工業(yè)RFID應(yīng)用之基礎(chǔ)篇(四):RFID無線射頻識別技術(shù)工作原理及其分類
無線射頻識別即射頻識別技術(shù)RFID,是自動識別技術(shù)的一種,通過無線射頻方式進行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信,利用無線射頻方式對記錄媒體(電子標簽或射頻卡)進行讀寫,從而達到識別目標和數(shù)據(jù)交換的目的,其被認為是21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ男畔⒓夹g(shù)之一。
完整的RFID系統(tǒng)由讀寫器(Reader)、電子標簽(Tag)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三部分組成,他們分工明確,共同完成信息交換工作。
閱讀器是將標簽中的信息讀出,或?qū)撕炈枰鎯Φ男畔懭霕撕灥难b置,根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同,閱讀器可以是讀/寫裝置,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。
根據(jù)供電方式的不同將RFID分為三種:
1、無源RFID
無源RFID出現(xiàn)時間最早,最成熟,其應(yīng)用也最為廣泛,電子標簽通過接受射頻識別閱讀器傳輸來的微波信號,以及通過電磁感應(yīng)線圈獲取能量來對自身短暫供電,從而完成此次信息交換。
因為省去了供電系統(tǒng),所以無源RFID產(chǎn)品的體積可以達到厘米量級甚至更小,而且自身結(jié)構(gòu)簡單,成本低,故障率低,使用壽命較長。但作為代價,無源RFID的有效識別距離通常較短,一般用于近距離的接觸式識別。
2、有源RFID
有源RFID通過外接電源供電,主動向射頻識別閱讀器發(fā)送信號。其體積相對較大。但也因此擁有了較長的傳輸距離與較高的傳輸速度。
一個典型的有源RFID標簽?zāi)茉诎倜字馀c射頻識別閱讀器建立聯(lián)系,且具有可以同時識別多個標簽的功能。有源RFID的遠距性、高效性,使得它在一些需要高性能、大范圍的射頻識別應(yīng)用場合里必不可少。
3、半有源RFID
無源RFID自身不供電,但有效識別距離太短。有源RFID識別距離足夠長,但需外接電源,體積較大。而半有源RFID就是為這一矛盾而妥協(xié)的產(chǎn)物。
半有源RFID又叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)。在通常情況下,半有源RFID產(chǎn)品處于休眠狀態(tài),僅對標簽中保持數(shù)據(jù)的部分進行供電,因此耗電量較小,可維持較長時間。
當標簽進入射頻識別閱讀器識別范圍后,閱讀器先以低頻信號在小范圍內(nèi)精確激活標簽使之進入工作狀態(tài),再通過高頻信號與其進行信息傳遞。也即是說,先利用低頻信號精確定位建立連接,再利用高頻信號快速傳輸數(shù)據(jù)。
無源RFID,又稱為被動標簽,在收到讀卡器宣布的微波信號后,可以將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己作業(yè)。當無源RFID標簽靠近RFID讀卡器時,無源RFID標簽的天線將接收到的電磁波能量轉(zhuǎn)化成電能,激活RFID標簽中的芯片,并將RFID芯片中的數(shù)據(jù)發(fā)送出來。
有源RFID(主動標簽)有獨立的供電電源,可以支持較大的數(shù)據(jù)傳輸,不同于無源RFID的信息傳輸方式,有源標簽在電池更換前一直通過設(shè)定頻段外發(fā)信息,進入讀寫器范圍后,讀寫器接收信息并處理。