新 型 存 储 技 术 ， 防 冲 突 算 法 及 电 路 实现 技 术 ， 芯 片 安 全 技 术 ， 以 及 标 签 芯 片 与 传 感 器 的 集 成 技 术 等 。 天 线 设 计 与 制 造 ： 例 如 标 签 天 线 匹 配

2、技 术 ， 针 对 不 同 应 用 对 象 的 RFID标 签 天 线 结 构 优 化 技 术 ， 多 标 签 天 线 优 化 分 布 技 术 ， 片 上 天 线 技 术 ， 读 写 器智 能 波 束 扫 描 天 线 阵 技 术 ， 以 及 RFID 标 签 天 线 设 计 仿 真 软 件 等 。 RFID 标 签 封 装 技 术 与 装 备 ： 例 如 基 于 低 温 热 压 的 封 装 工 艺 ， 精 密 机 构 设计 优 化 ， 多 物 理 量 检 测 与 控 制 ， 高 速 高 精 运 动 控 制 ， 装 备 故 障 自 诊 断 与 修 复 ，以 及 在 线 检 测 技 术 等 。 R

3、FID 标 签 集 成 ： 例 如 芯 片 与 天 线 及 所 附 着 的 特 殊 材 料 介 质 三 者 之 间 的 匹配 技 术 ， 标 签 加 工 过 程 中 的 一 致 性 技 术 等 。 读 写 器 设 计 ： 例 如 密 集 读 写 器 技 术 ， 抗 干 扰 技 术 ， 低 成 本 小 型 化 读 写 器集 成 技 术 ， 以 及 读 写 器 安 全 认 证 技 术 等 。 RFID 应 用 关 键 技 术 主 要 包 括 ： RFID 应 用 体 系 架 构 ： 例 如 RFID 应 用 系 统 中 各 种 软 硬 件 和 数 据 的 接 口 技术 及 服 务 技 术 等 。

4、RFID 系 统 集 成 与 数 据 管 理 ： 例 如 RFID 与 无 线 通 信 、 传 感 网 络 、 信 息 安全 、 工 业 控 制 等 的 集 成 技 术 ， RFID 应 用 系 统 中 间 件 技 术 ， 海 量 RFID 信 息资 源 的 组 织 、 存 储 、 管 理 、 交 换 、 分 发 、 数 据 处 理 和 跨 平 台 计 算 技 术 等 。 RFID 公 共 服 务 体 系 ： 提 供 支 持 RFID 社 会 性 应 用 的 基 础 服 务 体 系 的 认 证 、注 册 、 编 码 管 理 、 多 编 码 体 系 映 射 、 编 码 解 析 、 检 索 与 跟

5、 踪 等 技 术 与 服 务 。 RFID 检 测 技 术 与 规 范 ： 例 如 面 向 不 同 行 业 应 用 的 RFID 标 签 及 相 关 产品 物 理 特 性 和 性 能 一 致 性 检 测 技 术 与 规 范 ， 标 签 与 读 写 器 之 间 空 中 接 口 一 致性 检 测 技 术 与 规 范 ， 以 及 系 统 解 决 方 案 综 合 性 检 测 技 术 与 规 范 等 。 编 辑 本 段 什 么 是 RFID 技 术 ？ 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

6、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 。RFID 是 一 种 简 单 的 无 线 系 统 ， 只 有 两 个 基 本 器 件 ， 该 系 统 用 于 控 制 、 检 测 和跟 踪 物 体 。 系 统 由 一 个 询 问 器 （ 或 阅 读 器 ） 和 很 多 应 答 器 （ 或 标 签 ） 组 成 。RF 技 术 利 用 无 线 射 频 方 式 在 阅 读 器 和 射 频 卡 之 间 进 行 非 接 触

7、 双 向 传 输 数据 ， 已 达 到 目 标 识 别 和 数 据 交 换 的 目 的 。 最 基 本 的 RF 系 统 由 三 部 分 组 成 ： 1、 标 签 （ Tag， 即 射 频 卡 ） ： 由 耦 合 元 件 及 芯 片 组 成 ， 标 签 含 有 内 置天 线 ， 用 于 和 射 频 天 线 间 进 行 通 信 。 2、 阅 读 器 ： 读 取 （ 在 读 写 卡 中 还 可 以 写 入 ） 标 签 信 息 的 设 备 。 3、 天 线 ： 在 标 签 和 读 取 器 间 传 递 射 频 信 号 。 有 的 系 统 还 通 过 阅 读 器 的 RS232 或 者 RS485 接

8、口 与 外 部 计 算 机 （ 上 位机 主 系 统 ） 连 接 ， 进 行 数 据 交 换 。 编 辑 本 段 RFID 的 分 类RFID 按 应 用 频 率 的 不 同 分 为 低 频 （ LF） 、 高 频 （ HF） 、 超 高 频（ UHF） 、 微 波 （ MW） ， 相 对 应 的 代 表 性 频 率 分 别 为 ： 低 频 135KHz 以 下 、高 频 13.56MHz、 超 高 频 860M960MHz、 微 波 2.4G（ 目 前 中 国 移 动 、 中 国 联通 、 中 国 电 信 推 广 的 手 机 支 付 RF-SIM 卡 技 术 就 是 应 用 该 频 率 ，

9、而 且 该 项 的核 心 技 术 就 掌 握 在 国 民 技 术 、 中 科 讯 联 等 中 国 企 业 手 中 ， 有 可 能 会 被 推 广 为国 际 标 准 ） ， 5.8G RFID 按 照 能 源 的 供 给 方 式 分 为 无 源 RFID， 有 源 RFID， 以 及 半 有 源RFID。 无 源 RFID 读 写 距 离 近 ， 价 格 低 ； 有 源 RFID 可 以 提 供 更 远 的 读 写 距离 ， 但 是 SRR110U UHF 超 高 频 桌 面 读 写 器需 要 电 池 供 电 ， 成 本 要 更 高 一 些 ， 适 用 于 远 距 离 读 写 的 应 用 场 合

10、 。 SRR400 2.4G 有 源 读 写 器SD5800UHF 手 持 机编 辑 本 段 RFID 的 基 本 组 成 部 分 ？RFID 标 签 俗 称 电 子 标 签 ， 也 称 应 答 器 （ tag, transponder, responder） ， 根 据 工 作 方 式 可 分 为 主 动 式 （ 有 源 ） 和 被 动 式 （ 无 源 ） 两 大类 ， 本 文 主 要 研 究 被 动 式 RFID 标 签 及 系 统 。 被 动 式 RFID 标 签 由 标 签 芯 片和 标 签 天 线 或 线 圈 组 成 ， 利 用 电 感 耦 合 或 电 磁 反 向 散 射 耦 合 原

11、 理 实 现 与 读 写器 之 间 的 通 讯 。 RFID 标 签 中 存 储 一 个 唯 一 编 码 ， 通 常 为 64bits、 96bits甚 至 更 高 ， 其 地 址 空 间 大 大 高 于 条 码 所 能 提 供 的 空 间 ， 因 此 可 以 实 现 单 品 级的 物 品 编 码 。 当 RFID 标 签 进 入 读 写 器 的 作 用 区 域 ， 就 可 以 根 据 电 感 耦 合 原理 （ 近 场 作 用 范 围 内 ） 或 电 磁 反 向 散 射 耦 合 原 理 （ 远 场 作 用 范 围 内 ） 在 标 签天 线 两 端 产 生 感 应 电 势 差 ， 并 在 标 签

12、 芯 片 通 路 中 形 成 微 弱 电 流 ， 如 果 这 个 电流 强 度 超 过 一 个 阈 值 ， 就 将 激 活 RFID 标 签 芯 片 电 路 工 作 ， 从 而 对 标 签 芯 片中 的 存 储 器 进 行 读 /写 操 作 ， 微 控 制 器 还 可 以 进 一 步 加 入 诸 如 密 码 或 防 碰 撞算 法 等 复 杂 功 能 。 RFID 标 签 芯 片 的 内 部 结 构 主 要 包 括 射 频 前 端 、 模 拟 前 端 、数 字 基 带 处 理 单 元 和 EEPROM 存 储 单 元 四 部 分 。 读 写 器 也 称 阅 读 器 、 询 问 器 （ reade

13、r, interrogator） ， 是 对 RFID 标签 进 行 读 /写 操 作 的 设 备 ， 主 要 包 括 射 频 模 块 和 数 字 信 号 处 理 单 元 两 部 分 。读 写 器 是 RFID 系 统 中 最 重 要 的 基 础 设 施 ， 一 方 面 ， RFID 标 签 返 回 的 微 弱电 磁 信 号 通 过 天 线 进 入 读 写 器 的 射 频 模 块 中 转 换 为 数 字 信 号 ， 再 经 过 读 写 器的 数 字 信 号 处 理 单 元 对 其 进 行 必 要 的 加 工 整 形 ， 最 后 从 中 解 调 出 返 回 的 信 息 ，完 成 对 RFID 标

14、 签 的 识 别 或 读 /写 操 作 ； 另 一 方 面 ， 上 层 中 间 件 及 应 用 软 件与 读 写 器 进 行 交 互 ， 实 现 操 作 指 令 的 执 行 和 数 据 汇 总 上 传 。 在 上 传 数 据 时 ，读 写 器 会 对 RFID 标 签 原 子 事 件 进 行 去 重 过 滤 或 简 单 的 条 件 过 滤 ， 将 其 加 工为 读 写 器 事 件 后 再 上 传 ， 以 减 少 与 中 间 件 及 应 用 软 件 之 间 数 据 交 换 的 流 量 ，因 此 在 很 多 读 写 器 中 还 集 成 了 微 处 理 器 和 嵌 入 式 系 统 ， 实 现 一 部

15、 分 中 间 件 的功 能 ， 如 信 号 状 态 控 制 、 奇 偶 位 错 误 校 验 与 修 正 等 。 未 来 的 读 写 器 呈 现 出 智能 化 、 小 型 化 和 集 成 化 趋 势 ， 还 将 具 备 更 加 强 大 的 前 端 控 制 功 能 ， 例 如 直 接与 工 业 现 场 的 其 它 设 备 进 行 交 互 甚 至 是 作 为 控 制 器 进 行 在 线 调 度 。 在 物 联 网中 ， 读 写 器 将 成 为 同 时 具 有 通 讯 、 控 制 和 计 算 （ communication, control, computing） 功 能 的 C3 核 心 设 备 3

16、。 天 线 （ antenna） 是 RFID 标 签 和 读 写 器 之 间 实 现 射 频 信 号 空 间 传 播 和 建立 无 线 通 讯 连 接 的 设 备 。 RFID 系 统 中 包 括 两 类 天 线 ， 一 类 是 RFID 标 签 上的 天 线 ， 由 于 它 已 经 和 RFID 标 签 集 成 为 一 体 ， 因 此 不 再 单 独 讨 论 ， 另 一 类是 读 写 器 天 线 ， 既 可 以 内 置 于 读 写 器 中 ， 也 可 以 通 过 同 轴 电 缆 与 读 写 器 的 射频 输 出 端 口 相 连 。 目 前 的 天 线 产 品 多 采 用 收 发 分 离 技 术 来 实 现 发 射 和 接 收 功能 的 集 成 。 天 线 在 RFID 系 统 中 的 重 要 性 往 往 被 人 们 所 忽 视 ， 在 实 际 应 用 中 ，天 线 设 计 参 数 是 影 响 RFID 系 统 识 别 范 围 的 主 要 因 素 。 高 性 能 的 天 线 不 仅 要求 具