1.阅读器的种类
RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID应答器进行无线通信，可以实现对应答器识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块（发送器和接收器）、控制单元、振荡电路及阅读器天线几部分。
RFID阅读器频率分类和收音机类似，射频应答器和阅读器同样要调制到相同的频率点才能工作。LF、HF、UHF就分别对应着不同频率的射频频段。LF代表低频射频，在125kHz左右；HF代表高频射频，在13.56MHz左右；UHF代表超高频射频，在850～910MHz范围之内；还有2.4G的微波阅读器。
在实际应用中，有4种波段的频率：低频（125kHz），高频（13.56MHz），超高频（850～910MHz），微波（2.45GHz）。每一种频率都有它的特点而被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。图2-11给出了应用在不同领域的RFID读写器。
不同的国家所使用频率也不尽相同：欧洲的超高频是868MHz，美国的则是915MHz，日本目前不允许将超高频用到射频技术中。政府也通过调整阅读器的电源来限制它对其他器械的影响。有些组织，如全球商务促进委员会，正鼓励政府取消限制。标签和阅读器生产厂商也正在开发能使用不同频率系统避免这些问题。
目前，还不是所有的阅读器都能支持不同种类的标签。很多公司生产的阅读器，支持现有供给链中用的新标签的射频技术。一些阅读器只支持新的电子应答器，一些只支持某些生产厂商生产的特定应答器。
不同的频率有不同的特点，因此它们的用途也就形形色色，见表2-5。例如，低频标签比超高频应答器便宜、节省能量、穿透金属物体力强，它们最适合用于含水成分较高的物体，如水果等。超高频作用范围广、传送数据速度快，但是它们比较耗能、穿透力较弱、作业区域不能有太多干扰，适合用于监测从海港运到仓库的物品。
图2-11 不同应用领域的RFID读写器
表2-5 不同频段的RFID应用特点
在射频读写器的应用中遇到的一个问题就是阅读器冲突，就是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突、产生重叠。解决这个问题的一种方法是使用TD-MA技术，简单来说就是阅读器被指挥在不同时间接收信号而不是同时，这样就保证了阅读器不会互相干扰。但是在同一区域的物品就会被读取两次，因此就要建立相应的系统去避免这种情况的发生。
2.阅读器的性能参数
对于RFID产品来说，用来衡量阅读器的技术参数比较多，如系统使用的频率、协议标准、识别距离、识别速度、数据传输速率、存储容量、防碰撞性能标准等。这些技术参数相互影响和制约。
其中阅读器的技术参数有，工作频率、输出功率、数据传输速度、输出端口形式、容量要求、读写速度、封装形式、读写数据的安全性等。表2-6给出了常用阅读器参数。
表2-6 常用阅读器参数
（1）工作频率
就RFID的频率特性来看，RFID系统可以简单地分为，低频（0～300kHz）、高频（3～30MHz）和超高频（300～960MHz）及微波系统（2.45～1000GHz）。表2-5说明了不同频段的RFID应用特点。工作频率是RFID系统最基本的技术参数之一。在低频段，常见的应用是航空与航海导航系统、定时信号系统及军事上的应用。此外，在普通门禁上，低频系统也得到了非常广泛的应用。高频应用范围为新闻广播、电信服务、电感射频识别、遥控系统、远距离控制模拟系统、无线电演示设备及传呼台等。目前，国内较大型的应用为二代身份证的应用和学生火车优待证的应用。超高频RFID产品被推荐应用在供应链管理上。但是，超高频技术对于金属等可导媒介完全不能穿透。实践证明，由于高湿物品、金属物品对超高频无线电波的吸收与反射特性，超高频RFID产品对于此类物品的跟踪与识读是完全失败的。微波主要应用于RFID、遥测发射器与计算机的无线网络。采用双频技术的RFID系统同时具有低频和高频系统各自的优点，能够广泛地运用在动物识别、导体材料干扰的环境及潮湿的环境等，如托盘、集装箱、水果箱、食品罐头等物流供应链场合、动物识别、人员门禁、运动计时等。
工作频率的选择在很大程度上决定了RFID系统的应用范围、技术可行性及系统的成本高低。从本质上说，RFID系统是无线电传播系统，必须占据一定的无线通信信道。在无线通信信道中，射频信号只能以电磁耦合或者电磁波传播的形式表现出来。因此，射频识别系统的工作性能必然会受到电磁波空间传输特性的影响。
从电磁波的物理特性、识读距离、穿透能力等特性上来看，不同射频频率的电磁波存在较大的差异。特别是在低频和高频两个频段上。低频电磁波具有很强的穿透能力，能够穿透水、金属、动物等导体材料，但是传播距离比较近。另外，由于频率比较低，可以利用的频带窄，数据传输速率较低，信噪比较低，容易受到干扰。
相比低频电磁波而言，要得到同样的传输效果，高频系统的发射功率较小，设备比较简单，成本也比较低。高频电磁波的数据传输速率较高，没有低频的信噪比限制。但是，高频电磁波的穿透能力较差，很容易被水等导体媒介所吸收，因此，高频电磁波对障碍物的敏感性较强。
（2）作用距离
RFID系统的作用距离指的是系统的有效识别距离。影响读写器识别电子标签有效距离的因素很多，主要包括了以下因素：读写器的发射功率、系统的工作频率和电子标签的封装形式等。其他条件相同时，低频系统的识别距离最近，其次是中高频系统、微波系统，微波系统的识别距离最远。只要读写器的频率发生变化，系统的工作频率就会随之改变。
RFID系统的有效识别距离和读写器的射频发射功率呈正比。发射功率越大，识别距离也就越远。但是电磁波产生的辐射超过一定的范围时，就会对环境和人体产生有害的影响。因此，在电磁功率方面必须遵循一定的功率标准。应答器的封装形式也是影响阅读器识别距离的因素之一。RFID电子标签的天线越大，即应答器穿过读写器的作用区域内所获取的磁通量越大，存储的能量也越大。实际阅读器所需要的作用距离取决于多种因素：应答器的定位精度；实际应用中多个应答器之间的最小距离；在读写器的工作区域内，RFID电子标签的移动速度。通常在RFID应用中，选择恰当的天线，即可适应长距离读写的需要。例如，Fast Track传送带式天线就是设计安装在滚轴之间的传送带上，REID载体则安装在托盘或产品的底部，以确保载体直接从天线上通过。
（3）数据传输速率
对于大多数数据采集系统来说，速度是非常重要的因素。由于当今不断缩短产品生产周期，要求读取和更新RFID载体的时间越来越短。数据传输速率又分为只读速率、无源读写速率、有源读写速率。
1）只读速率，RFID只读系统的数据传输速率取决于代码的长度、载体数据发送速率、读写距离、载体与天线间载波频率，以及数据传输的调制技术等因素。传输速率随实际应用中产品种类的不同而不同。
2）无源读写速率，无源读写REID系统的数据传输速率决定因素与只读系统一样，不过除了要考虑从载体上读数据外，还要考虑往载体上写数据。传输速率随实际应用中产品种类的不同而有所变化。(www.xing528.com)
3）有源读写速率，有源读写RFID系统的数据传输速率决定因素与无源系统一样，不同的是无源系统需要激活载体上的电容充电来通信。很重要的一点是，一个典型的低频读写系统的工作速率可能仅为100B/s或200B/s。这样，由于在一个站点上可能会有数百字节数据需要传送，数据的传输时间就会需要数秒，这可能会比整个机械操作的时间还要长。邮政速递（EMS）公司已经通过采用数项独到且专有的技术，设计出一种低频系统，其速率高于大多数微波系统。
（4）安全要求
安全要求，一般指的是加密和身份认证。对一个计划中的RFID系统应该就其安全要求做出非常准确的评估，以便从一开始就排除在应用阶段可能会出现的各种危险攻击。为此，要分析系统中存在的各种安全漏洞，攻击出现的可能性等。
（5）存储容量
数据载体存储量的大小不同，系统的价格也不同。数据载体的价格主要是由电子标签的存储容量确定的。
对于价格敏感、现场需求少的应用，应该选用固定编码的只读数据载体。如果要向电子标签写入信息，则需要采用EEPROM或RAM存储技术的电子标签，系统成本会有所增加。
基于存储器的系统有一个基本的规律，那就是存储容量总是不够用。毋庸置疑，扩大系统存储容量自然会扩大应用领域。只读载体的存储容量为20bit，有源读写载体的存储容量为64～32KB。也就是说，在可读写载体中可以存储数页文本，这足以装入载货清单和测试数据，并允许系统扩展。无源读写载体的存储空间为48～736B，它有许多有源读写系统所不具有的特性。
（6）RFID系统的连通性
作为自动化系统的发展分支，RFID技术必须能够集成现存的和发展中的自动化技术。重要的是，REID系统应该可以直接与个人计算机、可编程逻辑控制器或工业网络接口模块（现场总线）相连，从而降低安装成本。连通性使RFID技术能够提供灵活的功能，易于集成到广泛的工业应用中去。
（7）多电子标签同时识读性
由于系统可能需要同时对多个电子标签进行识别，因此，对读写器提供的多标签识读性也需要考虑。这与读写器的识读性能，电子标签的移动速度等都有关。
3.阅读器的组成部分
RFID阅读器是以一定的频率，特定的通信协议完成对应答器中信息的读取，鉴于不同的应用场合，阅读器的表现形式不同。阅读器基本组成模块如图2-12所示。
图2-12 阅读器基本组成模块
首先，MCU是阅读器工作的核心，完成收发控制及对从应答器上传输过来的数据进行提取和处理，同时完成与高层决策系统的通信。其中，通信接口可能是USB、RS 232或者其他接口形式。
振荡器电路产生能够满足阅读器整个系统频率，同时由振荡器产生的高频信号经过分频等处理后就作为待发送信号的载波。发送单元电路，需要对待发送的命令信号进行编码、调制及适当的功率放大，来使信号能够正确无误地被发送出。与之相对应的是接收单元，这部分包括整形、滤波、解调、解码等电路，接收单元完成从天线传输的高频信号中提取有用信号的功能。
4.阅读器和应答器耦合方式
阅读器和应答器耦合的方式有多种方式，应用较为典型的是电感耦合，阅读器和应答器天线部分的电感线圈通过电磁场进行信息传输，如图2-13所示。
通过电磁场，应答器从阅读器那里获得能量，由于阅读器产生的磁场强度受电磁兼容性能有关标准的严格限制，所以应答器和阅读器必须距离比较近，应答器天线线圈上高频的电流产生的磁场穿过阅读器天线的线圈，这样两线圈的电磁场可以作为简单的交变磁场。应答器的天线线圈经过整流后即可产生应答器的直流工作电压，应答器和阅读器的天线线圈可以组成变压器的一次绕组和二次绕组，但是由于耦合的效率不高，应答器多获得的能量有限。
5.数据信息的编码与调制
数据信号分为模拟信号和数字信号，模拟信号是在某些时间上连续变化的值，如温度、压力等都是模拟的信号，而数字信号是取一些离散的数字，如01001010等。在射频识别的读写器中存放的就是一个数字序列，这个数字序列就代表了一定的数据含义，如产品标示、产品产地、产品的性能等详细量化的数字信息。
通常，需要把一些模拟信号转换为数字信号，这样有利于计算机的处理，也有利于存储。此外数字信号还具有抗干扰性好的优点。把模拟信号变换为数字信号的过程，即模-数转换。从模拟信号到转换成数字信号分为三个阶段：
1）采样，每隔一个相等的时间间隙，采集连续信号的一个样值。
2）量化，将量值连续分布的样值，归并到有限个取值范围内。
3）编码，用二进制数字代码，表达这有限个值域（量化区）。
图2-13 电感耦合
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