射頻識別系統(tǒng)
射頻識別技術(RFID),是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新興自動識別技術,射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),只有兩個基本器件,該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。
由射頻標簽、識讀器和計算機網(wǎng)絡組成的自動識別系統(tǒng)。通常,識讀器在一個區(qū)域發(fā)射能量形成電磁場,射頻標簽經(jīng)過這個區(qū)域時檢測到識讀器的信號后發(fā)送存儲的數(shù)據(jù),識讀器接收射頻標簽發(fā)送的信號,解碼并校驗數(shù)據(jù)的準確性以達到識別的目的。
最初在技術領域,應答器是指能夠傳輸信息回復信息的電子模塊,近些年,由于射頻技術發(fā)展迅猛,應答器有了新的說法和含義,又被叫做智能標簽或標簽。RFID電子電梯合格證的閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標簽進行無線通信,可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內存數(shù)據(jù)的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。閱讀器(Reader):讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備,可設計為手持式rfid讀寫器(如:C5000W)或固定式讀寫器;天線(Antenna):在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
標簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者由標簽主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag,有源標簽或主動標簽),解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統(tǒng)三個部份所組成,其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅動Transponder電路將內部的數(shù)據(jù)送出,此時 Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應用程序做相應的處理。以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成:感應耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(BackscatterCoupling)兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式,而較高頻大多采用第二種方式。閱讀器根據(jù)使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換,同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中,可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統(tǒng)的信息載體,目前應答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。
通常閱讀器發(fā)送時所使用的頻率被稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率。常見的工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz及13.56MHz等等。低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz,典型的工作頻率有:125KHz、225KHz、13.56M等,這些頻點應用的射頻識別系統(tǒng)一般都有相應的國際標準予以支持。其基本特點是電子標簽的成本較低、標簽內保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短、電子標簽外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz, 典型的工作頻段有:915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持。高頻系統(tǒng)的基本特點是電子標簽及閱讀器成本均較高、標簽內保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(可達幾米至十幾米), 適應物體高速運動性能好,外形一般為卡狀,閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性。