目前，使用RFID超高频的应用的越来越多了，但很多RFID超高频的知识却还是有很多人并不清楚，今天我们就一起来了解一下吧！
UHF RFID与条码应用的特点的区别
UHF RFID：可支持远距离，多标签识别，适应于复杂环境，可封装成复杂形态，成本较高
条码：近距离，单标签识别，对识别环境要求较高，平面印制，成本低
RFID系统构成
RFID的分类
1、按工作频段可分为：
LF RFID技术 134kHz RFID
HF RFID技术 13.56MHz RFID
UHF RFID技术 915 MHz RFID、433 MHz RFID、2.45GHz RFID、5.8 GHz RFID
2、按有无源可分为：
无源RFID技术 标签不携带电池 Passive RFID
有源RFID技术 标签携带电池 Acitve RFID
RFID主流标准体系
1、ISO 18000系列空中接口标准（18000-6.-7，-4）
2、EPC global的915MHz无源RFID空口标准
3、日本UID–日本泛在网络标准
4、中国国家标准
RFID标准化意义：设备互联互通 ，产品一致性，协同解决技术难题，推动技术进步，做大产业规模，便于扩展到其他系统和领域。
UHF频段无源RFID系统
1、自动识别：远距离识别，标签无源，海量标签，传感器
2、技术标准：空口标准，ISO 18000-6，GB/T 29768-2013，测试标准(ISO 18046)
3、识别原理：背向散射调制，多标签防碰撞
4、系统性能：识读距离，识读稳定性，可靠性（漏读），识读效率
无源标签灵敏度
标签灵敏度是指使得标签能够启动工作的最小功率：15dBm，-18dBm，-20dBm，-23dBm(2017)
标签灵敏度依赖于：IC 灵敏度，IC 与天线良好的匹配，方向
标签封装
RFID电子标签封装制造工艺过程都包含两次封装，分别在RFID芯片上制作凸点，基板材料上制作天线，然后封装芯片实现芯片和基板天线的互连，经检验合格后制成RFID标签内核层（Inlay），至此完成RFID标签的第一次封装。其次，是根据不同的应用，需要经过层压、冲裁、印刷等第二次封装，也就是外包装，制成最终的RFID标签产品。
UHF频段无源RFID系统基本原理
1、设备交互：读写器通过ASK唤醒标签，标签通过背向散射返回信息给reader，使用CW调制
要点：标签无源，短距离，标签便宜，频率860MHz～960MHz，弱连接Fragile link
背向散射调制：RFID标签收到鸿陆超高频读写器发射的连续波之后，通过调整标签天线与芯片之间的匹配关系，使得加载到天线的电流随信息比特发生变化，从而完成调制和发射。
2、系统主从关系：读写器先讲-ITF（无源RFID）；标签先讲-TTF（有源RFID）
3、多标签碰撞：Collision–碰撞 Anti-collision-防碰撞
4、空中接口协议：调制、编码、信息速率、防碰撞、频段、功率、应用协议
UHF频段无源RFID系统关键技术
1、系统工作基本过程
读写器对标签唤醒并进行清点轮询所要识别的标签，所有RFID标签进行标签响应，如果有响应冲突就进行冲突分解，之后对访问标签的信息，再重复2～5的过程。
2、关键技术问题
性能指标：读写距离、识别效率/速度、识别可靠性
性能决定因素：
A.标签芯片：功耗、灵敏度；
B.标签天线：多样性、低成本、性能；
C.读写器芯片：功耗、灵敏度、协议兼容；
D.读写器天线：近场、远场；
E.空中接口协议：生产、封装
F.测试：生产效率、成品率、封装材料和工艺、生产测试
系统性能约束：
A.阅读器限制：EIRP有效全向辐射功率，阅读器灵敏度
B.标签限制：Antenna polarization（天线极化），芯片灵敏度，电源能量，Antenna gain天线增益，Impedance match阻抗匹配
C.导致结果：距离短，漏读，速度慢
防碰撞算法
多标签碰撞：多个标签同处在读写器的作用场内。当有两个以上的标签同时发送数据时，就会出现通信冲突和数据相互干扰（碰撞）。
为了防止这些冲突的产生，射频识别系统中需要设置一定的相关命令，解决冲突问题，这些命令被称为防冲突命令或算法，RFID系统标签防碰撞算法大多采用时分多路法，时分多路法分为以下两种，基于确定轮询的机制确定性算法和基于随机的机制的非确定性算法（主要是ALOHA算法）。
ALOHA算法是一种随机接入方法。其基本思想是采取标签先发言的方式，当RFID电子标签进入读写器的识别区域内时就自动向UHF读写器发送其自身的ID号，在标签发送数据的过程中，若有其他标签也在发送数据，将会发生信号重叠，从而导致冲突。读写器检测接收到的信号有无冲突，一旦发生冲突，读写器就发送命令让标签停止发送，随机等待一段时间后再重新发送以减少冲突。
1、纯ALOHA算法
在纯ALOHA算法中，若读写设备检测出信号存在相互干扰，读写器就会以向标签发出命令，令其停止向读写器传输信号；标签在接收到命令信号之后，就会停止发送信息，并会在随机时间段内进入到待命状态，只有当该时间段过去后，才会重新向RFID阅读器发送信息。各个RFID电子标签待命时间片段长度是随机的，再次向读写器发送信号的时间也不相同，这样减少碰撞的可能性。
当超高频读写器成功识别某一个标签后，就会立即对该标签下达命令使之进入到休眠的状态。而其他标签则会一直对读写器所发出命令进行响应，并重复发送信息给读写器，当标签被识别后，就会一一进入到休眠状态，直到读写器识别出所有在其工作区内的标签后，算法过程才结束。发送帧不会产生碰撞，可以分析出，即发送成功的概率P与呑吐率与数据包含量有关。
特点：分组长度（等长），冲突区域大，实现简单，适用于分组发送密度较低场景
总结：检测到冲突就进入待命状态 随机等待时间段 过后进行发送
2、时隙ALOHA
时隙ALOHA算法把时间分成多个离散的时隙，每个时隙长度等于或稍大于一个帧，标签只能在每个时隙的开始处发送数据。这样标签要么成功发送，要么完全碰撞，避免了纯ALOHA算法中的部分碰撞冲突，碰撞周期减半，提高了信道利用率。时隙ALOHA算法需要读写器对其识别区域内的标签校准时间。因为标签仅仅在确定的时隙中传输数据，所以该算法的冲撞发生频率仅仅是纯ALOHA算法的一半，但其系统的数据吞吐性能却会增加一倍。
特点：冲突区域限制在时隙内，正确接收：无冲突、校验正确，发生碰撞：接收错误，空时隙
总结：将信道划分为若干时隙（大于等于一个帧），每个终端只能在每个时隙开始传送信息，冲突区域限制在时隙内，结果只有成功和碰撞（失败） 分组到达强度时刻，时隙ALOHA吞吐量是纯ALOHA的一倍。
3、成帧时隙ALOHA
成帧时隙算法中，时间被分成多个离散时隙，电子标签必须在时隙开始处才可以开始传输信息。读写器以一个帧为周期发送查询命令。当电子标签接收到读写器的请求命令时，每个标签通过随机挑选一个时隙发送信息给读写器。如果一个时隙只被唯一标签选中，则此时隙中标签传输的信息被鸿陆读写器成功接收，标签被正确识别。如果有两个或两个以上的标签选择了同一时隙发送，则就会产生冲突，这些同时发送信息的标签就不能被读写器成功识别。整个算法的识别过程都会如此循环，一直到所有标签都被识别完成。
特点：该算法的缺点是当标签数量远大于时隙个数时，读取标签的时间会大大增加；当标签个数远小于时隙个数时，会造成时隙浪费。
总结：若干个时隙组成一帧，所有标签在帧内选择时隙发送。
ALOHA算法的二项式模型
二进制树型搜索算法：二进制树型搜索算法由读写器控制，基本思想是不断的将导致碰撞的电子标签进行划分，缩小下一步搜索的标签数量，直到只有一个电子标签进行回应。
基本思路：多个标签进入读写器工作场后，读写器发送带限制条件的询问命令，满足限制条件的标签回答，如果发生碰撞，则根据发生错误的位修改限制条件，再一次发送询问命令，直到找到一个正确的回答，并完成对该标签的读写操作。对剩余的标签重复以上操作，直到完成对所有标签的读写操作。
标签存储区
标签存储器可以在逻辑上分为四个区域:
1、保留存储区(Reserved memory) 包括杀死和访问密码(kill and access passwords)。
2、EPC存储区(EPC memory) 包括一个CRC-16，协议控制位（ProtocolControl（PC） bits），以及一个用于识 别标签所附着的或即将附着的物品的编码( 如EPC，以后都称为EPC)，
3、TID存储区(TID memory) 包括一个8-bit ISO/IEC 15963分配类别标识 符(EPCglobal的为111000102)，还可以 包括标签数据和厂商数据。
4、用户存储区(User memory) 允许存储用户专用的数据信息。存储器的结构由用户自己定义。
标签操作：管理标签群
询问机采用选择、盘存及访问三个基本操作来管理标签群。每个操作均由一个或一个以上的命令组成。这三个基本的定义如下：
1、选择：询问机选择标签群以便于盘存和访问的过程。询问机可以一个或一个以上的Select命令在盘存之前选择特定的标签群。
2、盘存（清点）：询问机识别标签的过程。询问机在四个通话的其中一个通话中传输Query命令，开始一个盘存周期。一个或一个以上的标签可以应答。询问机检查某个标签应答，请求该标签发出PC、EPC和CRC-16。同时只在一个通话中进行一个盘存周期。
3、访问：询问机与各标签交易(读取或写入标签)的过程。访问前必须要对标签进行识别。访问由多个命令组成，其中有些命令执行R=＞T链的一次活页加密。
标签状态：
Ready 状态：在进入到一个射频激活区域之后，标签如果没有被killed，则将进入readdy状态。
Arbitrate 状态：表示那些参与到当前inventory round中,但是时隙计数器值非零的那部分标签。
Reply状态：当时隙计数器到达0000h的时候，标签转入reply状态 ,标签进入到reply状态后会反射一个RN16。
Acknowledge状态：如果reply状态下的标签收到一个有效的ACK，它将转入acknowledged状态，返回他的PC，EPC以及CRC–16。
Open 状态：标签处于open状态可以执行除了lock以外的所有访问命令。
secured 状态：处于ssecured状态的标签可以执行所有的访问命令。
Killed状态：处于open或者secured状态的标签，在接收到一个带有有效的非零kill密码以及有效的handle的Kill指令后会转入到killed状态。
UHF频段无源RFID系统性能分析
系统性能：
1、性能指标：识读距离 、可靠性（漏读）、 识读效率
2、各自取决因素：功率、传播、灵敏度；功率、MAC逻辑、天线；速率、MAC效率（上下一一对应）
无源RFID系统链路约束
阅读器限制：EIRP有效全向辐射功率，阅读器灵敏度
标签限制：天线极化（Antenna polarization），芯片灵敏度，电源能量，天线增益（Antenna gain），阻抗匹配（Impedance match）
导致结果：距离短，漏读，速度慢
RFID系统MAC识别效率：
不同距离的最小识别功率不同，距离越大，其最小识别功率越大；同一距离的识别能力随功率近似线性增长；发射功率并非越大越好。
超高频RFID应用系统设计
1、RFID应用系统架构：业务系统——支撑平台——中间件——读写器与标签
2、RFID中间件：是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务，这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。
3、RFID应用系统产品设计流程：
a.市场与应用需求分析
b.应用系统功能设计需求
c.技术与架构选型
d.硬件选型与功能设计
e.系统架构与系统指标
f.系统接口定义
g.软/硬件系统设计–软/硬件开发—软/硬件测试
h.系统测试
以上为小编整理的关于RFID超高频知识的一些资料，供大家参考，有出入的地方欢迎各位朋友多拍砖头，大家一起来探讨。
（图文来源于网络，侵删）
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