射频识别技术的基本介绍
射频识别又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
好的,射频识别技术(RFID)的中文基本介绍如下:
射频识别技术
射频识别技术,英文简称RFID,是一种非接触式的自动识别技术。它利用无线电射频信号来自动识别目标对象并获取相关数据。就像条形码一样,RFID 用于标识物品,但其独特之处在于无需通过光学(肉眼或扫描枪)直接看到目标物体,能在一定距离内穿透非金属材料进行识别。
核心原理:
通过无线电波完成标签(附着在物体上)与读写器之间的双向通信:
- 读写器(Reader/Interrogator): 发射特定频率的无线电波能量并接收从标签返回的信号。它可以是固定式的(如安装在仓库入口)或手持式的(如盘点枪)。
- 标签(Tag/Transponder):
- 通常由一个微型芯片(存储物体的唯一识别码和/或其他数据)和一个天线(用于接收能量和发射信号)组成。
- 当标签进入读写器发射的电磁场范围内时,无源的标签会通过电磁感应或电磁耦合获取工作所需的能量。有源标签则自带电源。
- 获取能量后,标签将存储在芯片中的信息通过天线反射(无源)或主动发送(有源)射频信号回传给读写器。
- 天线(Antenna): 可以是独立于读写器的,也可以是读写器内置的,负责产生射频能量场并与标签进行信号传递。
主要组成部分:
- 电子标签:
- 按供电方式:
- 无源标签: 最常见。工作所需能量完全来自读写器发射的电磁波(无线供电),成本低、体积小、寿命长(无电池限制)。
- 有源标签: 内置电池供电,主动发送信号,通信距离远(可达百米),但体积较大、成本高、寿命受电池限制。
- 半有源标签: 电池仅用于维持芯片工作或感测电路,通信能量仍依赖读写器,兼具一些有源和无源的优点。
- 按工作频率:
- 低频: 如 125-134KHz,穿透力强,但通信距离短(<10cm),常用于动物识别、门禁卡。
- 高频: 如 13.56MHz,是目前应用最广泛的频段之一,通信距离中等(<1m),抗干扰较好,常用于票证、支付、门禁、图书管理、仓储(托盘级)。
- 超高频: 如 860-960MHz(各地区标准略有不同),通信距离远(可达数米甚至十几米),读取速率快,可批量读取多个标签,但对液体金属敏感,常用于物流、供应链(单品级)、零售、资产管理。
- 微波: 2.4GHz 或 5.8GHz,特性类似超高频,距离更远或速率更高。
- 按供电方式:
- 读写器: 负责向标签发射能量、读取标签信息、有时可写入信息到标签。读取的数据通常通过接口(如 RS232, USB, Ethernet, WiFi, Cellular)传输给后台计算机系统。
- 应用软件系统: 后端的数据处理与管理软件(或后台数据库),用于接收、存储、处理来自读写器的数据,并完成特定应用逻辑(如库存管理、身份验证、物流跟踪)。
主要特点与优势:
- 非接触式读取: 无需视线接触,可穿透纸张、木材、塑料等非金属材料读取(效果取决于频率和材质)。标签也可以被封装在物品内部或附着在不规则物体表面。
- 批量识别: 高频(HF)和超高频(UHF)读写器可同时快速读取数十个甚至数百个进入其电磁场内的标签(抗碰撞算法),大大提升识别效率。
- 识别速度快: 识别过程通常在毫秒级别完成。
- 存储信息量大: 标签的存储容量(从几十字节到几千字节)远大于一维条形码,可存储物品唯一ID外的一些附加信息。
- 可读写性: (部分标签)信息可以被重复读写、修改或添加。
- 环境适应性强: 标签可耐高温、低温、油污、灰尘等恶劣环境,形式多样(标签、吊牌、玻璃管、腕带等)。
- 高安全性: 芯片可加密,提高数据安全性(如支付卡)。
- 数据实时性: 结合后端系统,可实现实时的物品追踪和状态更新。
应用场景(非常广泛):
- 物流与供应链管理: 货物出入库、运输跟踪、仓库管理(托盘/货箱/单品级)。
- 零售业: 防伪、防盗、快速结算(如Amazon Go)、智能货架、商品溯源。
- 资产管理: 固定资产盘点、IT设备追踪。
- 交通运输: 车辆门禁收费(ETC)、公共交通支付、行李分拣跟踪。
- 制造业: 生产流程控制、物料追踪、产品追溯。
- 门禁安防: 门禁卡、电子门锁、人员出入管理。
- 动物识别: 宠物、牲畜身份管理。
- 图书档案管理: 图书自助借还、盘点、防盗。
- 身份识别: 二代身份证、学生证、工作证。
- 医疗健康: 病人腕带、药品/血液样本管理、医疗设备追踪。
- 体育计时: 马拉松计时芯片。
相较于条形码的优势:
- 无需物理接触与视线对准,操作更灵活高效。
- 可同时读取多个标签。
- 数据可读写更新。
- 存储容量更大。
- 更耐用,能适应恶劣环境。
- 抗污损(条形码破损或污损则无法读取)。
- 不易伪造(芯片可加密)。
局限性:
- 成本比条形码高(但随着技术进步在下降,尤其无源UHF标签)。
- 金属和液体环境(尤其水)对信号(尤其是UHF)有较强干扰或吸收。
- 不同标准兼容性问题(但国际标准如ISO/IEC标准在推动统一)。
- 隐私和安全问题(未经授权读取信息),需要加密和管理策略。
总之,射频识别技术(RFID)凭借其非接触、高效批量识别等特性,已成为构建物联网、实现物品智能化管理的关键基础技术之一,在现代社会的众多领域发挥着重要作用。
射频识别测试系统实用手册
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2021-06-16 09:32:18
射频识别技术在室内定位中的应用综述
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佚名
2021-05-19 10:18:13
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2019-12-11 15:43:00
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