射频识别技术(RFID)讲解学习.ppt

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1、射频识别技术(RFID)2 2、射频识别技术的特点射频识别技术的特点 射频识别技术具有体积小、信息量大、寿命长、可读写、射频识别技术具有体积小、信息量大、寿命长、可读写、保密性好、抗恶劣环境、不受方向和位置影响、识读速度保密性好、抗恶劣环境、不受方向和位置影响、识读速度快、识读距离远、可识别高速运动物体、可重复使用等特快、识读距离远、可识别高速运动物体、可重复使用等特点，支持快速读写、非可视识别、多目标识别、定位及长点，支持快速读写、非可视识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。期跟踪管理。RFIDRFID技术与网络定位和通信技术相结合，可技术与网络定位和通信技术相结合，可实现全球范围内物资的实

2、时管理跟踪与信息共享。实现全球范围内物资的实时管理跟踪与信息共享。埃森哲（全球最大咨询公司）实验室首席科学家弗格森埃森哲（全球最大咨询公司）实验室首席科学家弗格森认为认为 RFIDRFID是一种突破性的技术：是一种突破性的技术：“第一，可以识别单个的第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能

3、一个一个地读。此外，储存物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。的信息量也非常大。n电磁学基础电磁学基础 在射频识别系统中，射频标签与读写器之间，通过在射频识别系统中，射频标签与读写器之间，通过两者的天线架起空间电磁波传输的通道，通过电感耦两者的天线架起空间电磁波传输的通道，通过电感耦合或电磁耦合的方式，实现能量和数据信息的传输。合或电磁耦合的方式，实现能量和数据信息的传输。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。型有两种。（1 1）电感耦合电感耦合：变压器模型，通过空间高频交变磁：变压器模型，通过空间高频交

4、变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律，如下图所示。场实现耦合，依据的是电磁感应定律，如下图所示。（2 2）电磁反向散射耦合：电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律电磁波的空间传播规律 电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波识别系统。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。工作的远距离射频识别系统。电容耦合电容耦合，就

5、是两个相互隔离的电极，电能从一个电极，就是两个相互隔离的电极，电能从一个电极，由于频率变化，感应到另一个电极的过程。由于频率变化，感应到另一个电极的过程。电磁与电感耦合的差别电磁与电感耦合的差别 在在电磁耦合电磁耦合方式中，阅读器的天线将阅读器产生方式中，阅读器的天线将阅读器产生的读写射频能量以电磁波的方式发送到定向的空间范的读写射频能量以电磁波的方式发送到定向的空间范围内，形成阅读器的有效阅读区域，位于阅读器有效围内，形成阅读器的有效阅读区域，位于阅读器有效阅读区域中的射频标签从阅读器天线发出的电磁场中阅读区域中的射频标签从阅读器天线发出的电磁场中提取工作能源，并通过射频标签的内部电路及标签

6、天提取工作能源，并通过射频标签的内部电路及标签天线将标签内存的数据信息传送到阅读器，阅读器对信线将标签内存的数据信息传送到阅读器，阅读器对信号解码后送计算机系统进行处理。电磁与电感耦合的号解码后送计算机系统进行处理。电磁与电感耦合的差别在于电磁耦合方式中阅读器将射频能量以电磁波差别在于电磁耦合方式中阅读器将射频能量以电磁波的形式发送出去。的形式发送出去。在在电感耦合电感耦合方式中，阅读器将射频能量束缚在阅方式中，阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈周围，通过交变闭合的线圈磁场，沟通读器电感线圈周围，通过交变闭合的线圈磁场，沟通阅读器线圈与射频标签之间的射频通道，没有向空间阅读器线圈与射频标签之

7、间的射频通道，没有向空间辐射电磁能量。辐射电磁能量。射频识别系统射频识别系统中射频标签与读写器之间中射频标签与读写器之间的作用距离是射频识别系统中的一个重要问的作用距离是射频识别系统中的一个重要问题。根据射频识别系统作用距离的远近情况，题。根据射频识别系统作用距离的远近情况，射频识别系统可分为密耦合、遥耦合和远距射频识别系统可分为密耦合、遥耦合和远距离三类。离三类。1.1.天线场区的概念天线场区的概念（1 1）无功近场区）无功近场区 无功近场区又称为电抗近场区。它是天线辐无功近场区又称为电抗近场区。它是天线辐射场中紧邻天线口径的一个场区域。在该区域中射场中紧邻天线口径的一个场区域。在该区域中电

8、抗性贮能场占主导地位，其中的电场与磁场的电抗性贮能场占主导地位，其中的电场与磁场的转换类似于变压器中的电磁、磁电之间场的转换。转换类似于变压器中的电磁、磁电之间场的转换。在该区域中束缚于天线的电磁场未曾做功（只是在该区域中束缚于天线的电磁场未曾做功（只是进行相互交换），因而称为无功近场区。进行相互交换），因而称为无功近场区。（2 2）辐射近场区）辐射近场区 越过电抗近场区就是辐射场区，辐射场区越过电抗近场区就是辐射场区，辐射场区的电磁场已脱离了天线的束缚并作为电磁波进的电磁场已脱离了天线的束缚并作为电磁波进入空间。在辐射近场区中，辐射场占优势，并入空间。在辐射近场区中，辐射场占优势，并且辐射场

9、的角度分布与距天线口径的距离有关。且辐射场的角度分布与距天线口径的距离有关。2.2.耦合类型耦合类型 （1 1）密耦合系统）密耦合系统 密耦合的的作用距离是密耦合的的作用距离是1cm1cm以下，是利用射频以下，是利用射频标签与读写器之间的电感耦合构成无接触的空间标签与读写器之间的电感耦合构成无接触的空间信息传输射频通道工作的，工作频率一般在信息传输射频通道工作的，工作频率一般在30MHZ30MHZ以下。以下。在密耦合系统（也称变压器方式）中，阅读在密耦合系统（也称变压器方式）中，阅读器一方的天线相当于变压器的初级线圈，射频器一方的天线相当于变压器的初级线圈，射频标签一方的天线相当于变压器的次级

10、，耦合磁标签一方的天线相当于变压器的次级，耦合磁场在阅读器线圈初级与射频标签线圈次级之间场在阅读器线圈初级与射频标签线圈次级之间构成闭合回路。电感耦合方式是低频近距离无构成闭合回路。电感耦合方式是低频近距离无接触射频识别系统的一般耦合原理。接触射频识别系统的一般耦合原理。密耦合系统中射频标签一般是无源标签，密耦合系统中射频标签一般是无源标签，天线场区天线场区：为无功近场区，：为无功近场区，能量传输：能量传输：通过电感耦合方式来实现。国际标通过电感耦合方式来实现。国际标 准可参考的有准可参考的有ISO10536.ISO10536.数据传输：数据传输：是通过电感（磁场）耦合或电容是通过电感（磁场）

11、耦合或电容（电场）耦合的负载调制实现。（电场）耦合的负载调制实现。负载调制的概念负载调制的概念 对于电感耦合系统，射频标签天线上的负对于电感耦合系统，射频标签天线上的负载电阻的接通和断开，将反映在读写器天线上载电阻的接通和断开，将反映在读写器天线上的电压发生变化，从而实现远距离射频标签对的电压发生变化，从而实现远距离射频标签对读写器天线上的电压进行振幅调制，人们通过读写器天线上的电压进行振幅调制，人们通过数据控制负载电压的变化，这些数据就能够从数据控制负载电压的变化，这些数据就能够从射频标签传输到读写器，这种数据传输方式称射频标签传输到读写器，这种数据传输方式称作负载调制。作负载调制。（2）遥

12、耦合系统 遥耦合与密耦合不同之处是不可能采用电容耦合，一遥耦合与密耦合不同之处是不可能采用电容耦合，一般又称为电感耦合。遥耦合又可分为近耦合（典型作般又称为电感耦合。遥耦合又可分为近耦合（典型作用距离为用距离为1515厘米）和疏耦合（典型作用距离为厘米）和疏耦合（典型作用距离为1M1M）两）两类。类。国际标准可参考的有国际标准可参考的有ISO14443ISO14443（近耦合）和（近耦合）和ISO15693ISO15693（疏耦合）（疏耦合）遥耦合标签几乎是无源标签，通常是由单个芯片遥耦合标签几乎是无源标签，通常是由单个芯片以及作为天线的大面积线圈所组成。以及作为天线的大面积线圈所组成。天线场

13、区天线场区：为无功近场区，：为无功近场区，能量传输：能量传输：通过电感耦合方式来实现。通过电感耦合方式来实现。数据传输：数据传输：也是通过电感（磁场）耦合的负载调也是通过电感（磁场）耦合的负载调制实现。遥耦合系统目前仍是低成本射频识别制实现。遥耦合系统目前仍是低成本射频识别系统的主流，其典型工作频率为系统的主流，其典型工作频率为13.56MHZ13.56MHZ。（3 3）远距离系统）远距离系统 远距离系统的工作距离从几米到几十米，个远距离系统的工作距离从几米到几十米，个别系统具有更远的作用距离。典型的工作频率有别系统具有更远的作用距离。典型的工作频率有915MHZ915MHZ、2.45GHZ2

14、.45GHZ等，可参考的国际标准有等，可参考的国际标准有ISO10374ISO10374、ISO18000-4-5-6ISO18000-4-5-6等。等。天线场区：辐射远场区天线场区：辐射远场区 远距离系统均是利用射频标签与读写器之间远距离系统均是利用射频标签与读写器之间的电磁耦合（电磁波发射与反射）构成无接触的的电磁耦合（电磁波发射与反射）构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。采用反射调制工空间信息传输射频通道工作的。采用反射调制工作方式实现射频标签到读写器的数据传输。作方式实现射频标签到读写器的数据传输。3.3.射频识别系统空间传输通道中发生的过程可归结射频识别系统空间传输通道中发生的过

15、程可归结为三种事件模型：为三种事件模型：（1 1）能量是时序得以实现的基础。）能量是时序得以实现的基础。（2 2）时序是数据交换的实现方式。）时序是数据交换的实现方式。（3 3）数据交换是目的。）数据交换是目的。4.4.能量。能量。阅读器向射频标签供给射频能量。阅读器向射频标签供给射频能量。无源标签无源标签：工作能量来自阅读器射频能量。：工作能量来自阅读器射频能量。半有源标签半有源标签：阅读器的射频能量起到唤醒标签转：阅读器的射频能量起到唤醒标签转入工作状态的作用。入工作状态的作用。有源标签有源标签：不需利用阅读器的射频能量。：不需利用阅读器的射频能量。5.5.时序时序（1 1）双向系统（阅读

16、器向标签发送命令和数据，标）双向系统（阅读器向标签发送命令和数据，标签向阅读器返回所存储的数据）签向阅读器返回所存储的数据）阅读器先讲方式阅读器先讲方式 射频标签先讲方式射频标签先讲方式（2 2）多标签识别系统）多标签识别系统 一般情况下，采用阅读器先讲方式，阅读器一般情况下，采用阅读器先讲方式，阅读器通过发出一系列的隔离指令，使得读出范围内的通过发出一系列的隔离指令，使得读出范围内的多个射频标签逐一或逐批地被隔离（令其睡眠）多个射频标签逐一或逐批地被隔离（令其睡眠）出去，最后保留一个处于活动状态的标签与阅读出去，最后保留一个处于活动状态的标签与阅读器建立无冲撞的通信。器建立无冲撞的通信。6.

17、6.数据传输数据传输（1 1）从阅读器向射频标签方向的数据交换）从阅读器向射频标签方向的数据交换 从射频标签存储信息的注入方式来分，可分为有线写入方从射频标签存储信息的注入方式来分，可分为有线写入方式和无线写入方式两种情况。式和无线写入方式两种情况。从阅读器向射频标签是否发送命令来分，可分为射频标签从阅读器向射频标签是否发送命令来分，可分为射频标签只能接受能量激励和既接受能量激励也接受阅读器代码命令。只能接受能量激励和既接受能量激励也接受阅读器代码命令。（2 2）从射频标签向阅读器方向的数据交换。其工作方式包括：）从射频标签向阅读器方向的数据交换。其工作方式包括：射频标签收到阅读器发送的射频能

18、量时被激活，并向阅射频标签收到阅读器发送的射频能量时被激活，并向阅读器反射标签存储的信息（此方式属单向通信）。读器反射标签存储的信息（此方式属单向通信）。射频标签收到阅读器发送的射频能量被激励后，根据阅射频标签收到阅读器发送的射频能量被激励后，根据阅读器发送的指令转入发送数据状态或读器发送的指令转入发送数据状态或“休眠休眠”状态（此方式状态（此方式为半双工双向通信）。为半双工双向通信）。nRFIDRFID系统组成系统组成 中间件中间件及应用及应用软件软件数据协议处理器数据协议处理器标签驱动标签驱动(射频单元射频单元)应用系统应用系统应用系统应用系统读写器读写器读写器读写器电子标签电子标签电子标

19、签电子标签响应单元响应单元编码编码存存储储器器解码解码物物理理接接口口(调调制制解解调调)读数据读数据写数据写数据命令命令查询查询写入写入读取读取应用程序接口应用程序接口应用程序接口应用程序接口(API)(API)(API)(API)空中接口空中接口空中接口空中接口(Air Interface)(Air Interface)(Air Interface)(Air Interface)芯片芯片天线天线封装封装数据数据能量能量射频识别系统的工作原理射频识别系统的工作原理RFID工作原理模型工作原理模型应用系统射频标签编码调制解码读写器应用接口空中接口空中接口 射频识别系统的工作原理是利用射频标签与

20、射频读射频识别系统的工作原理是利用射频标签与射频读写之间的射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对写之间的射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的、移动的待识别物品的自动识别。静止的、移动的待识别物品的自动识别。n读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被启动。能量被启动。n标签将自身编码等信息透过卡内天线发送出去。标签将自身编码等信息透过卡内天线发送出去。n读读写写器器接接收收天天线线接接收收到到从从标标签签发发送送来来的的载载波波信信号号，经

21、经天天线线调调节节器器传传送送到到读读写写器器，读读写写器器对对接接收收的的信信号号进进行行解调和译码然后送到后台软件系统处理。解调和译码然后送到后台软件系统处理。n后后台台软软件件系系统统根根据据逻逻辑辑运运算算判判断断，针针对对不不同同的的设设定定做做出出相相应应的的处处理理和和控控制制，发发出出指指令令信信号号控控制制执执行行相相应应的的动作。动作。RFID RFID 应用认知应用认知nRFIDRFID典型应用案例典型应用案例香港国际机场香港国际机场 在传统的行李条码化管理方式下，机场工作人员需要在传统的行李条码化管理方式下，机场工作人员需要使用手持条码扫描器近距离扫描行李标签，才能识读

22、到行使用手持条码扫描器近距离扫描行李标签，才能识读到行李的相关信息。这种工作方式不仅效率较低，同时，由于李的相关信息。这种工作方式不仅效率较低，同时，由于条码标签容易污损，导致出错率较高。和条码相比，在旅条码标签容易污损，导致出错率较高。和条码相比，在旅客行李上粘贴客行李上粘贴RFIDRFID行李标签后，超高频行李标签后，超高频RFIDRFID读写器可以远读写器可以远距离并可从不同角度识别行李标签的距离并可从不同角度识别行李标签的IDID，识读速度更快，识读速度更快，结果更准确。此外，结果更准确。此外，RFIDRFID行李标签的信息存储量也比条码行李标签的信息存储量也比条码多。据测试结果显示，

23、使用条码行李标签的准确扫描率为多。据测试结果显示，使用条码行李标签的准确扫描率为80%80%，而使用，而使用RFIDRFID行李标签后，机场行李处理速度大大提行李标签后，机场行李处理速度大大提高，有效识读率达到高，有效识读率达到97%97%（RFIDRFID射频快报注：受部分金属射频快报注：受部分金属行李箱的干扰影响），能够节省行李箱的干扰影响），能够节省5%5%的时间、人手及营运能的时间、人手及营运能力，每天可多处理力，每天可多处理20002000件离港行李。件离港行李。问题处理量；每年 1600 万件转运行李跟踪行李直至 ULD 的流程效率较低n适用于行李传送装置、ULD、传送带和移动应用

24、的 Symbol RFID 解决方案n所有的航空公司、所有的行李、100 多条传送带，200 多个 RFID 读取器阵列解决方案n提高客户服务水平n在装运过程中，避免手工扫描n缩短装运时间，降低装运成本n自动的电子集装箱载货清单n通过 ULD 对行李进行查找和验证优势行李在由传送带经探测机器直至运抵飞机上的整个过程中的可视性较差。HKAA 的 RFID 项目是亚洲最大的项目机场工作人员为行李贴加机场工作人员为行李贴加RFIDRFID标签标签行李处理系统的行李处理系统的RFIDRFID读写器识读行李标签信息读写器识读行李标签信息行李传送带附近也安装了行李传送带附近也安装了RFIDRFID读写器读

25、写器问题问题条码管理需要大量人力时间条码管理需要大量人力时间n将将RFIDRFID技术和电脑技术紧密结技术和电脑技术紧密结合，利用合，利用RFIDRFID实施图书管理系实施图书管理系统统 解决方案解决方案n读者则可自助完成借、还书等工作读者则可自助完成借、还书等工作 n工作人员可进行快速图书的盘点工作人员可进行快速图书的盘点 n图书防盗图书防盗 n结合读者和管理人员的借阅卡和工作卡，还可以结合读者和管理人员的借阅卡和工作卡，还可以实时了解人员进出的情况，统计进出数据实时了解人员进出的情况，统计进出数据 优势优势中大型的图书馆由于进出人数众多，以及大量的馆藏图书，中大型的图书馆由于进出人数众多，

26、以及大量的馆藏图书，使工作人员工作繁琐，读者长时间排队借还书使工作人员工作繁琐，读者长时间排队借还书图书管理图书管理图书失窃图书失窃 造成大量损失造成大量损失图书管理标签转换站标签转换站馆员工作站馆员工作站管理软件管理软件藏书盘点仪藏书盘点仪自动分检线自动分检线自动还书口自动还书口自助借阅自助借阅RFID 图书标签图书标签仓库管理集装箱防盗RFIDRFID单元化技术单元化技术nRFID RFID 相关协议相关协议nRFIDRFID标签标签nRFID RFID 读写器及天线读写器及天线nRFID RFID 中间件中间件RFID RFID 相关协议相关协议 ISO/IEC ISO/IEC相关相关R

27、FIDRFID标准标准 ISO/IECISO/IEC已出台的已出台的RFIDRFID标准主要关注基本的模块构建，空中接口，涉及到标准主要关注基本的模块构建，空中接口，涉及到的数据结构以及其实施问题。具体可以分为技术标准、数据内容标准、一致的数据结构以及其实施问题。具体可以分为技术标准、数据内容标准、一致性标准及应用标准四个方面。性标准及应用标准四个方面。包括：包括：n ISO 18000-1 ISO 18000-1 空中接口一般参数空中接口一般参数n ISO 18000-2 ISO 18000-2 低于低于135KHz135KHz频率的空中接口参数频率的空中接口参数n ISO 18000-3

28、13.56MHzISO 18000-3 13.56MHz频率下的空中接口参数频率下的空中接口参数n ISO 18000-4 2.45GHzISO 18000-4 2.45GHz频率下的空中接口参数频率下的空中接口参数n ISO 18000-6 860-960MHzISO 18000-6 860-960MHz频率下的空中接口参数频率下的空中接口参数n ISO 18000-7 433.92MHzISO 18000-7 433.92MHz频率下的空中接口参数频率下的空中接口参数n ISO 10536 ISO 10536 非接触集成电路卡非接触集成电路卡n ISO 15693 ISO 15693 非接

29、触集成电路卡近程卡非接触集成电路卡近程卡n ISO 14443 ISO 14443 非接触集成电路卡近程卡非接触集成电路卡近程卡n ISO 18046 RFIDISO 18046 RFID设备性能测试方法设备性能测试方法n ISO 18047(ISO 18047(有源及无源的有源及无源的)RFID)RFID设备一致性测试方法设备一致性测试方法n ISO 15424 ISO 15424 数据载体数据载体/特征标识符特征标识符n ISO 15418 UCCISO 15418 UCC应用标识应用标识n ISO 15434 ISO 15434 大容量大容量ADCADC媒体用的传送语法媒体用的传送语法n

30、 ISO 15459 ISO 15459 物品管理的唯一物品管理的唯一IDIDn ISO 15961 ISO 15961 数据协议：应用接口数据协议：应用接口n ISO 15962 ISO 15962 数据编码规则和逻辑存储功能的协议数据编码规则和逻辑存储功能的协议n ISO 15963 RFISO 15963 RF标签的唯一标识标签的唯一标识n ISO 10374 ISO 10374 货运集装箱标签货运集装箱标签n ISO 18185 ISO 18185 货运集装箱电子封条货运集装箱电子封条RFRF通信协议通信协议n ISO 11784 ISO 11784 基于动物的无线射频识别的代码结构基

31、于动物的无线射频识别的代码结构n ISO 11785 ISO 11785 基于动物的无线射频识别技术基于动物的无线射频识别技术n ISO 17358 ISO 17358 应用需求应用需求n ISO 17363 ISO 17363 货运集装箱货运集装箱n ISO 17364 ISO 17364 可回收运输单元可回收运输单元n ISO 17365 ISO 17365 运输单元运输单元 目前在我国常用的两个目前在我国常用的两个RFIDRFID标准为用于非接触智能卡两个标准为用于非接触智能卡两个ISOISO标准：标准：ISO 14443ISO 14443，ISO 15693ISO 15693。ISO

32、14443ISO 14443和和ISO 15693ISO 15693标准在标准在19951995年开始操作，其完成则是在年开始操作，其完成则是在20002000年年之后，二者皆以之后，二者皆以13.56MHz13.56MHz交变信号为载波频率。交变信号为载波频率。ISO 15693ISO 15693读写距离较远，读写距离较远，而而ISO 14443ISO 14443读写距离稍近，但应用较广泛。读写距离稍近，但应用较广泛。第二代电子身份证采用的标准是第二代电子身份证采用的标准是ISO 14443 TYPE BISO 14443 TYPE B协议。协议。ISO 14443ISO 14443定定义了

33、义了TYPE ATYPE A、TYPE BTYPE B两种类型协议，通信速率为两种类型协议，通信速率为106kbit/s106kbit/s，它们的不同，它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。主要在于载波的调制深度及位的编码方式。TYPE ATYPE A采用开关键控（采用开关键控（On-Off On-Off keyingkeying）的曼切斯特编码，）的曼切斯特编码，TYPE BTYPE B采用采用NRZ-LNRZ-L的的BPSKBPSK编码。编码。TYPE BTYPE B与与TYPE TYPE A A相比，具有传输能量不中断、速率更高、抗干扰能力列强的优点。相比，具有传输能量不中断、

34、速率更高、抗干扰能力列强的优点。RFIDRFID的核心是防冲撞技术，这也是和接触式的核心是防冲撞技术，这也是和接触式ICIC卡的主要区别。卡的主要区别。ISO 14443-3ISO 14443-3规规定了定了TYPE ATYPE A和和TYPE BTYPE B的防冲撞机制。二者防冲撞机制的原理不同，前者是的防冲撞机制。二者防冲撞机制的原理不同，前者是基于位冲撞检测协议，而基于位冲撞检测协议，而TYPE BTYPE B通信系列命令序列完成防冲撞。通信系列命令序列完成防冲撞。ISO 15693ISO 15693采用轮寻机制、分时查询的方式完成防冲撞机制。防冲撞机采用轮寻机制、分时查询的方式完成防冲

35、撞机制。防冲撞机制使得同时处于读写区内的多张卡的正确操作成为可能，既方便了操作，制使得同时处于读写区内的多张卡的正确操作成为可能，既方便了操作，也提高了操作的速度。也提高了操作的速度。EPCglobal RFIDEPCglobal RFID标准标准 EPCglobalEPCglobal主要关注的是：主要关注的是：物理对象系统标识的数据载体物理对象系统标识的数据载体/内容；内容；“物联网物联网”自动识别基础架构最低性能；网络数据交换准自动识别基础架构最低性能；网络数据交换准如对象名解析系统包括以如对象名解析系统包括以下协议：下协议：n UHF Class 0 Gen 1 RF ProtocolU

36、HF Class 0 Gen 1 RF Protocoln UHF Class 1 Gen 1 RF Protocol UHF Class 1 Gen 1 RF Protocoln HF Class 1 Gen 1 Tag Protocol HF Class 1 Gen 1 Tag Protocoln UHF Class 1 Gen 2 Tag Protocol UHF Class 1 Gen 2 Tag Protocoln EPC Tag Data Specification EPC Tag Data Specificationn Reader Protocol Reader Protoco

37、ln Reader Management Reader Managementn Tag Data Translation Tag Data Translationn Application Level Events Application Level Eventsn EPCIS Capture Interface EPCIS Capture Interfacen EPCIS Data specification EPCIS Data specificationn EPCIS Query Interface EPCIS Query Interfacen Object Numbering Syst

38、em,ONS Object Numbering System,ONSn EPCIS Discovery EPCIS Discoveryn Subscriber Authentication Subscriber Authentication RFIDRFID标签标签 射频标签（射频标签（RFID TAGRFID TAG）是安装在被识别对象上，存储被识）是安装在被识别对象上，存储被识别对象相关信息的电子装置，常称为电子标签。它是射频别对象相关信息的电子装置，常称为电子标签。它是射频识别系统的数据载体，是射频识别系统的核心。识别系统的数据载体，是射频识别系统的核心。1.1.射频识别标签的分类及其构

39、成射频识别标签的分类及其构成 （1 1）按标签的工作方式分类）按标签的工作方式分类 主动式标签主动式标签：用自身的射频能量主动地发射数据给读写：用自身的射频能量主动地发射数据给读写器的标签。主动标签含有电源。器的标签。主动标签含有电源。被动式标签被动式标签：由读写器发出查询信号触发后进入通信：由读写器发出查询信号触发后进入通信状态的标签。被动标签可有源也可无源。状态的标签。被动标签可有源也可无源。（2 2）按标签的读写方式分类）按标签的读写方式分类 只读型标签只读型标签。只能读出不能写入的标签。可分为以。只能读出不能写入的标签。可分为以下三类：下三类：只读标签只读标签：内容出厂时已写入，识别时

40、只可读出，：内容出厂时已写入，识别时只可读出，不可改写。不可改写。一次性编程只读标签一次性编程只读标签：标签内容只可在应用前一次：标签内容只可在应用前一次性编程写入，识别过程中内容不可改写。性编程写入，识别过程中内容不可改写。可重复编程只读标签可重复编程只读标签：标签内容经擦除后可重新编：标签内容经擦除后可重新编程写入，识别过程中内容不可改写。程写入，识别过程中内容不可改写。读写型标签读写型标签。标签内容既可被读写器读出，又可由。标签内容既可被读写器读出，又可由读写器写入的标签。读写器写入的标签。（3 3）按标签有无能源分类）按标签有无能源分类 无源标签无源标签。标签中不含电池的标签。工作。标

41、签中不含电池的标签。工作能量来自阅读器射频能量。能量来自阅读器射频能量。有源标签有源标签。标签中含有电池的标签。不需。标签中含有电池的标签。不需利用阅读器的射频能量。利用阅读器的射频能量。半有源标签半有源标签：阅读器的射频能量起到唤醒：阅读器的射频能量起到唤醒标签转入工作状态的作用。标签转入工作状态的作用。（4 4）按标签的工作频率分类）按标签的工作频率分类 低频标签低频标签：500KHz500KHz以下以下 中高频标签中高频标签：3M-30MHz3M-30MHz 特高频标签特高频标签：300M-3000MHz300M-3000MHz 超高频标签超高频标签：3GHz3GHz以上以上 （5 5）

42、按标签的工作距离分类）按标签的工作距离分类 远程标签远程标签：工作距离：工作距离1m1m以上以上 近程标签近程标签：10cm100cm10cm100cm 超近程标签超近程标签：0.2cm10cm0.2cm10cmnEPCEPC目前定义了目前定义了5 5种电子标签种电子标签 EPC EPC标签类型标签类型 标签功能标签功能 Class 0 Class 0只读标签，只读标签，EPCEPC码在生产过程中写入，使用码在生产过程中写入，使用过程不能写入，是无源标签。过程不能写入，是无源标签。Class 1 Class 1可写一次之后只读，可写一次之后只读，EPCEPC码由读写器现场写码由读写器现场写入，

43、是无源标签。入，是无源标签。Class 2 Class 2可读写，是无源标签。，可读写，是无源标签。，Class 3 Class 3Class 2Class 2功能再加上电源以提供更长距离和功能再加上电源以提供更长距离和更强大功能，是一种半无源标签。更强大功能，是一种半无源标签。Class 4 Class 4Class 3Class 3功能再加上有源通信以及与其他标功能再加上有源通信以及与其他标签通信的能力。签通信的能力。射频识别标签的构成射频识别标签的构成 射频识别标签一般由天线、调制器、编码发射频识别标签一般由天线、调制器、编码发生器、时钟及存储器构成。生器、时钟及存储器构成。天线调制器控

44、制器（CPU）电源编码发生器时钟存储器射频识别标签的功能 （1 1）具有一定容量的存储器，用于存储被识别）具有一定容量的存储器，用于存储被识别对象的信息。对象的信息。（2 2）在一定工作环境下及技术条件下标签数据）在一定工作环境下及技术条件下标签数据能被读出或写入。能被读出或写入。（3 3）维持对识别对象的识别及相关信息的完整。）维持对识别对象的识别及相关信息的完整。（4 4）数据信息编码后，工作时可传输给读写器。）数据信息编码后，工作时可传输给读写器。（5 5）可编程，且一旦编程后，永久性数据不能）可编程，且一旦编程后，永久性数据不能再修改。再修改。（6 6）具有确定的期限，使用期限内无须维

45、修。）具有确定的期限，使用期限内无须维修。2.2.射频识别工作频率射频识别工作频率电磁波波段的划分电磁波波段的划分波段名波段名波长波长频率频率频段名频段名长波长波LW1-10km30-300KHz低频低频LF中波中波MW100-1000m300-3000KHz中频中频MF短波短波SW10-100m3-30MHz高频高频HF超短波超短波1-10m30-300MHz甚高频甚高频VHF微波微波10-100cm300-3000MHz 特高频特高频UHF1-10cm3-30GHz超高频超高频SHF目前我国已规划的用于目前我国已规划的用于RFIDRFID技术的频率技术的频率频段名频段名 频段频段 工作频率

46、工作频率低频低频LFLF30-300KHz30-300KHz50K-190KHz50K-190KHz（主要是（主要是125/134KHz125/134KHz）高频高频HFHF3-30MHz3-30MHz13.553-13.567MHz13.553-13.567MHz特高频特高频UHFUHF300-3000MHz300-3000MHz(微波微波)433.00-433.79MHz433.00-433.79MHz910.10M/912.10M/914.10M910.10M/912.10M/914.10M840-845MHz,920-925MHz840-845MHz,920-925MHz2.4000-

47、2.4835GHz2.4000-2.4835GHz超高频超高频SHFSHF3-30GHz3-30GHz(微波微波)5.795G/5.805GHz5.795G/5.805GHz5.835G/5.845GHz5.835G/5.845GHz射频标签工作频率分类射频标签工作频率分类（1 1）低频（）低频（LFLF）标签）标签 低频标签工作频率范围低频标签工作频率范围30300KHZ30300KHZ，典型的工作频率，典型的工作频率有：有：125KHZ125KHZ，133KHZ133KHZ，低频标签一般为无源标签，工作，低频标签一般为无源标签，工作能量通过电感耦合能量通过电感耦合(近场）获得，阅读距离小于

48、近场）获得，阅读距离小于1 1米。米。典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、自典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、自动化生产线、精密仪器、电子闭锁防盗等。国际标准有：动化生产线、精密仪器、电子闭锁防盗等。国际标准有：ISO11784/11785ISO11784/11785（用于动物识别）、（用于动物识别）、ISO18000-2ISO18000-2（125-125-135KHZ135KHZ）低频标签的优势：具有省电、廉价的特点；低频标签的优势：具有省电、廉价的特点；工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织、木材等；非常适合近距离、透水、

49、有机组织、木材等；非常适合近距离、低速度的、数据量要求较少的识别应用。低速度的、数据量要求较少的识别应用。低频标签的劣势有：存储数据量少，只能低频标签的劣势有：存储数据量少，只能适合低速、近距离识别应用；与高频标签相适合低速、近距离识别应用；与高频标签相比，天线匝数更多，成本更高一些。比，天线匝数更多，成本更高一些。（2 2）高频（）高频（HFHF）标签）标签 高频标签工作频率范围高频标签工作频率范围330MHZ330MHZ，典型工作频，典型工作频率为率为13.56MHZ13.56MHZ，中高频标签一般也采用无源设置，中高频标签一般也采用无源设置，其工作能量和低频标签一样，也是通过电感耦合其工

50、作能量和低频标签一样，也是通过电感耦合（近场）获得，其基本特点与低频标签相似，由（近场）获得，其基本特点与低频标签相似，由于其工作频率的提高，可以选用较高的传输速度，于其工作频率的提高，可以选用较高的传输速度，天线设计相对简单，标签一般制成卡片形状。天线设计相对简单，标签一般制成卡片形状。典型的应用包括：无线典型的应用包括：无线ICIC卡、电子车票、电子卡、电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗、自动化生产线等。相关身份证、电子闭锁防盗、自动化生产线等。相关的国际标准有的国际标准有ISO14443ISO14443、ISO15693ISO15693、ISO18000-ISO18000-3 3（13.