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廣州某汽車零部件廠的質(zhì)檢線上，工人老張正對著金屬貨架上的發(fā)動機(jī)缸體發(fā)愁——傳統(tǒng)RFID標(biāo)簽在這里集體“罷工”，掃碼槍像被施了魔法一樣毫無反應(yīng)。直到換上新型抗金屬RFID標(biāo)簽，金屬表面的識別距離從0.3米飆升至8米，整個倉庫的盤點效率提升了7倍。金屬環(huán)境究竟如何破解？這5項關(guān)鍵技術(shù)正在改寫行業(yè)規(guī)則。

RFID（射頻識別）技術(shù)在實驗室領(lǐng)域扮演著關(guān)鍵角色，其重要性體現(xiàn)在提升管理效率、保障實驗安全、優(yōu)化資源利用等多個方面。當(dāng)傳統(tǒng)實驗室還在依賴人工記錄、紙質(zhì)臺賬和手動盤點時，搭載RFID技術(shù)的智慧實驗室已悄然完成從“經(jīng)驗驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的跨越。

直流電阻與交流電阻的本質(zhì)差異源于電流特性的不同：直流電阻反映材料與幾何的固有屬性，而交流電阻需綜合考慮頻率、電磁場分布及寄生參數(shù)。在工程實踐中，需根據(jù)電路工作頻率選擇合適的測量方法與模型。例如，低頻電路可忽略交流電阻的復(fù)雜效應(yīng)，而高頻電路則需采用分布參數(shù)模型進(jìn)行精確設(shè)計。隨著5G通信、電力電子等技術(shù)的發(fā)展，對交流電阻的深入理解將成為優(yōu)化系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。

"5G技術(shù)的普及不僅帶來了“萬物互聯(lián)”的愿景，也讓通信行業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)：如何在復(fù)雜的應(yīng)用場景中滿足不同行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)性能的差異化需求？從智能工廠的毫秒級控制到智慧城市的廣域覆蓋，從遠(yuǎn)程醫(yī)療的超低時延到智能電網(wǎng)的高可靠性，單一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已無法適應(yīng)千行百業(yè)的個性化需求。差異化連接技術(shù)，正成為破解這一難題的關(guān)鍵鑰匙。"

遠(yuǎn)端射頻模塊(RRU)包含收發(fā)信機(jī)(TRX)、功放、射頻(RF)算法、濾波器、天線五大專有關(guān)鍵技術(shù)方向。

一直以來，智慧制造都相當(dāng)重視生產(chǎn)信息的透明化與即時串聯(lián)，在基礎(chǔ)設(shè)施布建中缺少不了作為數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)的超高頻RFID讀寫器。

RF器件和制造工藝市場正在升溫，這種態(tài)勢對于智能手機(jī)中使用的兩個關(guān)鍵組件 - 射頻開關(guān)器件和天線調(diào)諧器尤為明顯。

本文介紹的射頻前端 MMIC 將在未來的 28GHz 頻段 5G 系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

近幾年來，超高頻率電子標(biāo)簽價格波動迅速，可是從RFID集成ic及其包括讀寫器、電子標(biāo)簽、分布式數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器維護(hù)等總體成本費來講，超高頻率RFID系統(tǒng)軟件價錢仍然值高，而成本費用是終端用戶衡量新項目長期投資的關(guān)鍵指標(biāo)值。

要實現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)，無線技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。射頻識別(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID為物體貼上電子標(biāo)簽，實現(xiàn)對物品的高效靈活管理，是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)之一。同時，信息的交互傳輸，也要利用無線通信技術(shù)。

射頻識別(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID為物體貼上電子標(biāo)簽，實現(xiàn)對物品的高效靈活管理，是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)之一。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一種方式。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)利用傳感器網(wǎng)絡(luò)收集關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并使用云軟件將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為提高制造業(yè)運營效率的寶貴見解。

5G智能手機(jī)的市場反應(yīng)能力在這一個新的無線技術(shù)的轉(zhuǎn)型初期是前所未有的，與之前的4G LTE演進(jìn)不同，更多的手機(jī)廠商會第一時間將新設(shè)備提供給客戶;不僅是關(guān)鍵的調(diào)制解調(diào)器套片與射頻前端(RFEE)元器件在設(shè)計周期的早期階段就可以提供給廠商，還因為這些解決方案都是完整的“調(diào)制解調(diào)器到天線”設(shè)計，從而進(jìn)一步加快初代5G智能手機(jī)投放市場的速度。

物聯(lián)網(wǎng)(IOT)設(shè)備的一個關(guān)鍵特性是其在低功耗無線鏈路傳送數(shù)據(jù)的能力。需要被發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)的敏感性質(zhì)意味著措施需要采取以固定鏈路。以及使用加密通信，竊聽的風(fēng)險可以通過限制網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點的發(fā)射功率，并使用編碼方案，使位難以從隨機(jī)噪聲區(qū)分被降低。

新一輪藍(lán)牙設(shè)備、無繩電話和蜂窩電話需求高潮正促使中國電子工程師越來越關(guān)注RF電路設(shè)計技巧。RF電路板的設(shè)計是最令設(shè)計工程師感到頭疼的部分，如想一次獲得成功，仔細(xì)規(guī)劃和注重細(xì)節(jié)是必須加以高度重視的兩大關(guān)鍵設(shè)計規(guī)則。

電子標(biāo)簽性能的關(guān)鍵在于標(biāo)簽天線的設(shè)計，用傳統(tǒng)的天線設(shè)計技術(shù)來設(shè)計RFID標(biāo)簽天線面臨許多問題和挑戰(zhàn)。而采用仿真軟件來設(shè)計天線，可起到事半功倍的效果。用一系列圖片說明了如何用射頻仿真軟件ADS設(shè)計UHF RFID標(biāo)簽天線。

RFID中間件是物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)中的關(guān)鍵和靈魂，為解決分布異構(gòu)問題，人們提出了中間件的概念。

智能制造為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心，RFID柔性抗金屬標(biāo)簽是智能制造關(guān)鍵點。

RFID電子標(biāo)簽成為物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)與射頻識別技術(shù)(RFID)技術(shù)關(guān)系緊密，RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵部分，但RFID技術(shù)的應(yīng)用卻不僅僅在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

RFID作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，自二戰(zhàn)時期萌芽，至今已經(jīng)發(fā)展了近90年。隨著技術(shù)的成熟和普及，RFID必將與市場需求的不斷增加而發(fā)展壯大。

RFID是射頻識別技術(shù)的統(tǒng)稱，同條形碼、IC卡等其他識別方式相同，其基本功能是識別目標(biāo)物品的唯一標(biāo)識符(UID)，所不同的是以射頻傳輸方式來完成非接觸式的自動識別，并實現(xiàn)運動目標(biāo)與多目標(biāo)的識別。RFID同時又是一種數(shù)據(jù)通信技術(shù)，具備通信系統(tǒng)的基本構(gòu)件如發(fā)送、接收和信道以及傳輸信息等基本功能，所不同的是其傳輸?shù)男畔⑹侨藶榈?、同定的。憑借其存儲容量大、識別目標(biāo)多、讀取距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)可加密等優(yōu)點及發(fā)展?jié)摿?，RFID被譽(yù)為當(dāng)今重要的技術(shù)之一。RFID系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展的關(guān)鍵是電子標(biāo)簽，文中重點介紹電子標(biāo)簽的關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并提出了我國現(xiàn)階段應(yīng)用和發(fā)展電子標(biāo)簽的基本對策。

目前這些協(xié)議被統(tǒng)稱為800-900MHz超高頻射頻識別。而這些協(xié)議都繼承了高速應(yīng)答，快速盤點，讀寫距離較遠(yuǎn)的特點。而這些熱門協(xié)議產(chǎn)品的性能成為使用的關(guān)鍵。其中尤其是標(biāo)簽，處于競爭激烈的中心。射頻識別標(biāo)簽單價較低，但是用量很大，對于設(shè)計制造就要求更高。由于標(biāo)簽設(shè)計技術(shù)和生產(chǎn)工藝的缺陷和不穩(wěn)定，就必須由性能測試來把關(guān)。

RFID技術(shù)和基于RFID發(fā)展起來的NFC技術(shù)都是屬于近場通訊的范疇，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有極大的應(yīng)用。兩者都基于電磁感應(yīng)原理，利用無線射頻信號對目標(biāo)進(jìn)行識別和通訊，讀寫距離是評估其系統(tǒng)的重要指標(biāo)，而標(biāo)簽的諧振頻率是影響這個指標(biāo)的關(guān)鍵參數(shù)。

RFID標(biāo)簽包含天線和芯片，二者均具有復(fù)數(shù)阻抗。對于無源標(biāo)簽來說，因為標(biāo)簽工作所需功耗全部來源于讀寫器發(fā)射的射頻能量，所以天線和芯片之間能否實現(xiàn)良好的匹配和功率傳輸，直接影響到系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，也很大程度上決定了標(biāo)簽的關(guān)鍵性能。

國內(nèi)在超高頻自動識別技術(shù)研發(fā)上滯后國際2-3年，雖形成一批專利技術(shù)，但數(shù)量較少。超高頻RFID的核心技術(shù)主要包括：防碰撞算法、低功耗芯片設(shè)計、UHF電子標(biāo)簽天線設(shè)計、測試認(rèn)證等方面。

閱讀器主要由控制單元、高頻收發(fā)模塊、天線以及其他與后臺設(shè)備相連的接口組成。應(yīng)答器，又叫作標(biāo)簽，是RFID讀取數(shù)據(jù)的來源，主要由天線和微電子芯片組成。RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是閱讀器，實現(xiàn)閱讀器的核心技術(shù)是接收電路。本文主要分析和構(gòu)造了UHF無源RFID閱讀器接收電路。

華南理工大學(xué)劉發(fā)貴教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組所完成的“RFID應(yīng)用集成中間件技術(shù)研究與開發(fā)”項目受到國家863計劃重點項目課題資助。該項目結(jié)合我國RFID技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀，從國情出發(fā)，堅持自主創(chuàng)新與集成創(chuàng)新相結(jié)合，攻克了 RFID中間件及其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，取得一系列知識產(chǎn)權(quán)，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的GDIX—RFID中間件(內(nèi)容包含了可重構(gòu)RFID中間件、嵌入式 RFID中間件、面向移動計算環(huán)境的中間件、基于構(gòu)件的RFID中間件開發(fā)環(huán)境及工具箱等)。

近年來射頻識別(Radio Frequency of IdenTIficaTIo，RFID)技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛，同時也倍受重視。特別是UHF頻段的RFID系統(tǒng)，由于其傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率高，受到了更多地關(guān)注。典型的RFID系統(tǒng)由RFID閱讀器和標(biāo)簽兩部分組成，RFID無源標(biāo)簽依靠RFID閱讀器發(fā)射的電磁信號供電，并通過反射調(diào)制電磁信號與閱讀器通信。因此，RFID標(biāo)簽天線設(shè)計的優(yōu)劣對其系統(tǒng)工作性能有關(guān)鍵的影響。

巴倫(Balun)也稱平衡轉(zhuǎn)換器，是微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器和天線饋電網(wǎng)絡(luò)等平衡電路布局的關(guān)鍵部件，可以說是無線局域網(wǎng)射頻前端電路設(shè)計的一項關(guān)鍵技術(shù)，直接影響著無線通信的性能和質(zhì)量。而差分天線饋線的主要任務(wù)就是高效率的傳輸功率，同時要保證對稱陣子的平衡饋電。而在超短波頻段，如果采用平行雙導(dǎo)線做其饋電，雖然能保證這種平衡性，但由于其開放式的結(jié)構(gòu)，將會產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射，為防止電磁能量的漏失和不易受氣候和環(huán)境等因素的影響，饋線通常采用屏蔽式同軸電纜，但如果直接與天線端相連，將會破壞天線本身的對稱性。這種不平衡現(xiàn)象不僅改變了天線的輸入阻抗匹配，而且使天線方向圖發(fā)生畸變。

溯源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在動物食品生產(chǎn)過程中的多個環(huán)節(jié)逐漸生成，并在相應(yīng)環(huán)節(jié)中添加到溯源系統(tǒng)中。大量多類型追溯信息的存儲和管理僅僅通過標(biāo)識標(biāo)簽是很難實現(xiàn)的，需要采用標(biāo)簽和數(shù)據(jù)中心結(jié)合的方式才能滿足追溯系統(tǒng)中信息管理的復(fù)雜需求。通過標(biāo)簽技術(shù)對動物性食品加工環(huán)節(jié)中每個產(chǎn)品進(jìn)行唯一標(biāo)識，如圖2所示。在每個加工環(huán)節(jié)都建立相應(yīng)的信息管理平臺，該平臺采集加工環(huán)節(jié)中每個產(chǎn)品的信息并匯總到食品安全數(shù)據(jù)中心。在整個環(huán)節(jié)中都有政府專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)管。消費者可以根據(jù)產(chǎn)品的標(biāo)簽從數(shù)據(jù)中心查詢到該產(chǎn)品所歷經(jīng)的所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)及其關(guān)鍵信息，任何環(huán)節(jié)的生產(chǎn)廠家都可以通過系統(tǒng)對產(chǎn)品向上追溯和向下跟蹤，政府可以通過數(shù)據(jù)中心的信息建立自動的食品安全監(jiān)測平臺。

RFID 系統(tǒng)由閱讀器(Reader)，電子標(biāo)簽( Tag) 和后臺數(shù)據(jù)庫組成 ，見圖1。閱讀器從附著在物品上的Tag中讀取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在閱讀器或送給 后臺的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序進(jìn)行處理。閱讀器作為RFID 系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件通過天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行無線 通信，可以實現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或 寫入操作。

隨著物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流和生態(tài)監(jiān)視等國民經(jīng)濟(jì)方方面面的大量應(yīng)用，UHF頻段的RFID技術(shù)更是發(fā)展迅速，它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號可以自動識別目標(biāo)對象、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，適用于各類惡劣環(huán)境。RFID系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分構(gòu)成，其中RFID讀寫器最為關(guān)鍵。