射頻識別技術(RFID)又稱電子標簽、無線射頻識別、感應電子芯片、非接觸卡，是一種通過射頻信號自動識別目標物體并獲取相關數據的非接觸自動識別技術。RFID技術可以在各種惡劣的環(huán)境中工作，無需人為干預。

此外，它能同時識別高速運動物體和識別多個標簽，操作方便快捷。短程射頻產品不怕油漬、灰塵污染和其他惡劣環(huán)境，因此在這種環(huán)境下，它們可以代替條形碼，例如跟蹤工廠裝配線上的物體。長距離射頻產品主要應用于交通領域，其識別距離可達數十米，如自動充電或車輛識別等。

根據電源的可用性，RFID分為無源和有源兩種。

1) 被動標記：被動傳感器本身沒有電源。它的電源是由一個傳感器產生的，傳感器通過從讀卡器發(fā)射頻率來激活，數據最終被傳輸回讀卡器。被動式標簽薄而短，使用壽命長，但感應距離相對較短。

2) 主動標記：價格相對較高，體積比被動式標簽大，因為內置電池。使用壽命長，傳感距離長。

根據頻率，射頻識別可分為三種類型：低頻、高頻、超頻：

1) 低頻RFID(100～500KHz)：低頻RFID感應距離較短，讀取速度較慢。低頻射頻識別一般采用125KHz，穿透能力強。

2) 高頻RFID(10~15MHz)：高頻RFID感應距離較長，讀取速度相對較高。射頻識別主要使用13.56MHz的高頻。

3) 超高頻RFID(850950MHz2.45GHz)：超高頻RFID傳感距離最長，讀取速度最快，但穿透能力差。

根據功能的不同，RFID系統可分為邊緣系統和軟件系統。邊緣系統主要完成信息感知，屬于硬件組成部分。軟件系統完成信息處理和應用。通信設備負責整個RFID系統的信息傳輸。

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RFID系統的基本組成

電子標簽又稱應答器或智能標簽，是一種主要由內置天線和芯片組成的微型無線收發(fā)器。圖片

讀寫器是一種捕捉和處理RFID標簽數據的設備，可以作為一個單獨的或嵌入到其他系統中。讀寫器也是RFID系統的重要組成部分之一，它的名字來源于它可以將數據寫入RFID。讀寫器的硬件通常由收發(fā)器、微處理器、存儲器、外部傳感器/執(zhí)行器、報警輸入/輸出接口、通信接口和電源組成。

控制器是讀卡器芯片有序運行的指揮中心。其主要功能：

天線是以電磁波的形式接收或輻射前端射頻信號的裝置。它是電路與空間的接口器件，用于實現導波與自由空間波能量的轉換。在RFID系統中，天線分為電子標簽天線和閱讀器天線，分別承擔接收能量和發(fā)射能量的功能。讀卡器天線的特點是：

通信設備為不同的RFID系統管理提供安全的通信連接，是RFID系統的重要組成部分。通信設施包括有線或無線網絡和串行通信接口，供讀卡器和控制器連接到計算機。無線網絡可以是個人局域網(例如藍牙技術)、局域網(例如802.11x、WiFi)或廣域網(例如GPRS、3G技術)和衛(wèi)星通信網絡(例如同步軌道衛(wèi)星L波段RFID系統)。

RFID有三種基本類型：線圈型、微帶貼片型和偶極子型。其中，短距離應用系統使用的1米以下的RFID天線一般采用線圈式天線，工藝簡單，成本低。它主要工作在中低頻段。在應用系統中，1米以上的RFID天線通常采用微帶貼片式或偶極子式。它們工作在高頻和微波頻率級。這些天線的原理是不同的。

① 線圈天線

當RFID線圈天線進入讀寫器產生的交變磁場時，RFID天線和讀寫器天線之間的相互作用與變壓器相似，兩者的線圈相當于變壓器的一次線圈和二次線圈。射頻識別線圈天線形成的諧振回路如下圖所示。

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包括RFID天線的線圈電感L、寄生電容Cp和并聯電容C2，其諧振頻率為：

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電容C是Cp和C2的并聯等效電容。RFID應用系統通過該頻率載波實現雙向數據通信。ID1非接觸式IC卡外觀為小型塑料卡(85.72mm×54.03mm×0.76mm)，天線線圈諧振頻率一般為13.56MHz。目前已開發(fā)出一個最小面積為0.4mm×0.4mm線圈天線的短程RFID應用系統。

一些應用要求RFID天線線圈的形狀較小，并且需要一定的工作距離，例如用于動物識別的RFID。當天線線圈面積較小時，RFID與閱讀器之間的互感明顯不適合實際應用。RFID天線線圈通常采用高導磁性的鐵氧體材料來增加互感，補償線圈截面的減小。

②微帶天線

微帶天線是一種由微帶線或同軸探頭在薄介質襯底上饋電的天線。一面附著一層薄金屬層作為接地板，另一面用光刻蝕刻法制作出具有一定形狀的金屬貼片。微帶天線可分為兩種類型：①微帶貼片天線② 微帶縫隙天線

基本原則射頻識別技術：讀寫器發(fā)送的射頻信號經過編碼后加載到高頻載波信號上，再通過天線發(fā)出。進入讀寫器工作區(qū)的電子標簽接收信號?？ㄖ行酒南嚓P電路進行倍壓整流、調制、解碼、解碼，然后判斷命令請求、口令、權限等，最后根據指令進行標簽處理。

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從電子標簽與閱讀器之間的通信和能量傳感角度來看，系統一般可分為兩類，即感應耦合系統和電磁后向散射耦合系統。根據電磁感應定律，利用空間高頻交變磁場實現感應耦合;電磁背散射耦合，即雷達原理模型：發(fā)射的電磁波擊中目標后反射，并攜帶目標信息，這是基于電磁波在空間中傳播的規(guī)律。

RFID的感應耦合符合ISO/iec14443協議。感應耦合電子標簽由電子數據載體組成，電子數據載體通常由單個微芯片和大面積線圈構成的天線組成。

幾乎所有的感應耦合方式的標簽都是被動工作的，標簽中的微芯片工作所需的全部能量都是由讀卡器傳輸的感應電磁能量提供的。閱讀器的天線線圈產生高頻強電磁場，穿過線圈的橫截面和周圍空間，使附近的電子標簽產生電磁感應。