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rfid是什么_rfid技術(shù)詳解

作者: 時(shí)間:2013-09-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
,0); TEXT-INDENT: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; webkit-text-size-adjust: auto; webkit-text-stroke-width: 0px">射頻技術(shù)(RFID) 相對(duì)于傳統(tǒng)的磁卡及IC卡技術(shù)具有非接觸、閱讀速度快、無(wú)磨損等特點(diǎn),在最近幾年里得到快速發(fā)展。為加強(qiáng)中國(guó)工程師對(duì)該技術(shù)的理解,本文詳細(xì)介紹了射頻技術(shù)的工作原理、分類、標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)應(yīng)用。

射頻技術(shù)利用無(wú)線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸,以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。與傳統(tǒng)的條型碼、磁卡及IC卡相比,射頻卡具有非接觸、閱讀速度快、無(wú)磨損、不受環(huán)境影響、壽命長(zhǎng)、便于使用的特點(diǎn)和具有防沖突功能,能同時(shí)處理多張卡片。在國(guó)外,射頻識(shí)別技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。

射頻技術(shù)系統(tǒng)的基本工作流程是:閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào),當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流,射頻卡獲得能量被激活;射頻卡將自身編碼等信息通過(guò)卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào),經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器,閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理;主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性,針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制,發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
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在耦合方式(電感-電磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、從射頻卡到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方法(負(fù)載調(diào)制、反向散射、高次諧波)以及頻率范圍等方面,不同的非接觸傳輸方法有根本的區(qū)別,但所有的閱讀器在功能原理上,以及由此決定的設(shè)計(jì)構(gòu)造上都很相似,所有閱讀器均可簡(jiǎn)化為高頻接口和控制單元兩個(gè)基本模塊。高頻接口包含發(fā)送器和接收器,其功能包括:產(chǎn)生高頻發(fā)射功率以啟動(dòng)射頻卡并提供能量;對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,用于將數(shù)據(jù)傳送給射頻卡;接收并解調(diào)來(lái)自射頻卡的高頻信號(hào)。不同射頻識(shí)別系統(tǒng)的高頻接口設(shè)計(jì)具有一些差異。

閱讀器的控制單元的功能包括:與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信,并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來(lái)的命令;控制與射頻卡的通信過(guò)程(主-從原則);信號(hào)的編解碼。對(duì)一些特殊的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法,對(duì)射頻卡與閱讀器間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密,以及進(jìn)行射頻卡和閱讀器間的身份驗(yàn)證等附加功能。

射頻技術(shù)識(shí)別系統(tǒng)的讀寫距離是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)。目前,長(zhǎng)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)的價(jià)格還很貴,因此尋找提高其讀寫距離的方法很重要。影響射頻卡讀寫距離的因素包括天線工作頻率、閱讀器的RF輸出功率、閱讀器的接收靈敏度、射頻卡的功耗、天線及諧振電路的Q值、天線方向、閱讀器和射頻卡的耦合度,以及射頻卡本身獲得的能量及發(fā)送信息的能量等。大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫入距離是不同的,寫入距離大約是讀取距離的40%~80%。

自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái),射頻識(shí)別技術(shù)在全世界范圍內(nèi)得到了很快的發(fā)展。全球的總銷量以年均25%以上的速度快速增長(zhǎng),經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,射頻率識(shí)別技術(shù)在各行各業(yè),尤其是在電子信息行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
射頻識(shí)別技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用,應(yīng)該還處于一個(gè)起步的階段。差距首先表現(xiàn)在技術(shù)上,雖然在低頻和中頻產(chǎn)品應(yīng)用上面,已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ),但在高頻領(lǐng)域基本上沒(méi)有大規(guī)模成熟的應(yīng)用案例;其次表現(xiàn)在應(yīng)用環(huán)境上,電子標(biāo)簽是一種提高識(shí)別效率和準(zhǔn)確性的工具。市場(chǎng)化程度越高,越具有競(jìng)爭(zhēng)性,組織對(duì)于效率的要求就會(huì)越強(qiáng)烈。在這種情況下,電子標(biāo)簽才會(huì)具有廣泛應(yīng)用的可能性。以電子標(biāo)簽在供應(yīng)鏈上的應(yīng)用為例,必須是以供應(yīng)鏈成熟廣泛運(yùn)用為基礎(chǔ)的,而我國(guó)供應(yīng)鏈的發(fā)展只是剛有一個(gè)好的開(kāi)端,對(duì)絕大多數(shù)企業(yè)而言,這種先進(jìn)的管理方法和技術(shù)還剛剛起步。
射頻技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化是刻不容緩的,無(wú)論從哪一方面講,如果長(zhǎng)期只依賴國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品,將阻礙射頻技術(shù)的推廣和大規(guī)模的使用。在射頻國(guó)產(chǎn)化的道路上,應(yīng)用系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化最先起步,目前也是比較有成效的。隨著系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)逐漸成熟和市場(chǎng)的壯大,也涌現(xiàn)出了許多優(yōu)秀的系統(tǒng)集成商,特別是中、低頻的非接觸產(chǎn)品的應(yīng)用中。
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電子標(biāo)簽的國(guó)產(chǎn)化可以分為芯片技術(shù)、模塊封裝和標(biāo)簽加工三個(gè)方面。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了比較成熟的IC卡模塊封裝。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已在電子標(biāo)簽的封裝形式進(jìn)行了新的嘗試,促進(jìn)了電子標(biāo)簽成本的進(jìn)一步降低。另一個(gè)是讀寫機(jī)具有及周邊設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。實(shí)際上,機(jī)具和周邊設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化是電子標(biāo)簽推廣的關(guān)鍵因素,只有真正消化了現(xiàn)有的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)才能夠使自身產(chǎn)品具有真正的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和長(zhǎng)久的生命力。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,電子標(biāo)簽特別是高頻遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽的市場(chǎng)在未來(lái)幾年內(nèi)將逐漸成熟,成為IC卡領(lǐng)域繼公交、手機(jī)、身份證之后又一個(gè)具有廣闊市場(chǎng)前景和巨大容量的市場(chǎng)。將為國(guó)內(nèi)表比較熟的IC卡行業(yè)一個(gè)重大的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)面前,國(guó)內(nèi)廠商應(yīng)加大投入力度,未雨綢繆,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。另外,除了廠商的努力以外,政府的主管部門也應(yīng)該起到引導(dǎo)和牽頭的作用,支持國(guó)內(nèi)的廠商,根據(jù)國(guó)內(nèi)的需求制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從標(biāo)準(zhǔn)入手,建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整個(gè)體系,進(jìn)一步縮短與國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的差距,壯大國(guó)內(nèi)智能卡行業(yè)的發(fā)展。復(fù)旦微電子將長(zhǎng)期致力于非接觸電子標(biāo)簽技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣,在為客戶提供滿足他們需求的產(chǎn)品同時(shí),也將為整個(gè)產(chǎn)品的其他廠商提供有關(guān)RFID射頻識(shí)別應(yīng)用方面的全方面的技術(shù)支持。
自2004年起,全球范圍內(nèi)掀起了一場(chǎng)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(R

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