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基于RFID的物聯網技術解決方案
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訪問次數:332更新時間:2021-08-19 13:46:28

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產品簡介
一、什么是射頻識別?射頻識別(RFID)是一種無線通信技術,可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸
產品介紹

一、什么是射頻識別?

射頻識別(RFID)是一種無線通信技術,可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸。射頻識別最重要的優點是非接觸識別,它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環境閱讀標簽,并且閱讀速度極快,大多數情況下不到100毫秒。

射頻識別技術的優勢不在于監測設備及環境狀態,而在于“識別"。即通過主動識別進入到磁場識別范圍內的物體來做相應的處理。RFID不是傳感器,它主要通過號識別標志物。而傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

二、射頻識別系統組成及工作原理

1、射頻識別系統組成

射頻識別系統主要由三部分組成:標簽、天線、閱讀器。此外,還需要專門的應用系統對閱讀器識別做相應處理。

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圖1 RFID系統按組成

1)標簽:電子標簽或稱射頻標簽、應答器,由芯片及內置天線組成。芯片內保存有一定格式的電子數據,作為待識別物品的標識性信息,是射頻識別系統的數據載體。內置天線用于和射頻天線間進行通信。

2)閱讀器:讀取或讀/寫電子標簽信息的設備,主要任務是控制射頻模塊向標簽發射讀取信號,并接收標簽的應答,對標簽的對象標識信息進行解碼,將對象標識信息連帶標簽上其它相關信息傳輸到主機以供處理。

3)天線:標簽與閱讀器之間傳輸數據的發射、接收裝置。

2、射頻識別系統運行原理

電子標簽進入天線磁場后,如果接收到閱讀器發出的特殊射頻信號,就能憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(無源標簽),或者主動發送某一頻率的信號(有源標簽),閱讀器讀取信息并解碼后,送至信息系統進行有關數據處理

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圖2 閱讀器獲得讀寫指令

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圖3 閱讀器射頻調制器將信號發送到天線

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圖4 天線詢問標簽

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圖5 天線將獲得的標簽信息回傳


此外,按照讀寫器與標簽之間射頻信號的耦合方式,可以把它們之間的通信分為:電感耦合和電磁反向散射耦合。

1)電感耦合:依據電磁感應定律,通過空間高頻交變磁場實現耦合。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離RFID系統。

2)電磁反向散射耦合:依據電磁波的空間傳播規律,發射出去的電磁波碰到目標后發生反射,從而攜帶回相應的目標信息。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離RFID系統。

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圖6 兩種耦合方式對比

通俗的理解,電感耦合這種模式主要應用在低頻(LF)、中頻(HF)波段,由于低頻RFID系統的波長更長,能量相對較弱,因此主要依賴近距離的感應來讀取信息。電磁反向散射耦合主要應用在高頻(HF)、超高頻(UHF)波段,由于高頻率的波長較短,能量較高。因此,閱讀器天線可以向標簽輻射電磁波,部分電磁波經標簽調制后反射回閱讀器天線,經解碼以后發送到信息系統接收處理。


三、RFID與物聯網

RFID是物聯網感知外界的的重要支撐技術。傳感器可以監測感應到各種信息,但缺乏對物品的標識能力,而RFID技術恰恰具有強大的標識物品能力。因此,對于物聯網的發展,傳感器和RFID兩者缺一不可。

如果沒有RFID對物體的識別能力,物聯網將無法實現萬物互聯的理想。缺少RFID技術的支撐,物聯網的應用范圍將受到極大的限制。但另一方面,由于RFID射頻識別技術只能實現對磁場范圍內的物體進行識別,其讀寫范圍受到讀寫器與標簽之間距離的影響。因此,提高RFID系統的感應能力,擴大RFID系統的覆蓋能力是當前亟待解決的問題。同時,考慮到傳感網較長的有效距離能很好的拓展RFID技術的應用范圍。未來實現RFID與傳感網的融合將是一個必然方向。

就目前RFID的發展情況而言,在很多工業行業中已經實現了RFID與傳感網絡應用的初步融合,兩者取長補短的互補優勢正在深化物聯網應用,它們的相互融合和系統集成必將極大地推動整個物聯網產業的發展,應用前景不可估量。



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