最新rfid(射頻卡介紹)
1.射頻卡基礎知識介紹
最基本的RFID系統由三部分組成： 1。
標簽（Tag，即射頻卡）：由耦合元件及芯片組成，標簽含有內置天線(xiàn)，用于和射頻天線(xiàn)間進(jìn)行通信。 2。
閱讀器：讀取（在讀寫(xiě)卡中還可以寫(xiě)入）標簽信息的設備。 3。
天線(xiàn)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。 有些系統還通過(guò)閱讀器的RS232或RS485接口與外部計算機（上位機主系統）連接，進(jìn)行數據交換。
系統的基本工作流程是：閱讀器通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線(xiàn)工作區域時(shí)產(chǎn)生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過(guò)卡內置發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送出去；系統接收天線(xiàn)接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號，經(jīng)天線(xiàn)調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進(jìn)行解調和解碼然后送到后臺主系統進(jìn)行相關(guān)處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執行機構動(dòng)作。 [圖1。
電感耦合射頻識別系統高頻接口電路框圖。] 在耦合方式（電感-電磁）、通信流程（FDX、HDX、SEQ）、從射頻卡到閱讀器的數據傳輸方法（負載調制、反向散射、高次諧波）以及頻率范圍等方面，不同的非接觸傳輸方法有根本的區別，但所有的閱讀器在功能原理上，以及由此決定的設計構造上都很相似，所有閱讀器均可簡(jiǎn)化為高頻接口和控制單元兩個(gè)基本模塊。
高頻接口包含發(fā)送器和接收器，其功能包括：產(chǎn)生高頻發(fā)射功率以啟動(dòng)射頻卡并提供能量；對發(fā)射信號進(jìn)行調制，用于將數據傳送給射頻卡；接收并解調來(lái)自射頻卡的高頻信號。不同射頻識別系統的高頻接口設計具有一些差異，電感耦合系統的高頻接口原理圖如圖1所示。
閱讀器的控制單元的功能包括：與應用系統軟件進(jìn)行通信，并執行應用系統軟件發(fā)來(lái)的命令；控制與射頻卡的通信過(guò)程（主-從原則）；信號的編解碼。 對一些特殊的系統還有執行反碰撞算法，對射頻卡與閱讀器間要傳送的數據進(jìn)行加密和解密，以及進(jìn)行射頻卡和閱讀器間的身份驗證等附加功能。
射頻識別系統的讀寫(xiě)距離是一個(gè)很關(guān)鍵的參數。目前，長(cháng)距離射頻識別系統的價(jià)格還很貴，因此尋找提高其讀寫(xiě)距離的方法很重要。
影響射頻卡讀寫(xiě)距離的因素包括天線(xiàn)工作頻率、閱讀器的RF輸出功率、閱讀器的接收靈敏度、射頻卡的功耗、天線(xiàn)及諧振電路的Q值、天線(xiàn)方向、閱讀器和射頻卡的耦合度，以及射頻卡本身獲得的能量及發(fā)送信息的能量等。大多數系統的讀取距離和寫(xiě)入距離是不同的，寫(xiě)入距離大約是讀取距離的40%~80%。
射頻卡的標準及分類(lèi) 目前生產(chǎn)RFID產(chǎn)品的很多公司都采用自己的標準，國際上還沒(méi)有統一的標準。目前，可供射頻卡使用的幾種標準有 ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。
應用最多的是ISO14443和ISO15693，這兩個(gè)標準都由物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成。 [圖2。
閱讀器的控制單元電路框圖。] 按照不同得方式，射頻卡有以下幾種分類(lèi)： 1。
按供電方式分為有源卡和無(wú)源卡。有源是指卡內有電池提供電源，其作用距離較遠，但壽命有限、體積較大、成本高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作；無(wú)源卡內無(wú)電池，它利用波束供電技術(shù)將接收到的射頻能量轉化為直流電源為卡內電路供電，其作用距離相對有源卡短，但壽命長(cháng)且對工作環(huán)境要求不高。
2。 按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。
低頻射頻卡主要有125kHz和134。2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13。
56MHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz、2。45GHz、5。
8GHz等。低頻系統主要用于短距離、低成本的應用中，如多數的門(mén)禁控制、校園卡、動(dòng)物監管、貨物跟蹤等。
中頻系統用于門(mén)禁控制和需傳送大量數據的應用系統；高頻系統應用于需要較長(cháng)的讀寫(xiě)距離和高讀寫(xiě)速度的場(chǎng)合，其天線(xiàn)波束方向較窄且價(jià)格較高，在火車(chē)監控、高速公路收費等系統中應用。 3。
按調制方式的不同可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式射頻卡用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數據給讀寫(xiě)器；被動(dòng)式射頻卡使用調制散射方式發(fā)射數據，它必須利用讀寫(xiě)器的載波來(lái)調制自己的信號，該類(lèi)技術(shù)適合用在門(mén)禁或交通應用中，因為讀寫(xiě)器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
在有障礙物的情況下，用調制散射方式，讀寫(xiě)器的能量必須來(lái)去穿過(guò)障礙物兩次。而主動(dòng)方式的射頻卡發(fā)射的信號僅穿過(guò)障礙物一次，因此主動(dòng)方式工作的射頻卡主要用于有障礙物的應用中，距離更遠（可達 30米）。
4。 按作用距離可分為密耦合卡（作用距離小于1厘米）、近耦合卡（作用距離小于15厘米）、疏耦合卡（作用距離約1米）和遠距離卡（作用距離從1米到10米，甚至更遠）。
5。 按芯片分為只讀卡、讀寫(xiě)卡和CPU卡。
無(wú)線(xiàn)智能卡（又稱(chēng)射頻卡）是一種無(wú)源（免供電）內藏特殊密匙數碼的密碼卡，它利用雙向無(wú)線(xiàn)電射頻技術(shù)，完成卡的數碼識別，亦即代表了持卡人的身份和相關(guān)信息。這種新科技因具有諸多優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代光電卡，磁卡，接觸IC卡等，是未來(lái)智能IC卡發(fā)展的主流方向。
它廣泛應用在身份鑒別、信用鑒別、自動(dòng)化控制、安全防范領(lǐng)域，其安全性、保密性，實(shí)用性是目前各種通用防范電路無(wú)法比。
2.RFID的基本工作原理是什么
RFID的基本工作原理并不復雜：標簽進(jìn)入磁場(chǎng)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)出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進(jìn)行有關(guān)數據處理。
一套完整的RFID系統， 是由閱讀器與電子標簽及應用軟件系統三個(gè)部份所組成， 其工作原理是發(fā)射一特定頻率的無(wú)線(xiàn)電波能量， 用以驅動(dòng)電路將內部的數據送出，此時(shí) Reader 便依序接收解讀數據， 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(lái)看大致上可以分成， 感應偶合及后向散射偶合兩種， 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。
閱讀器根據使用的結構和技術(shù)不同可以是RFID系統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(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應答器提供能量和時(shí)序。 應答器是RFID系統的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件和微芯片組成無(wú)源單元。
3.無(wú)線(xiàn)射頻識別
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識別。
是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽， 操作快捷方便。
短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠(chǎng)的流水線(xiàn)上跟蹤物體。長(cháng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動(dòng)收費或識別車(chē)輛身份等。
RFID 系統由三部分組成： 標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標簽具有唯一的電子編碼，附著(zhù)在物體上標識目標對象；電子標簽能夠貯存有關(guān)物體的數據信息（約1k bits）。 在自動(dòng)識別管理系統中，每一個(gè)電子標簽中保存著(zhù)一個(gè)物體的屬性、狀態(tài)、編號等信息。
電子標簽通常安裝在物體表面，具有一定的無(wú)金屬遮擋的視角。 讀寫(xiě)器（Reader）：讀取（有時(shí)還可以寫(xiě)入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；其主要功能是： ·查閱電子標簽中當前貯存的數據信息； ·向空白電子標簽中寫(xiě)入欲貯存的數據信息； ·修改（重新寫(xiě)入）電子標簽中的數據信息。
天線(xiàn)（Antenna）：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。 工作原理： 當裝有電子標簽的物體在距離0~10米范圍內接近讀寫(xiě)器時(shí)，讀寫(xiě)器受控發(fā)出微波查詢(xún)信號，安裝在物體表面的電子標簽收到讀寫(xiě)器的查詢(xún)信號后，將此信號與標簽中的數據信息合成一體反射回電子標簽讀出裝置。
反射回的微波合成信號，已攜帶有電子標簽數據信息。讀寫(xiě)器接收到電子標簽反射回的微波合成信號后，經(jīng)讀寫(xiě)器內部微處理器處理后即可將電子標簽貯存的識別代碼等信息分離讀取出來(lái)。
RFID標簽分類(lèi) RFID標簽分為被動(dòng)標簽（Passive tags）和主動(dòng)標簽（Active tags）兩種。 主動(dòng)標簽自身帶有電池供電，讀/寫(xiě)距離較遠同時(shí)體積較大，與被動(dòng)標簽相比成本更高，也稱(chēng)為有源標簽。
被動(dòng)標簽由閱讀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中獲得工作所需的能量，成本很低并具有很長(cháng)的使用壽命，比主動(dòng)標簽更小也更輕，讀寫(xiě)距離則較近，也稱(chēng)為無(wú)源標簽。 RFID系統的工作頻率： 通常閱讀器發(fā)送時(shí)所使用的頻率被稱(chēng)為RFID系統的工作頻率，基本上劃分為3個(gè)范圍：低頻（30kHz-300kHz）、高頻（3MHz-30MHz）和超高頻（300MHz-3GHz）。
常見(jiàn)的工作頻率有低頻125kHz、134。2kHz及高頻13。
56MHz等等。 。
4.RFID讀寫(xiě)設備基本介紹
RFID讀寫(xiě)設備基本介紹1.什么是RFID讀寫(xiě)器 無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Idenfication,RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實(shí)現對被識別物體的自動(dòng)識別。
RFID系統至少包含電子標簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫(xiě)器）通過(guò)天線(xiàn)與RFID電子標簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，可以實(shí)現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫(xiě)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(xiàn)。2.RFID的工作原理 射頻識別系統的基本模型如圖8—1所示。
其中，電子標簽又稱(chēng)為射頻標簽、應答器、數據載體；閱讀器又稱(chēng)為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫(xiě)器（取決于電子標簽是否可以無(wú)線(xiàn)改寫(xiě)數據）。電子標簽與閱讀器之間通過(guò)耦合組件實(shí)現射頻信號的空間（無(wú)接觸）耦合、在耦合通道內，根據時(shí)序關(guān)系，實(shí)現能量的傳遞、數據的交換。
發(fā)生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類(lèi)型有兩種。 （1）電感耦合。
變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現耦合，依據的是電磁感應定 律，如右圖所示。 （2） 電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時(shí)攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規律。
電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13.56MHz。
識別作用距離小于1m，典型作用距離為10~20cra。 電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。
典型的工作頻率有：433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。
RFID讀寫(xiě)器技術(shù)原理圖：電感耦合模型的讀寫(xiě)電磁反向散射耦合型的RFID讀寫(xiě)器3.RFID讀寫(xiě)器防沖撞（防碰撞）實(shí)理機理 RFID分類(lèi)的第二個(gè)重要的看點(diǎn)在于是否需要同時(shí)讀取復數個(gè)標簽。 為了實(shí)現這個(gè)功能在通信上所采取的技術(shù)是（防沖撞）“防碰撞”。
同時(shí)讀取復數個(gè)標簽是常被人們談及的RFID比圖形碼遠為優(yōu)越的地方，但是如果沒(méi)有防碰撞 （防沖撞）的功能時(shí)，RFID系統只能讀寫(xiě)一個(gè)標簽。在這種情況下如果有兩個(gè)以上的標簽同時(shí)處于可讀取的范圍內就會(huì )導致讀取的錯誤。
其次，我們來(lái)簡(jiǎn)單地說(shuō)明防碰撞（防沖撞）功能的工作原理。即使是具有防碰撞（防沖撞）功能的RFID系統，實(shí)際上并非同時(shí)讀取所有標簽的內容。
在同時(shí)查出有復數個(gè)標簽存在的情況下，檢索信號并防止沖突的功能開(kāi)始動(dòng)作。為了進(jìn)行檢索，首先要確定檢索條件。
例如，13。56MHz頻帶的RFID系統里應用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步驟如下 1）、首先，閱讀器指定電子標簽內存的特定位數（1~4位左右）為次數批量。
2）、電子標簽根據次數批量，將響應的時(shí)機離散化。例如在兩位數的次數批量“00、01、10、11”時(shí)，讀寫(xiě)器將以不同的時(shí)機對這四種可能性逐一進(jìn)行響應。
3）、若在各個(gè)時(shí)機里同時(shí)響應的電子標簽只有一個(gè)的場(chǎng)合下才能得到這個(gè)電子標簽的正常數據。信息讀取之后閱讀器對于這個(gè)電子標簽發(fā)送在一定的時(shí)間內不再響應的睡眠的指令（Sleep/Mute）使之在休眠，避免再次向應。
4）、若在各個(gè)時(shí)機內同時(shí)由幾個(gè)電子標簽響應，判別為“沖突”。 在這種情況下，內存內的另外兩位數所記錄的次數批量，重復以上從2）開(kāi)始的處理。
5）、所有的電子標簽都完成響應之后，閱讀器向他們發(fā)送喚醒的指令（Wake Up），從而完成對所有電子標簽的信息讀取。 在這種搭載有防碰撞（防沖撞）功能的RFID系統中，為了只讀一個(gè)標簽，幾經(jīng)調整次數批量反復讀取進(jìn)行檢索。
所以，一次性讀取具有一定數量的標簽的情況下，所有的標簽都被讀到為止其速度是不同的，一次性讀取的標簽數目越多，完成讀取所需時(shí)間要比單純計算所需的時(shí)間越長(cháng)。 實(shí)現防止抗碰撞（防沖撞）的功能是RFID在物流領(lǐng)域中取代圖形碼所必不可少的條件。
例如，在超市中，商品是裝在購物車(chē)里面進(jìn)行計價(jià)的。 為了實(shí)現這種計價(jià)方式，抗碰撞（防沖撞）功能必須完備。
另一方面，在電子貨幣和個(gè)人認證方面利用RFID系統時(shí)，同時(shí)識別幾個(gè)標簽是發(fā)生差錯的主要原因。 具有抗碰撞（防沖撞）功能的RFID系統的價(jià)格比不具有這種功能的系統的要昂貴。
當個(gè)人用戶(hù)在制作RFID系統的時(shí)候，如果沒(méi)有必要進(jìn)行復數個(gè)ID同時(shí)認識時(shí)就沒(méi)有必要選擇抗碰撞機能的讀寫(xiě)器。
5.
RFID(Radio Frequency Identification)射頻識別技術(shù)，主要由讀寫(xiě)設備和電子標簽組成，讀寫(xiě)設備和電子標簽之間通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象，獲取其相關(guān)的數據，從而實(shí)現對物體的識別，并將采集到的數據傳輸到應用系統平臺進(jìn)行匯總、分析、處理。
該技術(shù)具有讀取距離遠、穿透能力強、抗污染、效率高（可同時(shí)處理多個(gè)標簽）、信息量大的特點(diǎn)。 通常RFID包括兩部分： 一部分是用于存儲和處理信息的集成電路，另一部分是用于傳輸信號的天線(xiàn)。
一般來(lái)說(shuō)，有兩種類(lèi)型的RFID標簽：無(wú)源RFID電子標簽和有源RFID標簽。 圖表 1 RFID系統構成 利用RFID的上述原理和特點(diǎn)，對機柜及其內部設備等固定資產(chǎn)加裝RFID電子標簽，機房出入口及機柜內部安裝RFID識別設備，再結合數據中心資產(chǎn)實(shí)時(shí)監控平臺，實(shí)現資產(chǎn)全面可視和信息實(shí)時(shí)更新，能夠實(shí)時(shí)監控資產(chǎn)的使用和流動(dòng)情況，具體體現為設備所在位置實(shí)時(shí)查詢(xún)，設備移動(dòng)跟蹤記錄，報警；設備的管理統計報表等管理目標，建立一套先進(jìn)的、規范的、優(yōu)化的管理機制。
6.什么是RFID
RFID基礎知識
1.什么是RFID
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識別。常稱(chēng)為感應式電子芯片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等。一套完整 RFID系統由Reader與Transponder兩部份組成，其動(dòng)作原理為由Reader發(fā)射一特定頻率之無(wú)限電波能量給Transponder，用以驅動(dòng)Transponder電路將內部之ID C刷卡故不怕臟污，且芯片密碼為世界唯一無(wú)法復制，安全性高、長(cháng)壽命。
RFID的應用非常廣泛，目前典型應用有動(dòng)物芯片、汽車(chē)芯片防盜器、門(mén)禁管制、停車(chē)場(chǎng)管制、生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、物料管理。RFID標簽有兩種：有源標簽和無(wú)源標簽。
2.什么是電子標簽
電子標簽即為RFID，有的稱(chēng)為射頻標簽、射頻識別。它是一種非接觸式的自動(dòng)識別技ode送出，此時(shí)Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用電池、免接觸、免術(shù)，通過(guò)射頻信號識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，作為條形碼的無(wú)線(xiàn)版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(cháng)、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。
3.什么是RFID技術(shù)
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。
短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠(chǎng)的流水線(xiàn)上跟蹤物體。
長(cháng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動(dòng)收費或識別車(chē)輛身份等。
4.什么是RFID解決方案
RFID解決方案是RFID技術(shù)供應商針對行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應用方案，可根據不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。 RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類(lèi)，物流、防偽防盜、身份識別、資產(chǎn)管理、動(dòng)物管理、快捷支付等等。
5. 什么是RFID中間件
RFID產(chǎn)業(yè)潛力無(wú)窮，應用的范圍遍及制造、物流、醫療、運輸、零售、國防等等。Gartner Group認為，RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，然而其成功的關(guān)鍵除了標簽（Tag）的價(jià)格、天線(xiàn)的設計、波段的標準化、設備的認證之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應用軟件（Killer Application），才能迅速推廣。而中間件（Middleware）可稱(chēng)為是RFID運作的中樞，因為它可以加速關(guān)鍵應用的問(wèn)世。
6.RFID系統的基本組成部分
最基本的RFID系統由三部分組成：
標簽（Tag）：由耦合組件及芯片組成，每個(gè)標簽具有唯一的電子編碼，附著(zhù)在物體上標識目標對象；
閱讀器（Reader）：讀取（有時(shí)還可以寫(xiě)入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；
天線(xiàn)（Antenna）：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
