1、关于 RFID 技术的探讨和研究摘 要射频识别技术，是一种新兴的通信技术，是以电磁学为基础，融合了多领域技术的一种非接触识别技术。简称RFID（RadioFrequency IDentification）技术，又称无线射频识别技术或电子标签。它不需要直接接触，也不需要光学可视。 关键词RFID；标签；天线；读卡器；计算机数据库管理系统；调制；编码 一、RFID 系统的组成 射频识别技术由许多的信息技术基础设施组成，主要包括：射频识别标签（又称射频卡、电子标签）和射频识别读写设备（称为读卡器、读写器或阅读器） 、天线和计算机数据库管理系统。 1.标签 射频识别标签（transponder）中，标
2、签主要就是由存有识别码的大规模集成电路芯片构成，并且标签和识别码是一一对应的关系，也就是每个标签都含有唯一的识别码，用来表示标签所对应的唯一的物体。电子标签按供电方式为标准分为无源标签和有源标签。有源标签自身带有供电装置，无源标签是利用电磁感应原理进行供电的；有源标签的作用距离比较远，而无源标签比较近；有源标签的成本要比无源标签要高；无源标签比有源标签适应周围环境的能力更强。还有一个突出的缺点，就是有源标签的体积比较大，应用起来比较不方便。所以现在应用的射频识别标签主要以无源标签为主，只有极个别和特殊的情况才使用有源标签。 RFID 系统是用标签的工作频率或发送距离来衡量它的工作标准的。按载波
3、频率的不同，标签可分为低频、中频、高频和微波频段标签。100KHz 到 500KHz 主要是低频标签的频率，中频标签频率主要为 10MHz到 15MHz，高频标签主要工作在 850MHz 到 950MHz，还有 2.4-5GHz 的微波段。 根据标签内部使用的存储器类型可以分成只读（RO）或可读写（RW）标签。RW 标签一般比 RO 标签贵，RO 标签存有一个唯一的 ID 号码，不能修改。 按作用距离的大小标签又可分为： 密耦合标签：作用距离很小，主要应用在距离不作要求的设备中，作用范围小于 1 厘米，它可以用介于直流和 30MHz 交流之间的任意频率进行工作，不必发射电磁波，所以可以提供较大
4、的能量，安全系数比较高。 近耦合标签：作用距离也很小，但比密耦合标签要大。一般小于 15厘米。也主要应用在距离不作要求、安全系数要求高的设备中，不必发射电磁波，能够提供较大的能量。 遥耦合标签：作用距离可增加到 1 米，它必须发射电磁波，主要利用电磁耦合发送频率，所以传输的能量很小。主要使用 135KHz 以下的频率或 13.56MHz 等频率。 远距离标签：它的作用距离相对其他类型标签比较远，作用距离从1 米到 10 米的，或者可以更远。一般这类系统都在微波范围内使用电磁波工作。 2.天线 天线作为一个传输载体，其作用主要是用来传输信号。天线与读卡器连接，是信号的发射和接收装置，向电子标签发
5、送信号，并从电子标签接收返回信号。在实际应用中，天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收，所以需要专业技术人员对天线进行合理的设计、安装和调试，以保证数据的准确发射和接收。 3.读卡器 读卡器（Reader Or Scanner）是 RFID 系统的重要组成部分，可以说，标签中的内容都是由读卡器所提供的。它通过数据接口和计算机相连，用于阅读标签中的数据或者向标签写入新数据。 4.计算机数据库管理系统 数据库系统是射频识别系统的核心部分，它主要用来管理射频识别系统当中 的所用数据。射频识别系统中各种数据的存取就是数据管理系统通过对数据库进行相关操作来实现的。数据库中存放着标签以及标签对应物体
6、的一些相关的信息和数据，并且具有储存、更改、注销标签等功能。它保证了是标签与读卡器，读卡器与计算机的正常通信以及 RFID系统的正常运行。 二、RFID 系统的基本工作原理 射频识别技术是通过射频识别信号实现目标和计算机终端之间的数据交换，主要是读卡器和电子标签之间通过天线的信号传输进行数据和能量的交换。RFID 系统的工作原理。 RFID 系统的基本工作流程是：读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，电子标签获得能量被激活，将自身编码等信息通过电子标签内置天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读卡器，读卡
7、器对接收的信号进行解调和解码后送到主机进行相关处理；主机根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行部件动作。 三、RFID 系统中信号的编码与调制 1.调制 通常，我们称未被改变的电磁波为载波，也就是，载波可以被加载信号，未被调制的载波信号被称为被调信号。被调制后才输出的信号为已调信号。信号的调制过程是指改变载波的幅度、频率和相位，也就是改变了电磁波的波形。我们通常所说的最基本的调制方法是调幅、调频和调相。调幅是指改变载波幅度的调制方式；调频是指改变载波频率的调制方式；调相是指改变载波相位的调制方式。当然，调制方法还有许多，但无论哪种调制方法都是由这三种基本调制方法衍生出来的。 RFID 系统常用的调制方法有：振幅键控（ASK） 、频移键控（FSK）和相移键控（PSK） 。 2.编码 对于 RFID 系统来说，信号的传送要经过编码、调制、信道传输和解调等几个步骤。在进入信道之前，要对待传送数据信号进行编码，主要是根据二进制数 0 和 1 进行编码，形成相应的传输码，被标签接收后再进行解调和译码，以得到传输的原始数据。简单来说就是信号的调制解调和编码译码的过程。 RFID 系统中常用的编码方式主要有以下几种：NRZ 编码、Mllier 编码、Manchesiter 编码、UnipolarRZ 编码、DBP 编码。 （编辑/永安）
