無線射頻識別的概念、原理以及耦合類型

發(fā)布時間:2020-11-28 16:25:58

RFID無線射頻識別的概念

射頻識別是一種無線識別技術(shù)，它通過電磁波信號自動識別對象目標(biāo)，并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。簡而言之，射頻識別技術(shù)是無線技術(shù)的一種，采用非接觸式的自動識別技術(shù)。射頻識別技術(shù)識別速度快、準(zhǔn)確度高、射頻標(biāo)簽信息容量大，而射頻識別技術(shù)可以通過木材、塑料、紙箱、液體等介質(zhì)識別。此外，RFID技術(shù)可以同時識別多個電子標(biāo)簽，想目前高頻的ISO/IEC 18000-3協(xié)議讀寫器，每秒可以識別超過200張標(biāo)簽，超高頻的讀寫器每秒可讀取超過700張標(biāo)簽。

無線射頻識別的概念、原理以及耦合類型

RFID射頻識別系統(tǒng)的組成及工作原理

射頻識別系統(tǒng)通常由兩個部分組成：射頻讀寫器和RFID電子標(biāo)簽。
RFID電子標(biāo)簽：RFID電子標(biāo)簽是讀寫器讀取的目標(biāo)，附著在需要管理的物體上。RFID電子標(biāo)簽主要由天線和芯片組成，每個RFID電子標(biāo)簽都有特定格式的電子編碼，RFID電子標(biāo)簽附著在物體上，標(biāo)識目標(biāo)對象。
射頻閱讀器：英文名稱為Reader，RFID電子標(biāo)簽閱讀器可以通過非接觸方式讀取和識別存儲在RFID電子標(biāo)簽中的電子數(shù)據(jù)，自動識別對象。此外，為了收集、處理和遠(yuǎn)程傳輸對象信息等管理功能，可以將數(shù)據(jù)追加傳輸?shù)絻x表和網(wǎng)絡(luò)。

射頻識別系統(tǒng)的工作原理是標(biāo)簽(Tag) 進(jìn)入磁場接收后，從RFID電子標(biāo)簽閱讀器接收射頻信號。RFID電子標(biāo)簽以感知電流獲得的能量發(fā)射芯片上存儲的信息(被動標(biāo)記)或主動發(fā)送頻率信號(主動標(biāo)記)。

無線射頻識別的概念、原理以及耦合類型

RFID無線射頻識別耦合類型

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區(qū)域，具體取決于觀測點到天線的距離。
1、無功耦合區(qū)：天線輻射場中與天線口徑相鄰的附近，通常，該區(qū)域的邊界距離天線口徑二分之一，從物理概念上看，該區(qū)域是一個儲能場，電場和磁場的轉(zhuǎn)換與變壓器的原理相似，其中是電磁波波長。
2、密耦合區(qū)：該場電磁場已擺脫天線的束縛，成為電磁波進(jìn)入空間，輻射場占優(yōu)勢，輻射場的角度分布與天線口徑的距離有關(guān)。

3、遙耦合區(qū)：該場輻射場的角度分布與距離無關(guān)，是最重要的場，與近區(qū)的邊界距離為R=2D2/。其中是天線直徑，d 是電磁波波長。

無線射頻識別的概念、原理以及耦合類型

在射頻識別系統(tǒng)中，標(biāo)簽和讀出頭之間的距離是射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用的重要指標(biāo)。通常，此運(yùn)動距離定義為標(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：
1、密耦合：范圍0 ~ 1厘米是半無孔磁場之間的電感耦合，頻率一般在30MHz以下，電磁泄漏小，能量大，適用于安全要求高的情況，例如低頻門禁。
2、遙耦合系統(tǒng)：分為近動耦合系統(tǒng)(15厘米)和稀疏耦合系統(tǒng)(1m)，利用無功近動區(qū)之間的電感耦合，典型工作頻率為13.56MHz，例如目前常用的圖書檔案管理，智能餐飲結(jié)算系統(tǒng)。
3、遠(yuǎn)距離耦合系統(tǒng)：運(yùn)動距離為1 ~ 10米，利用輻射源場之間的電磁耦合，例如目前的智能工具管理，車輛管理。

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無線射頻識別的概念、原理以及耦合類型

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