RFID技术中的低频、高频与超高频有何区别?

2018-09-21

很多刚接触RFID技术的客户都会问什么是低频,什么是高频,什么是超高频,有什么区别……不同频段的RFID读写器会有不同的特性,目前根据RFID读写器的工作频率的不同标准衍生了不同的产品,而且不同频段的读写器会有不同的特性。其中,RFID读写器还分为无源和有源两种方式,今天我们就不聊有源的产品了,重点来说说什么是无源读写器的低频(LF)高频(HF)超高频(UHF),有哪些区别?



低频(从125KHz到134KHz)

低频主要是通过电感耦合的方式进行工作,在读写器线圈和RFID标签线圈间存在着变压器耦合作用,通过读写器交变场的作用在天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用。磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。


特点:

1、工作频率一般从120KHz到134KHz,TI的工作频率为134.2KHz。

2、除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。

3、工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。

4、低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。

5、虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域,阅读距离一般情况下小于1米。

6、相对于其他频段的RFID读写器,该频段数据传输速度比较慢。

7、读卡器的价格相对与其他频段来说要贵。


符合的国际标准:

a) ISO 11784 RFID畜牧业的应用-编码结构

b) ISO 11785 RFID畜牧业的应用-技术理论

c) ISO 14223-1 RFID畜牧业的应用-空气接口

d) ISO 14223-2 RFID畜牧业的应用-协议定义

e) ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议

f) DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准


高频(13.56MHz)

高频的读卡器是通过读卡器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离读卡器对天线电压进行振幅调制。



特点:

1、工作频率为13.56MHz,该频率的波长大概为22m。

2、除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。读卡器天线需要离开金属一段距离。

3、该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。

4、感应器一般以电子标签的形式。

5、虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。

6、该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签。

7、可以把某些数据信息写入标签中。

8、数据传输速率比低频要快,价格不是很贵。


符合的国际标准:

a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的读取距离为10cm。

b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的读取距离为1M。

c) ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层,防冲撞算法和通讯协议。

d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接口定义。


超高频(860MHz到960MHz之间)

超高频系统读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。


特点:

1、超高频在全球的定义不是很相同。欧盟指定的超高频是865~868MHz,美国则是902~928MHz,印度是865~867MHz,澳大利亚是920~926MHz,日本是952~954MHz,而中国等国家则还没有给超高频一个合适的频段范围,处于标准缺失状态。该频段的波长大概为30cm左右。

2、超高频功率输出目前统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW)。可能欧洲限制会上升到2W EIRP。

3、超高频的电波不能通过许多材料,特别是水和金属,灰尘和雾等悬浮颗粒也有影响。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。

4、电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线极性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。

5、超高频有较好的读取距离,但是对读取区域很难进行定义。

6、有很高的数据传输速率,在很短的时间可以读取大量的RFID电子标签。


符合的国际标准:

a) ISO/IEC 18000-6 定义了超高频的物理层和通讯协议;空气接口定义了Type A和Type B两部分;支持可读和可写操作。

b) EPCglobal 定义了电子物品编码的结构和超高频的空气接口以及通讯的协议。例如:Class 0, Class 1, UHF Gen2。

c) Ubiquitous ID 日本的组织,定义了UID编码结构和通信管理协议。



三种频段的区别:

1、电子标签的价格不同

2、应用距离的不同,近距离RFID系统主要使用125KHz、13.56MHz等LF和HF频段,技术最为成熟;远距离RFID系统主要使用433MHz、860MHz~960MHz等UHF频段。

3、特点的不同,LF的穿透金属能力强,适合用于含水分成分较高的物体,但识别距离在1m以内;HF的无法穿透金属,读写距离较低频远,读写标签较为稳定,应用广泛,身份证应用的就是高频的;UHF的也不能穿透水和金属,但电子标签不需要和金属分开来,识别距离是最远的,可短时间读写大量电子标签。



其中,超高频读写器的应用也十分广泛,鸿陆技术是物联网领域领先的RFID硬件及方案集成商,多年来一直专注于RFID领域的技术研究,拥有独立的研发中心与产品开发中心,获批多项发明专利与国际认证。公司主营产品有:RFID超高频固定式读写器、RFID手持式移动终端、RFID电子标签等其他RFID硬件产品。迄今,公司在工业4.0、资产管理、仓储物流、智慧交通、智能称重、烟草物流、生产线管理、车辆管理、预制件管理、智能电网等领域均有所建树,并积累了丰富的产品应用以及项目管理经验。


(图文来源于网络,侵删)

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