【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 作的。遙耦合系統(tǒng)的典型工作頻率為 ，也有一些其他頻率，如 、 等。遙耦合系統(tǒng)目前仍然是低成本射頻識(shí)別系統(tǒng)的主流。 遠(yuǎn)距離系統(tǒng) 遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型作用距離從 1m 到 10m，個(gè)別 的系統(tǒng)具有更遠(yuǎn)的作用距離。所有的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)均是利用射頻標(biāo)簽與讀寫器天線輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的電磁耦合（電磁波發(fā)射與反射）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型工作頻率為： 915MHz、 、 ，此外，還有一些其他頻率，如 433MHz 等。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的射頻標(biāo)簽根據(jù)其中是否包含電池分為有無源射頻標(biāo)簽（不含電池）和半無源射頻標(biāo)簽（內(nèi)含電池）。一般情況下，包含有電池的射頻標(biāo)簽的作用距離較無電池的射頻標(biāo)簽的作用距離要遠(yuǎn)一些。半無源射頻標(biāo)簽中的電池并不是為射頻標(biāo)簽和讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸提供 能量，而是只給射頻標(biāo)簽芯片提供能量，為讀寫存貯數(shù)據(jù)服務(wù)。 遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調(diào)制工作方式實(shí)現(xiàn)射頻標(biāo)簽到讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性，射頻標(biāo)簽與讀寫器成本目前還處于較高的水平。從技術(shù)角度來說，滿足以下特點(diǎn)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)是理想的射頻識(shí)別系統(tǒng)： （ 1）射頻標(biāo)簽無源； （ 2）射頻標(biāo)簽可無線讀寫； （ 3）射頻標(biāo)簽與讀寫器支持多標(biāo)簽讀寫； （ 4）適合應(yīng)用于高速移動(dòng)物體的識(shí)別（物體移動(dòng)速度大于 80km/h）； （ 5）遠(yuǎn)距離（讀寫距離大于 5m~10m）； （ 6）低成本（可滿足一次性使用要求 ）； 現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般均只能滿足其中的幾款要求。 射頻標(biāo)簽通信協(xié)議簡(jiǎn)介 [摘要 ]射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個(gè)無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。 射頻標(biāo)簽與讀寫器之間交換的是數(shù)據(jù)，由于采用無接觸方式通信，還存在一個(gè)空間無線信道。因而，射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個(gè)無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在這樣的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型下，射頻標(biāo)簽是數(shù)據(jù)通信的一方，讀寫器是通信的另一方。要實(shí)現(xiàn)安全、可靠、有效的數(shù)據(jù)通信目的，數(shù)據(jù)通信的雙方必須遵守相互約定的通信協(xié)議。沒有這樣一個(gè)通信雙方公認(rèn)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)通信的雙方將互相聽不懂對(duì) 方在說什么，步調(diào)也無從協(xié)調(diào)一致，從而造成數(shù)據(jù)通信無法進(jìn)行。 所涉及到的問題包括：時(shí)序系統(tǒng)問題；通信握手問題；數(shù)據(jù)幀問題；數(shù)據(jù)編碼問題；數(shù)據(jù)的完整性問題；多標(biāo)簽讀寫防沖突問題；干擾與抗干擾問題；識(shí)讀率與誤碼率問題；數(shù)據(jù)的加密與安全性問題；讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口問題。 射頻識(shí)別工作頻段 [摘要 ]射頻識(shí)別系統(tǒng)工作頻率的選擇要顧及其他無線電服務(wù)，不能對(duì)其服務(wù)造成干擾和影響。 因?yàn)樯漕l識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)生并輻射電磁波，所以這些系統(tǒng)被合理地歸為無線電設(shè)備一類，射頻識(shí)別系統(tǒng)工作時(shí)不能對(duì)其他無線電服務(wù)造成干擾或削弱。特別是 應(yīng)保證射頻識(shí)別系統(tǒng)不會(huì)干擾附近的無線電廣播和電視廣播、移動(dòng)的無線電服務(wù)（警察、安全服務(wù)、工商業(yè)）、航運(yùn)和航空用無線電服務(wù)和移動(dòng)電話等。 射頻識(shí)別系統(tǒng)工作頻率的選擇要顧及其他無線電服務(wù)，不能對(duì)其服務(wù)造成干擾和影響。因而通常只能使用特別為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ ISM — IndustrialScientificMedical）應(yīng)用而保留的頻率范圍。這些頻率范圍在世界范圍內(nèi)是統(tǒng)一劃分的。 除了 ISM 頻率外，在 135kHz 以下的整個(gè)頻率范圍也是可用的（在北美洲和南美洲以及在日本： 400kHz），因?yàn)檫@里可以用 較大的磁場(chǎng)強(qiáng)度工作，特別適用于電感耦合的射頻識(shí)別系統(tǒng)。 對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)來說，最主要的頻率是 0~135kHz，以及 ISM 頻率 、 、 、 、 、 （在歐洲不使用）、 、 以及 。 作者： yhx 發(fā)布時(shí)間： 20201231 23:20:47 依據(jù)射頻標(biāo)簽技術(shù)特征的分類 [摘要 ]本文簡(jiǎn)單介紹了射頻標(biāo)簽技術(shù)依據(jù)特征的分類。 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作方式分為全雙工（ Full Duplex）和半雙工（ Half Duplex）系統(tǒng)以及時(shí)序（ SEQ）系統(tǒng)。全雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可在同一時(shí)刻互相傳送信息。半雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送信息。 在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽的響應(yīng)是在讀寫器發(fā)出的電磁場(chǎng)或電磁波的情況下發(fā)送出去的。因?yàn)榕c閱讀器本身的信號(hào)相比，射頻標(biāo)簽的信號(hào)在接收天線上是很弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻標(biāo)簽的信號(hào)與閱讀器的信號(hào)區(qū)別開來。在實(shí)踐中，人 們對(duì)從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸一般采用負(fù)載反射調(diào)制技術(shù)將射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)加載到反射回波上（尤其是針對(duì)無源射頻標(biāo)簽系統(tǒng)）。 時(shí)序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場(chǎng)短時(shí)間周期性地?cái)嚅_。這些間隔被射頻標(biāo)簽識(shí)別出來，并被用于從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。其實(shí)，這是一種典型的雷達(dá)工作方式。時(shí)序方法的缺點(diǎn)是：在閱讀器發(fā)送間歇時(shí)，射頻標(biāo)簽的能量供應(yīng)中斷，這就必須通過裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進(jìn)行補(bǔ)償。 射頻識(shí)別射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)量通常在幾個(gè)字節(jié)到幾千個(gè)字節(jié)之間。但是，有一個(gè)例外，這就是 1比特射頻標(biāo)簽。它有 1比特的數(shù)據(jù)量就足夠了，使閱讀器能夠作出以下兩種狀態(tài)的判斷： 在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽 或 在電磁場(chǎng)中無射頻標(biāo)簽 。這種要求對(duì)于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的監(jiān)控或信號(hào)發(fā)送功能是完全足夠的。因?yàn)?1 比特的射頻標(biāo)簽不需要電子芯片，所以射頻標(biāo)簽的成本可以做得很低。由于這個(gè)原因，大量的1 比特射頻標(biāo)簽在百貨商場(chǎng)和商店中用于商品防盜系統(tǒng)（ EAS）。當(dāng)帶著沒有付款的商品離開百貨商場(chǎng) 時(shí)，安裝在出口的讀寫器就能識(shí)別出 在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽 的狀況，并引起相應(yīng)的反應(yīng)。對(duì)按規(guī)定已付款的商品來說， 1 比特射頻標(biāo)簽在付款處被除掉或者去活化。 能否 給射頻標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)是區(qū)分射頻識(shí)別系統(tǒng)的另外一個(gè)因素。對(duì)簡(jiǎn)單的射頻識(shí)別系統(tǒng)來說，射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)大多是簡(jiǎn)單的（序列）號(hào)碼，可在加工芯片時(shí)集成進(jìn)去，以后不能再變。與此相反，可寫入的射頻標(biāo)簽通過讀寫器或?qū)Ｓ玫木幊淘O(shè)備寫入數(shù)據(jù)。 射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入一般分為無線寫入與有線寫入兩種形式。目前鐵路應(yīng)用的機(jī)車、貨車射頻標(biāo)簽均采用有線寫入的工作方式。 為了存貯數(shù)據(jù)，主要使用三種方法： EEPROM、 FRAM、 SRAM。對(duì)一般的射頻識(shí)別系統(tǒng)來說，使用電可擦可編程只讀存貯器（ EEPROM）是主要方法。然而，使用這種方法 的缺點(diǎn)是：寫入過程中的功率消耗很大，使用壽命一般為寫入 100,000 次。最近，也有個(gè)別廠家使用所謂的鐵電隨機(jī)存取存貯器（ FRAM）。與電可擦可編程只讀存貯器相比，鐵電隨機(jī)存取存貯器的寫入功率消耗減少 100 倍，寫入時(shí)間甚至減少 1000 倍。然而，鐵電隨機(jī)存取存貯器由于生產(chǎn)中的問題至今未獲得廣泛應(yīng)用。 FRAM 屬于非易失類存貯器。 對(duì)微波系統(tǒng)來說，還使用靜態(tài)隨機(jī)存取存貯器（ SRAM），存貯器能很快寫入數(shù)據(jù)。為了永久保存數(shù)據(jù)，需要用輔助電池作不中斷的供電。 對(duì)可編程射頻標(biāo)簽來說，必須由數(shù)據(jù)載體的 內(nèi)部邏 輯 控制對(duì)標(biāo)簽存貯器的寫 /讀操作以及對(duì)寫 /讀授權(quán)的請(qǐng)求。在最簡(jiǎn)單的情況下，可由一臺(tái)狀態(tài)機(jī)來完成。使用狀態(tài)機(jī)，可以完成很復(fù)雜的過程。然而，狀態(tài)機(jī)的缺點(diǎn)是：對(duì)修改編程的功能缺乏靈活性，這意味著要設(shè)計(jì)新的芯片，由于這些變化需要修改硅芯片上的電路，設(shè)計(jì)更改實(shí)現(xiàn)所要的花費(fèi)很大。 微處理器的使用明顯地改善了這種情況。在芯片生產(chǎn)時(shí)，將用于管理應(yīng)用數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)，通過掩膜方式集成到微處理器中，這種修改花費(fèi)不多。此外，軟件還能調(diào)整以適合各種專門應(yīng)用。 此外，還有利用各種物理效應(yīng)存貯數(shù)據(jù)的射頻標(biāo)簽，其中包括只讀的表面波（ SAW）射頻標(biāo)簽和通常能去活化（寫入 0）以及極少的可以重新活化（寫入 1）的 1比特射頻標(biāo)簽。 射頻識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)重要的特征是射頻標(biāo)簽的供電。無源的射頻標(biāo)簽自已沒有電源。因此，無源的射頻標(biāo)簽工作用的所有能量必須從閱讀器發(fā)出的電磁場(chǎng)中取得。與此相反，有源的射頻標(biāo)簽包含一個(gè)電池，為微型芯片的工作提供全部或部分（ 輔助電池 ）能量。 射頻識(shí)別系統(tǒng)的另一個(gè)重要特征是系統(tǒng)的工作頻率和閱讀距離?？梢哉f工作頻率與閱讀距離是密切相關(guān)的，這是由電磁波的傳播特性所決定的。通常把射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率定 義為閱讀器讀射頻標(biāo)簽時(shí)發(fā)送射頻信號(hào)所使用的頻率。在大多數(shù)情況下，把它叫做閱讀器發(fā)送頻率（負(fù)載調(diào)制、反向散射）。不管在何種情況下，射頻標(biāo)簽的 發(fā)射功率 要比閱讀器發(fā)射功率低很多。 射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀器發(fā)送的頻率基本上劃歸三個(gè)范圍：（ 1）低頻（ 30kHz ~ 300kHz）；（ 2）中高頻（ 3MHz ~ 30MHz）；（ 3）超高頻（ 300MHz ~ 3GHz）或微波（ 3GHz）。根據(jù)作用距離，射頻識(shí)別系統(tǒng)的附加分類是：密耦合（ 0 ~ 1cm）、遙耦合（ 0 ~ 1m）和遠(yuǎn)距離系統(tǒng)（ 1m）。 →讀寫器數(shù) 據(jù)傳輸 射頻標(biāo)簽回送到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方式多種多樣，可歸結(jié)為三類：（ 1）利用負(fù)載調(diào)制的反射或反向散射方式（反射波的頻率與閱讀器的發(fā)送頻率一致）；（ 2）利用閱讀器發(fā)送頻率的次諧波傳送標(biāo)簽信息（標(biāo)簽反射波與閱讀器的發(fā)送頻率不同，為其高次諧波（ n倍）或分諧波（ 1/n 倍））；（ 3）其他形式。 依據(jù)射頻標(biāo)簽工作頻率的分類 [摘要 ]從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點(diǎn)之一。 毫無疑問，射頻標(biāo)簽的工作頻率是其最重要的特點(diǎn)之一。射頻標(biāo)簽的工作頻率不僅決定著射頻識(shí)別系統(tǒng)工作 原理（電感耦合還是電磁耦合）、識(shí)別距離，還決定著射頻標(biāo)簽及讀寫器實(shí)現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本。 工作在不同頻段或頻點(diǎn)上的射頻標(biāo)簽具有不同的特點(diǎn)。射頻識(shí)別應(yīng)用占據(jù)的頻段或頻點(diǎn)在國(guó)際上有公認(rèn)的劃分，即位于 ISM 波段之中。典型的工作頻率有： 125kHz， 133kHz， ， ， 433MHz， 902~928MHz， ， 等。 從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率。 低頻段射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為 30kHz ~ 300kHz。典型工作頻率有： 125KHz，133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低頻標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于 1米。 低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙）等。與低頻標(biāo)簽相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有： ISO11784/11785（用于動(dòng)物識(shí)別）、 ISO180002（ 125135 kHz）。低頻標(biāo)簽有多種外觀形式，應(yīng)用于動(dòng)物識(shí) 別的低頻標(biāo)簽外觀有：項(xiàng)圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應(yīng)用的動(dòng)物有牛、信鴿等。 低頻標(biāo)簽的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：標(biāo)簽芯片一般采用普通的 CMOS 工藝，具有省電、廉價(jià)的特點(diǎn)；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識(shí)別應(yīng)用（例如：動(dòng)物識(shí)別）等。 低頻標(biāo)簽的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在：標(biāo)簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識(shí)別應(yīng)用；與高頻標(biāo)簽相比：標(biāo)簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些； 中高頻段射頻標(biāo)簽的工作頻率一般為 3MHz ~ 30MHz。 典型工作頻率為： 。該頻段的射頻標(biāo)簽，從射頻識(shí)別應(yīng)用角度來說，因其工作原理與低頻標(biāo)簽完全相同，即采用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標(biāo)簽類中。另一方面，根據(jù)無線電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，如表 所示，所以也常將其稱為高頻標(biāo)簽。鑒于該頻段的射頻標(biāo)簽可能是實(shí)際應(yīng)用中最大量的一種射頻標(biāo)簽，因而我們只要將高、低理解成為一個(gè)相對(duì)的概念，即不會(huì)在此造成理解上的混亂。為了便于敘述，我們將其稱為中頻射頻標(biāo)簽。 中頻標(biāo)簽一般也采用無源設(shè)主，其工作能量同低頻標(biāo)簽一樣，也是通過電感（磁）耦合方式 從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū) 內(nèi)。中頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下也小于 1米。 中頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀，典型應(yīng)用包括：電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有： ISO1444 ISO1569 ISO180003（ ）等。 中頻標(biāo)準(zhǔn)的基本特點(diǎn)與低頻標(biāo)準(zhǔn)相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。射頻標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，標(biāo)簽一般制成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀。 超高頻 與微波頻段的射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為微波射頻標(biāo)簽，其典型工作頻率為： ， 862(902)~928MHz， ， 。微波射頻標(biāo)簽可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時(shí)，射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場(chǎng)的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)內(nèi)，標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場(chǎng)為無源標(biāo)簽提供射頻能量，將有源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀距離一般大于 1m，典型情況為 4~6m，最大可達(dá) 10m 以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀 /寫。 由于閱讀距離的增加， 應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)射頻標(biāo)簽的情況，從而提出了多標(biāo)簽同時(shí)讀取的需求，進(jìn)而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前，先進(jìn)的射頻識(shí)別系統(tǒng)均將多標(biāo)簽識(shí)讀問題作為系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。 以目前技術(shù)水平來說，無源微波射頻標(biāo)簽比較成功產(chǎn)品相對(duì)集中在 902~928MHz 工作頻段上。 和 射頻識(shí)別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標(biāo)簽產(chǎn)品面世。半無源標(biāo)簽一般采用鈕扣電池供電，具有較遠(yuǎn)的閱讀距離。 微波射頻標(biāo)簽的典型特點(diǎn)主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標(biāo)簽讀寫、