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射频识别的阅读距离与应用领域

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:射频识别系统的另一主要性能指标是阅读距离,也称为作用距离,它表示在最远为多远的距离上,读写器能够可靠地与电子标签交换信息,即读写器能读取标签中的数据。随着大型集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本将不断降低,其应用将越来越广泛。表2-10 射频识别技术的几个典型应用

射频识别的阅读距离与应用领域

1.射频识别(RFID)技术

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递,并通过所传递的信息达到识别目的的技术。通常由电子标签(射频标签)和读写器组成。电子标签记忆体是有一定格式的电子数据,常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中,将电子标签附着在待识别物品上,作为待识别物品的电子标记。读写器与电子标签可按约定的通信协议互传信息,通常的情况下,是由读写器向电子标签发送命令,电子标签根据收到的读写器的命令,将记忆体的标识性数据回传给读写器。这种通信是在无接触方式下,利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。

从纯技术的角度来说,射频识别技术的核心在电子标签,读写器是根据电子标签设计的。不是任意形状都能满足阅读距离及工作频率的要求,必须根据系统的工作原理,即磁场耦合(变压器原理)还是电磁场耦合(雷达原理),设计合适的天线外形及尺寸。标签晶片即相当于一个具有无线收发功能再加存储功能的单片系统。虽然,在射频识别系统中,电子标签的价格远比读写器低,但在通常情况下,在应用中,电子标签的数量是很大的,尤其是物流应用中,电子标签可能是海量,并且是一次性使用的,而读写器的数量则相对要少得多。

实际应用中,电子标签除了具有数据存储量、数据传输速率、工作频率、多标签识读特征等电学参数之外,还要根据其内部是否需要加装电池及电池供电的作用而将电子标签分为无源标签、半无源标签和有源标签3种类型。无源标签没有内装电池,在读写器的阅读范围之外时,标签处于无源状态,在读写器的阅读范围之内时,标签从读写器发出的射频能量中提取其工作所需的电能。半无源标签内装有电池,但电池仅对标签内要求供电维持数据的电路或标签晶片工作所需的电压作辅助支援,标签电路本身耗电很少。标签未进入工作状态前,一直处于休眠状态,相当于无源标签。标签进入读写器的阅读范围时,受到读写器发出的射频能量的激励,进入工作状态时,用于传输通信的射频能量与无源标签一样源自读写器。有源标签的工作电源完全由内部电池供给,同时标签电池的能量供应也部分地转换为标签与读写器通信所需的射频能量。

射频识别系统的另一主要性能指标是阅读距离,也称为作用距离,它表示在最远为多远的距离上,读写器能够可靠地与电子标签交换信息,即读写器能读取标签中的数据。实际系统中,这一指标相差很大,取决于标签及读写器系统的设计、成本的要求、应用的需求等,范围为0~100m。典型的情况是,在低频125kHz、13.56MHz频点上一般均采用无源标签,作用距离在10~30cm,个别有到1.5m的系统。在特高频(UHF)频段,无源标签的作用距离可达到3~10m。更高频段的系统一般均采用有源标签。采用有源标签的系统作用距离有达到至100m左右的报道。(www.xing528.com)

2.射频技术典型应用

射频识别技术以其独特的优势,逐渐被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等领域。随着大型集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本将不断降低,其应用将越来越广泛。表2-10列举了射频识别技术的几个典型应用。

表2-10 射频识别技术的几个典型应用

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