RFID標簽的工作原理分析

發(fā)布日期：2021-05-12 10:30:09 作者：Ling 點擊：23981

RFID標簽又稱為射頻標簽、應答器、數(shù)據(jù)載體，RFID閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、讀頭、通信器，讀寫器(取決于電子標簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。RFID技術(shù)的基本工作原理如下:標簽進入磁場后，接收讀寫器發(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(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽);讀寫器讀取信息并解碼后，送至管理信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

RFID系統(tǒng)由兩部分組成:讀寫單元和電子標簽。讀寫器通過天線發(fā)出電磁脈沖，電子標簽接收這些脈沖，并發(fā)送已存儲的信息到閱讀器作為響應。實際上，這就是對存儲器的數(shù)據(jù)進行非接觸讀、寫或刪除處理。電子標簽包含了RFID射頻處理電路和一個超薄天線環(huán)路，天線與一個塑料薄片一起嵌入標簽內(nèi)，最常見的標簽一般為信用卡大小，也可以根據(jù)不同的應用需求設計不同形狀、不同大小的標簽。
與條形碼或磁條等其他ID技術(shù)相比較而言，RFID技術(shù)的優(yōu)勢在于閱讀器和收發(fā)器之間的無線連接:讀寫單元不需要與收發(fā)器之間的可視接觸，因此可以完全集成到產(chǎn)品里面。RFID標簽適合于惡劣的環(huán)境，收發(fā)器對潮濕、骯臟和機械影響不敏感，具有非常高的可靠性和快速數(shù)據(jù)獲取的能力。RFID電子標簽與RFID讀寫器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合;在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)交換。RFID電子標簽處于開放待訪問狀態(tài)，當進入讀寫器的電磁場信號覆蓋范圍中時，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號(查詢請求)，根據(jù)電感耦合(Inductive Coupling)原理或電磁反向散射耦合標簽收到讀寫器功率相匹配的電磁信號后產(chǎn)生感應能量并解析接收到的信號，標簽內(nèi)部處理器(微電子芯片)利用內(nèi)部產(chǎn)生的電流返回特定的響應信息與讀寫器進行數(shù)據(jù)交換。讀寫器接收標簽響應信息并解碼，送至后端數(shù)據(jù)庫服務器進行標簽身份認證識別和有關(guān)數(shù)據(jù)處理。射頻信號的耦合類型分為兩類:電感耦合和電磁反向散射耦合。
1.電感耦合
根據(jù)法拉第電磁感應定律產(chǎn)生感應電動勢，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)互感耦合，也稱磁耦合。其中一個重要的、廣泛的應用就是變壓器。一般適用低、高頻工作的近距離RFID系統(tǒng)。工作頻率主要有125 kHz、225 kHz和13.56 MHz。識別距離小于1m，典型作用距離為10~20cm。
2.電磁反向散射耦合
這種類型是雷達原理模型，依據(jù)電磁波的空間傳播規(guī)律，發(fā)射出的電磁波反射同時攜帶回碰到的目標信息。一般適用于超高頻、微波工作的遠距離RFID系統(tǒng)。工作頻率主要有433 MHz、915 MHz、2.45 GHz和5.8 GHz。識別距離大于1m，典型作用距離為3~10m。