RFID技術(shù)的概念、原理以及耦合類型

發(fā)布時(shí)間:2024-01-11 16:25:58 | 瀏覽次數(shù)：

RFID無線射頻識(shí)別的概念

射頻識(shí)別（RFID）是一種創(chuàng)新的無線識(shí)別手段，它借助電磁波信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別，并捕獲相關(guān)數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)而言之，RFID是無線技術(shù)領(lǐng)域的一顆璀璨明星，它采用非接觸式的自動(dòng)識(shí)別方式，以高效、準(zhǔn)確而著稱。RFID技術(shù)的識(shí)別速度迅捷，準(zhǔn)確度高，且射頻標(biāo)簽所承載的信息容量巨大。更為引人注目的是，RFID能夠穿透木材、塑料、紙箱、液體等多種介質(zhì)進(jìn)行識(shí)別。同時(shí)，RFID技術(shù)具備同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽的能力，以高頻的ISO/IEC 18000-3 M3協(xié)議讀寫器為例，它每秒可以識(shí)別超過300張標(biāo)簽，而超高頻的讀寫器更是每秒可讀取超過1000張標(biāo)簽，大幅提升了識(shí)別效率。

RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成及工作原理

射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由兩個(gè)部分組成：射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由兩大核心組件構(gòu)成：射頻讀寫器和RFID電子標(biāo)簽。
RFID電子標(biāo)簽，作為讀寫器的識(shí)別目標(biāo)，被緊密附著在需要管理的物體上。這些標(biāo)簽精巧而復(fù)雜，主要由天線和芯片組成。每個(gè)RFID電子標(biāo)簽都擁有獨(dú)特格式的電子編碼，它們像身份證一樣標(biāo)識(shí)著目標(biāo)對(duì)象。
射頻讀寫器，英文稱為Reader，是RFID系統(tǒng)的另一大支柱。它能夠通過非接觸方式與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行通信，讀取并識(shí)別標(biāo)簽中存儲(chǔ)的電子數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別。此外，讀寫器還具備數(shù)據(jù)收集、處理和遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙芾砉δ埽軌驅(qū)?shù)據(jù)進(jìn)一步傳輸?shù)絻x表和網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)信息的共享和遠(yuǎn)程管理。
在射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作過程中，當(dāng)標(biāo)簽（Tag）進(jìn)入磁場(chǎng)接收范圍時(shí)，它會(huì)從RFID電子標(biāo)簽讀寫器中接收射頻信號(hào)。這些信號(hào)激活標(biāo)簽中的芯片，使其以感知電流獲得的能量發(fā)射出芯片上存儲(chǔ)的信息（對(duì)于被動(dòng)標(biāo)記）或主動(dòng)發(fā)送頻率信號(hào)（對(duì)于主動(dòng)標(biāo)記）。這一過程實(shí)現(xiàn)了信息的無線傳輸和識(shí)別。

RFID技術(shù)的概念、原理以及耦合類型

RFID無線射頻識(shí)別耦合類型

RFID電子標(biāo)簽和讀出頭通過自身天線構(gòu)建非接觸信息傳輸通道，該天線完全由天線周圍的場(chǎng)特性決定。電磁傳播的基本規(guī)則。一般來說，天線周圍的字段可以分為三個(gè)區(qū)域，具體取決于觀測(cè)點(diǎn)到天線的距離。RFID電子標(biāo)簽與讀寫器之間通過各自的天線構(gòu)建起非接觸的信息傳輸通道，這一通道的特性完全由天線周圍的場(chǎng)決定，遵循著電磁傳播的基本規(guī)律。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)到天線的距離不同，天線周圍的場(chǎng)可以分為三個(gè)區(qū)域：
1、無功耦合區(qū)：緊鄰天線口徑的附近區(qū)域，其邊界通常距離天線口徑二分之一波長(zhǎng)。在這一區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換類似于變壓器的原理，形成一個(gè)儲(chǔ)能場(chǎng)。
2、密耦合區(qū)：在此區(qū)域內(nèi)，電磁場(chǎng)已經(jīng)擺脫天線的束縛，以電磁波的形式進(jìn)入空間，輻射場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。輻射場(chǎng)的角度分布與觀測(cè)點(diǎn)到天線口徑的距離密切相關(guān)。
3、遙耦合區(qū)：這是最重要的場(chǎng)區(qū)，其輻射場(chǎng)的角度分布與距離無關(guān)。與近區(qū)的邊界距離由天線直徑和電磁波波長(zhǎng)共同決定。

RFID技術(shù)的概念、原理以及耦合類型

在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，標(biāo)簽和讀出頭之間的距離是射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用的重要指標(biāo)。通常，此運(yùn)動(dòng)距離定義為標(biāo)簽和讀取頭之間可以可靠地交換數(shù)據(jù)的距離。根據(jù)標(biāo)簽和閱讀之間的工作距離，標(biāo)簽天線和閱讀天線之間的結(jié)合可分為以下三類：在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，標(biāo)簽與讀寫器之間的距離是系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)之一。這一距離被定義為標(biāo)簽與讀寫器之間能夠可靠地交換數(shù)據(jù)的最大距離。根據(jù)工作距離的不同，標(biāo)簽天線與讀寫天線之間的耦合可以分為以下三類：
1、密耦合：工作距離在0到1厘米之間，主要通過半無孔磁場(chǎng)之間的電感耦合實(shí)現(xiàn)。頻率通常在30MHz以下，具有電磁泄漏小、能量大的特點(diǎn)，適用于對(duì)安全要求較高的場(chǎng)景，如低頻門禁系統(tǒng)。
2、遙耦合系統(tǒng)：進(jìn)一步分為近耦合系統(tǒng)（工作距離約15厘米）和疏耦合系統(tǒng)（工作距離約1米）。它們利用無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合進(jìn)行通信，典型的工作頻率為13.56MHz。這種系統(tǒng)在圖書檔案管理、智能餐飲結(jié)算等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
3、遠(yuǎn)距離耦合系統(tǒng)：工作距離在1到10米之間，利用輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的電磁耦合進(jìn)行通信。這種系統(tǒng)適用于智能工具管理、車輛管理等需要較長(zhǎng)距離識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景。

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RFID技術(shù)的概念、原理以及耦合類型

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: 智能垃圾清遠(yuǎn)車輛垃圾分類管理RFID方案; 隨著科技的飛速發(fā)展，我們推出了集互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、RFID射頻識(shí)別、衛(wèi)星定位、智能稱重與大數(shù)據(jù)分析于一體的RFID智能垃圾分類與清運(yùn)管理方案。該方案通過部署高性能的超高頻遠(yuǎn)距離讀卡器、天線、電子標(biāo)簽等設(shè)備，配合手持機(jī)與定制的移動(dòng)工作APP，構(gòu)建起一個(gè)全方位、精準(zhǔn)、高效的數(shù)據(jù)收集與分析平臺(tái)。; 詳情>>

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