【文章內容簡介】 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別系統(tǒng)的主流。 遠距離系統(tǒng) 遠距離系統(tǒng)的典型作用距離從 1m 到 10m，個別 的系統(tǒng)具有更遠的作用距離。所有的遠距離系統(tǒng)均是利用射頻標簽與讀寫器天線輻射遠場區(qū)之間的電磁耦合（電磁波發(fā)射與反射）構成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遠距離系統(tǒng)的典型工作頻率為： 915MHz、 、 ，此外，還有一些其他頻率，如 433MHz 等。遠距離系統(tǒng)的射頻標簽根據(jù)其中是否包含電池分為有無源射頻標簽（不含電池）和半無源射頻標簽（內含電池）。一般情況下，包含有電池的射頻標簽的作用距離較無電池的射頻標簽的作用距離要遠一些。半無源射頻標簽中的電池并不是為射頻標簽和讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸提供 能量，而是只給射頻標簽芯片提供能量，為讀寫存貯數(shù)據(jù)服務。 遠距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調制工作方式實現(xiàn)射頻標簽到讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性，射頻標簽與讀寫器成本目前還處于較高的水平。從技術角度來說，滿足以下特點的遠距離系統(tǒng)是理想的射頻識別系統(tǒng)： （ 1）射頻標簽無源； （ 2）射頻標簽可無線讀寫； （ 3）射頻標簽與讀寫器支持多標簽讀寫； （ 4）適合應用于高速移動物體的識別（物體移動速度大于 80km/h）； （ 5）遠距離（讀寫距離大于 5m~10m）； （ 6）低成本（可滿足一次性使用要求 ）； 現(xiàn)實的遠距離系統(tǒng)一般均只能滿足其中的幾款要求。 射頻標簽通信協(xié)議簡介 [摘要 ]射頻標簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構成的是一個無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。 射頻標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，還存在一個空間無線信道。因而，射頻標簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構成的是一個無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在這樣的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型下，射頻標簽是數(shù)據(jù)通信的一方，讀寫器是通信的另一方。要實現(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。沒有這樣一個通信雙方公認的基礎，數(shù)據(jù)通信的雙方將互相聽不懂對 方在說什么，步調也無從協(xié)調一致，從而造成數(shù)據(jù)通信無法進行。 所涉及到的問題包括：時序系統(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；多標簽讀寫防沖突問題；干擾與抗干擾問題；識讀率與誤碼率問題；數(shù)據(jù)的加密與安全性問題；讀寫器與應用系統(tǒng)之間的接口問題。 射頻識別工作頻段 [摘要 ]射頻識別系統(tǒng)工作頻率的選擇要顧及其他無線電服務，不能對其服務造成干擾和影響。 因為射頻識別系統(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備一類，射頻識別系統(tǒng)工作時不能對其他無線電服務造成干擾或削弱。特別是 應保證射頻識別系統(tǒng)不會干擾附近的無線電廣播和電視廣播、移動的無線電服務（警察、安全服務、工商業(yè)）、航運和航空用無線電服務和移動電話等。 射頻識別系統(tǒng)工作頻率的選擇要顧及其他無線電服務，不能對其服務造成干擾和影響。因而通常只能使用特別為工業(yè)、科學和醫(yī)療（ ISM — IndustrialScientificMedical）應用而保留的頻率范圍。這些頻率范圍在世界范圍內是統(tǒng)一劃分的。 除了 ISM 頻率外，在 135kHz 以下的整個頻率范圍也是可用的（在北美洲和南美洲以及在日本： 400kHz），因為這里可以用 較大的磁場強度工作，特別適用于電感耦合的射頻識別系統(tǒng)。 對射頻識別系統(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)布時間： 20201231 23:20:47 依據(jù)射頻標簽技術特征的分類 [摘要 ]本文簡單介紹了射頻標簽技術依據(jù)特征的分類。 射頻識別系統(tǒng)的基本工作方式分為全雙工（ Full Duplex）和半雙工（ Half Duplex）系統(tǒng)以及時序（ SEQ）系統(tǒng)。全雙工表示射頻標簽與讀寫器之間可在同一時刻互相傳送信息。半雙工表示射頻標簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時刻只能向一個方向傳送信息。 在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，射頻標簽的響應是在讀寫器發(fā)出的電磁場或電磁波的情況下發(fā)送出去的。因為與閱讀器本身的信號相比，射頻標簽的信號在接收天線上是很弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻標簽的信號與閱讀器的信號區(qū)別開來。在實踐中，人 們對從射頻標簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸一般采用負載反射調制技術將射頻標簽數(shù)據(jù)加載到反射回波上（尤其是針對無源射頻標簽系統(tǒng)）。 時序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場短時間周期性地斷開。這些間隔被射頻標簽識別出來，并被用于從射頻標簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。其實，這是一種典型的雷達工作方式。時序方法的缺點是：在閱讀器發(fā)送間歇時，射頻標簽的能量供應中斷，這就必須通過裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進行補償。 射頻識別射頻標簽的數(shù)據(jù)量通常在幾個字節(jié)到幾千個字節(jié)之間。但是，有一個例外，這就是 1比特射頻標簽。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： 在電磁場中有射頻標簽 或 在電磁場中無射頻標簽 。這種要求對于實現(xiàn)簡單的監(jiān)控或信號發(fā)送功能是完全足夠的。因為 1 比特的射頻標簽不需要電子芯片，所以射頻標簽的成本可以做得很低。由于這個原因，大量的1 比特射頻標簽在百貨商場和商店中用于商品防盜系統(tǒng)（ EAS）。當帶著沒有付款的商品離開百貨商場 時，安裝在出口的讀寫器就能識別出 在電磁場中有射頻標簽 的狀況，并引起相應的反應。對按規(guī)定已付款的商品來說， 1 比特射頻標簽在付款處被除掉或者去活化。 能否 給射頻標簽寫入數(shù)據(jù)是區(qū)分射頻識別系統(tǒng)的另外一個因素。對簡單的射頻識別系統(tǒng)來說，射頻標簽的數(shù)據(jù)大多是簡單的（序列）號碼，可在加工芯片時集成進去，以后不能再變。與此相反，可寫入的射頻標簽通過讀寫器或專用的編程設備寫入數(shù)據(jù)。 射頻標簽的數(shù)據(jù)寫入一般分為無線寫入與有線寫入兩種形式。目前鐵路應用的機車、貨車射頻標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。對一般的射頻識別系統(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，也有個別廠家使用所謂的鐵電隨機存取存貯器（ FRAM）。與電可擦可編程只讀存貯器相比，鐵電隨機存取存貯器的寫入功率消耗減少 100 倍，寫入時間甚至減少 1000 倍。然而，鐵電隨機存取存貯器由于生產(chǎn)中的問題至今未獲得廣泛應用。 FRAM 屬于非易失類存貯器。 對微波系統(tǒng)來說，還使用靜態(tài)隨機存取存貯器（ 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。 對可編程射頻標簽來說，必須由數(shù)據(jù)載體的 內部邏 輯 控制對標簽存貯器的寫 /讀操作以及對寫 /讀授權的請求。在最簡單的情況下，可由一臺狀態(tài)機來完成。使用狀態(tài)機，可以完成很復雜的過程。然而，狀態(tài)機的缺點是：對修改編程的功能缺乏靈活性，這意味著要設計新的芯片，由于這些變化需要修改硅芯片上的電路，設計更改實現(xiàn)所要的花費很大。 微處理器的使用明顯地改善了這種情況。在芯片生產(chǎn)時，將用于管理應用數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)，通過掩膜方式集成到微處理器中，這種修改花費不多。此外，軟件還能調整以適合各種專門應用。 此外，還有利用各種物理效應存貯數(shù)據(jù)的射頻標簽，其中包括只讀的表面波（ SAW）射頻標簽和通常能去活化（寫入 0）以及極少的可以重新活化（寫入 1）的 1比特射頻標簽。 射頻識別系統(tǒng)的一個重要的特征是射頻標簽的供電。無源的射頻標簽自已沒有電源。因此，無源的射頻標簽工作用的所有能量必須從閱讀器發(fā)出的電磁場中取得。與此相反，有源的射頻標簽包含一個電池，為微型芯片的工作提供全部或部分（ 輔助電池 ）能量。 射頻識別系統(tǒng)的另一個重要特征是系統(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的，這是由電磁波的傳播特性所決定的。通常把射頻識別系統(tǒng)的工作頻率定 義為閱讀器讀射頻標簽時發(fā)送射頻信號所使用的頻率。在大多數(shù)情況下，把它叫做閱讀器發(fā)送頻率（負載調制、反向散射）。不管在何種情況下，射頻標簽的 發(fā)射功率 要比閱讀器發(fā)射功率低很多。 射頻識別系統(tǒng)閱讀器發(fā)送的頻率基本上劃歸三個范圍：（ 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，射頻識別系統(tǒng)的附加分類是：密耦合（ 0 ~ 1cm）、遙耦合（ 0 ~ 1m）和遠距離系統(tǒng)（ 1m）。 →讀寫器數(shù) 據(jù)傳輸 射頻標簽回送到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方式多種多樣，可歸結為三類：（ 1）利用負載調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簽信息（標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)射頻標簽工作頻率的分類 [摘要 ]從應用概念來說，射頻標簽的工作頻率也就是射頻識別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點之一。 毫無疑問，射頻標簽的工作頻率是其最重要的特點之一。射頻標簽的工作頻率不僅決定著射頻識別系統(tǒng)工作 原理（電感耦合還是電磁耦合）、識別距離，還決定著射頻標簽及讀寫器實現(xiàn)的難易程度和設備的成本。 工作在不同頻段或頻點上的射頻標簽具有不同的特點。射頻識別應用占據(jù)的頻段或頻點在國際上有公認的劃分，即位于 ISM 波段之中。典型的工作頻率有： 125kHz， 133kHz， ， ， 433MHz， 902~928MHz， ， 等。 從應用概念來說，射頻標簽的工作頻率也就是射頻識別系統(tǒng)的工作頻率。 低頻段射頻標簽，簡稱為低頻標簽，其工作頻率范圍為 30kHz ~ 300kHz。典型工作頻率有： 125KHz，133KHz。低頻標簽一般為無源標簽，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中獲得。低頻標簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時，低頻標簽需位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內。低頻標簽的閱讀距離一般情況下小于 1米。 低頻標簽的典型應用有：動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜（帶有內置應答器的汽車鑰匙）等。與低頻標簽相關的國際標準有： ISO11784/11785（用于動物識別）、 ISO180002（ 125135 kHz）。低頻標簽有多種外觀形式，應用于動物識 別的低頻標簽外觀有：項圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應用的動物有牛、信鴿等。 低頻標簽的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：標簽芯片一般采用普通的 CMOS 工藝，具有省電、廉價的特點；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識別應用（例如：動物識別）等。 低頻標簽的劣勢主要體現(xiàn)在：標簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識別應用；與高頻標簽相比：標簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些； 中高頻段射頻標簽的工作頻率一般為 3MHz ~ 30MHz。 典型工作頻率為： 。該頻段的射頻標簽，從射頻識別應用角度來說，因其工作原理與低頻標簽完全相同，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簽。鑒于該頻段的射頻標簽可能是實際應用中最大量的一種射頻標簽，因而我們只要將高、低理解成為一個相對的概念，即不會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簽。 中頻標簽一般也采用無源設主，其工作能量同低頻標簽一樣，也是通過電感（磁）耦合方式 從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標簽與閱讀器進行數(shù)據(jù)交換時，標簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū) 內。中頻標簽的閱讀距離一般情況下也小于 1米。 中頻標簽由于可方便地做成卡狀，典型應用包括：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。相關的國際標準有： ISO1444 ISO1569 ISO180003（ ）等。 中頻標準的基本特點與低頻標準相似，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。射頻標簽天線設計相對簡單，標簽一般制成標準卡片形狀。 超高頻 與微波頻段的射頻標簽，簡稱為微波射頻標簽，其典型工作頻率為： ， 862(902)~928MHz， ， 。微波射頻標簽可分為有源標簽與無源標簽兩類。工作時，射頻標簽位于閱讀器天線輻射場的遠區(qū)場內，標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標簽提供射頻能量，將有源標簽喚醒。相應的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般大于 1m，典型情況為 4~6m，最大可達 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的射頻標簽可被讀 /寫。 由于閱讀距離的增加， 應用中有可能在閱讀區(qū)域中同時出現(xiàn)多個射頻標簽的情況，從而提出了多標簽同時讀取的需求，進而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前，先進的射頻識別系統(tǒng)均將多標簽識讀問題作為系統(tǒng)的一個重要特征。 以目前技術水平來說，無源微波射頻標簽比較成功產(chǎn)品相對集中在 902~928MHz 工作頻段上。 和 射頻識別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標簽產(chǎn)品面世。半無源標簽一般采用鈕扣電池供電，具有較遠的閱讀距離。 微波射頻標簽的典型特點主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標簽讀寫、