关于RFID射频识别系统哪些还是你不知道的呢?

2020-11-25

物联网已被确定为中国战略性新兴产业之一,《物联网“十二五”发展规划》的出台,无疑给正在发展的中国物联网又吹来一股强劲的东风,而RFID技术作为物联网发展的关键技术,其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。


众所周知,典型的RFID系统主要由RFID读写设备、电子标签、RFID应用系统软件三部分构成的。 在实际的RFID解决方案中,RFID系统都包含一些基本组件(组件分为硬件组件和软件组件)。



从功能实现的角度观察,可将 RFID系统分成边沿系统和软件系统两大部分, 边沿系统主要是完成信息感知,属于硬件组件部分;软件系统完成信息的处理和应用;通信设施负责整个 RFID 系统的信息传递。


RFID系统的基本原理是:从电子标签到阅读器之间的通信及能量感应方式来看,系统一般可以分成两类,即电感耦合(InductiveCoupling)系统和电磁反向散射耦合(Backscatter Coupling)系统。电感耦合通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律;电磁反向散射耦合,即雷达原理模型,发射出去的电磁波碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。


RFID(射频识别)系统的基本组成:


1、RFID电子标签

电子标签也称也称应答器或智能标签,是一个微型的无线收发装置,主要由内置天线和芯片组成。



2、RFID读写器

RFID读写器是一个捕捉和处理RFID标签数据的读写设备,它可以是单独的个体,也可以嵌入到其他系统之中。读写器的硬件部分通常由收发机、微处理器、存储器、外部传感器/执行器,报警器的输入/输出接口、通信接口及电源等部件组成。



3、控制器

控制器是读写器芯片有序工作的指挥中心,主要功能是:与应用系统软件进行通信;执行从应用系统软件发来的动作指令;控制与标签的通信过程;基带信号的编码与解码;执行防碰撞算法;对读写器和标签之间传送的数据进行加密和解密;进行读写器与电子标签之间的身份认证;对键盘、显示设备等其他外部设备的控制。其中,最重要的是对读写器芯片的控制操作。


4、读写器天线

RFID天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的设备,是电路与空间的界面器件,用来实现导行波与自由空间波能量的转化。在RFID系统中,天线分为电子标签天线和读写器天线两大类,分别承担接收能量和发射能量的作用。


RFID系统读写器天线的特点:足够小以至于能够贴到需要的物品上;有全向或半球覆盖的方向性;能够给标签的芯片提供最大可能的信号;无论物品什么方向,天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配;具有鲁棒性;价格便宜。


在选择读写器天线时应考虑的主要因素有:天线的类型;天线的阻抗;应用到物品上的RFID的性能;在有其他物品围绕贴标签物品时RFID的性能。


5、通信设施

通信设施为不同的RFID系统管理提供安全通信连接,是RFID系统的重要组成部分。通信设施包括有线或无线网络和读写器或控制器与计算机连接的串行通信接口。无线网络可以是个域网(PAN)(如蓝牙技术)、局域网(如 802.11x、WiFi),也可以是广域网(如GPRS、3G技术)或卫星通信网络(如同步轨道卫星L波段的RFID系统)。



目前,RFID技术已经逐步发展成为独立跨学科的专业领域,逐步被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多的溯源和防伪应用领域。而随着技术进步,基于 RFID 射频识别技术产品的种类将越来越丰富,应用也将越来越广泛,预计在今后的几年中,RFID技术将持续保持高速发展的势头。总体而言,当前RFID技术发展趋于标准化、低成本、低差错率、高安全性。


1、标准化

行业标准以及相关产品标准还不统一,电子标签迄今为止全球也还没有正式形成一个统一的(包括各个频段)国际标准。


2、低成本

目前,美国一个电子标签最低的价格是20美分左右,这样的价格是无法应用于某些价值较低的单件商品,只有RFID电子标签的单价下降到10美分以下,才可能大规模应用于整箱整包的商品。


3、低差错率

虽然在RFID电子标签的单项技术上已经趋于成熟,但总体上产品技术还不够成熟,还存在较高的差错率(RFID标签被误读的比率有时高达20%),在集成应用中也还需要攻克大量的技术难题。


4、高安全性

当前广泛使用的无源RFID系统还没有非常可靠的安全机制,无法对数据进行很好的保密,RFID数据还容易受到攻击,主要是因为RFID芯片本身,以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。


(本文来源于网络,侵删)

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