RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。 目录
RFID的分类
RFID基本技术参数
RFID系统的组成
RFID技术及其发展历程
RFID的分类
RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波
（MW，相对应的代表性频率分别为：低频135KHZ以下、高频13.56MHz、超高频860M~96
0MHz微波2.4G, 5.8G，RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有
源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要
电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。
RFID基本技术参数
可以用来衡量射频识别系统的技术参数比较多，比如系统使用的频率、协议标
准、识别距离、识别速度、数据传输速率、存储容量、防碰撞性能以及电子标签的封装标准等。这些技术参数相互影响和制约。 其中，读写器的技术参数有：读写器的工作频率、读写器的输出功率、读写器的数据传
输速度、读写器的输出端口形式和读写器是否可调等；电子标签的技术参数有：电子标签的
能量要求、电子标签的容量要求、电子标签的工作频率、电子标签的数据传输速度、电子标
签的读写速度、电子标签的封装形式、电子标签数据的安全性等。
（1）工作频率
工作频率是射频识别系统最基本的技术参数之一。工作频率的选择在很大程度上决定了
射频识别系统的应用范围、技术可行性以及系统的成本高低。从本质上说，射频识别系统是
无线电传播系统，必须占据一定的无线通信信道。在无线通信信道中，射频信号只能以电磁
耦合或者电磁波传播的形式表现出来。因此，射频识别系统的工作性能必然会受到电磁波空
间传输特性的影响。
从电磁波的物理特性、识读距离、穿透能力等特性上来看，不同射频频率的电磁波存在较大的差异。特别是在低频和高频两个频段上。低频电磁波具有很强的穿透能力，能够穿透水、金属、动物等导体材料，但是传播距离比较近。另外，由于频率比较低，可以利用的频带窄，数据传输速率较低，信噪比较低，容易受到干扰。
相比低频电磁波而言，要得到同样的传输效果，高频系统的发射功率较小，设备比较简单，成本也比较低。高频电磁波的数据传输速率较高，没有低频的信噪比限制。但是，高频电磁波的穿透能力较差，很容易被水等导体媒质所吸收，困此，高频电磁波对障碍物的敏感性较强。
（2）作用距离
射频识别系统的作用距离指的是系统的有效识别距离。影响读写器识别电子标签有效距离的因素很多，主要包括了以下因素：读写器的发射功率、系统的工作频率和电子标签的封装形式等。
其他条件相同时，低频系统的识别距离最近，其次是中高频系统、微波系统，微波系统的识别距离最远。只要读写器的频率发生变化，系统的工作频率就会随之改变。
射频识别系统的有效识别距离和读写器的射频发射功率成正比。发射功率越大，识别距离也就越远。但是电磁波产生的辐射超过一定的范围时，就会对环境和人体产生有害的影响。因此，在电磁功率方面必须遵循一定的功率标准。
电子标签的封装形式也是影响系统识别距离的原因之一。电子标签的天线越大，即电子标签穿过读写器的作用区域内所获取的磁通量越大，存储的能量也越大。
应用项目所需要的作用距离取决于多种因素：电子标签的定位精度；实际应用中多个电子标签之间的
最小距离；在读写器的工作区域内，电子标签的移动速度。
通常在 RFID 应用中，选择恰当的天线，即可适应长距离读写的需要。例如，FastTrac k 传送带式天线就是设计安装在滚轴之间的传送带上， REID 载体则安装在托盘或产品的底部，以确保载体直接从天线上通过。
（ 3）数据传输速率
对于大多数数据采集系统来说，速度是非常重要的因素。由于当今不断缩短产品生产周期，要求读取和更新 RFID 载体的时间越来越短。
①只读速率
RFID只读系统的数据传输速率取决于代码的长度、载体数据发送速率、读写距离、载体和天线间载波频率，以及数据传输的调制技术等因素。传输速率随实际应用中产品种类的不同而不同。
②无源读写速率
无源读写 REID 系统的数据传输速率决定因素和只读系统一样，不过除了要考虑从载体上读数据外，还要考虑往载体上写数据。传输速率随实际应用中产品种类的不同而有所变化。
③有源读写速率
有源读写 RFID 系统的数据传输速率决定因素和无源系统一样，不同的是无源系统需要激活载体上的电容充电来通信。很重要的一点是，一个典型的低频读写系统的工作速率可能仅为 100 字节／s 或 200 字节 /s 。这样，由于在一个站点上可能会有数百字节数据需要传送，数据的传输时间就会需要数秒钟，这可能会比整个机械操作的时间还要长。EMS公司已经通
过采用数项独到且专有的技术，设计出一种低频系统，其速率高于大多数微波系统。
（4）安全要求
安全要求，一般指的是加密和身份认证。对一个计划中的射频识别系统应该就其安全要
求做出非常准确的评估，以便从一开始就排除在应用阶段可能会出现的各种危险攻击。为此，要分析系统中存在的各种安全漏洞，攻击出现的可能性等。
（5）存储容量
数据载体存储量的大小不同，系统的价格也不同。数据载体的价格主要是由电子标签的存储容量确定的。
对于价格敏感、现场需求少的应用，应该选用固定编码的只读数据载体。如果要向电子标签内写入信息，则需要采用EEPR0或RAM存储技术的电子标签，系统成本会有所增加。
基于存储器的系统有一个基本的规律，那就是存储容量总是不够用。毋庸置疑，扩大系统存储容量自然会扩大应用领域。只读载体的存储容量为 20 位，有源读写载体的存储容量从64B到32KB 不等，也就是说在可读写载体中可以存储数页文本，这足以装入载货清单和测试数据，并允许系统扩展。无源读写载体的存储空间从48B到736B不等，它有许多有源
读写系统所不具有的特性。
（6）RFID系统的连通性
作为自动化系统的发展分支，RFID技术必须能够集成现存的和发展中的自动化技术。
重要的是，REID系统应该可以直接和个人计算机、可编程逻辑控制器或工业网络接口模块
（现场总线）相连，从而降低安装成本。连通性使RFID技术能够提供灵活的作用，易于集
成到广泛的工业应用中去。
（ 7）多电子标签同时识读性
由于系统可能需要同时对多个电子标签进行识别，因此，对读写器提供的多标签识读性也需要考虑。这和读写器的识读性能，电子标签的移动速度等都有关系。
（ 8）电子标签的封装形式
针对不同的工作环境，电子标签的大小、形式决定了电子标签的安装和性能的表现，电
子标签的封装形式也是需要考虑的参数之一。电子标签的封装形式不仅影响到系统的工作性
能，而且影响到系统的安全性能和美观。
对射频识别系统性能指标的评估十分复杂，影响到射频识别系统整体性能的因素很多，包括了产
品因素、市场因素以及环境因素等。
RFID系统的组成
为了仿真RFID系统的性能，建立如图所示的仿真模型。
图BFSK的误比特率分析仿真图
①信源：是随机二进制发生器产生的数据，一方面作为输出信号，另一方面进入BFSK （二进制移频键控）基带调制器模块，对数据进行BFSK调制，输出信号。
②信道：包括加性高斯白噪声产生器、多径瑞利衰落信道模块。信道模块首先在BFSK
调制信号中引入衰落信号，然后在衰落信号中再叠加高斯白噪声。
③信宿：BFSK基带调制器对接收信号进行调制，然后通过误码率计算器计算误码率。
误码率产生一个三维向量，经选择器选择第一个元素，即误码率，作为输出信号送入工作区。
其中主要模块的参数设置如表。
表主要模块参数设置
眷数名陈暮数值加性譎祈白宴榔产牛器
Initial Seed67
Mode U)Noise Rmin (SNR)
lupin power (W)I 务桂瑞利袁落倍道模块Maximum Doppler shift (Hz>Fd
■出列工作台
RFID应用分析
RFID的工作原理和系统组成
RFID （无线射频识别，Radio Frequency Identification ）是一种采用射频技术的非接
触式自动识别技术。其工作原理是：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（即Passive Tag，无
源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（即 Active Tag，有源标签或主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统解决方案包括标签设计及制作工艺、天线设计、系统中间件研发、
系统可靠性研究、读卡器设计和示范应用演示六部分。可以广泛应用于工业自动化、商业自
动化、交通运输控制管理和身份认证等多个领域，而在仓储物流管理、生产过程制造管理、智能交通、网络家电控制等方面更是引起了众多厂商的关注。
RFID技术的三层结构
RFID技术分为三个层次，即支撑层、基础层和应用层。
支撑层技术主要是指 RFID的芯片技术，包括标签芯片的设计工艺、加工工艺、封装工艺以及天线的印刷工艺，阅读器数字信号处理芯片的设计也不可忽视。应该说，支撑层技术
实际上是RFID应用的原动力。
基础层技术主要是指不同场景下的应用环境构造，包括标签信息的写入读出、和对象捆
绑，阅读器内部设计和嵌入式系统编程等。基础层技术也是RFID技术和市场应用的结合点
和桥梁。
应用层技术主要是指后台软件对信息的进一步分析、判断和处理，包括了数据跟踪、数
据挖掘和信息共享等内容，这也是RFID技术跃升为物联网”的重要前提之一。由于可以对
标签内的信息进行重新写入，因此RFID不再是一个静态的货物标识，它反映了货物和货主
之间的互动作用，并且RFID的动态作用又使得 RFID和企业和社会之间能够保持联系。从这个意义上讲，RFID 代表了现代工业社会对生产、运输、销售到消费的全方位信息处理及服务过程。
为便于说明问题，我们以一个标签中储存的产品信息为线索，追踪一个信息流是如何在物流应用中起
到作用的。在这里，我们实际上暂时抛开了支撑层硬件技术，而只是在基础层和应用层两个技术层次上进行探讨。当然，支撑层技术并非不重要，相反我们已经在诸如汽车、手机、DVD等行业尝到了苦头。但是从这个角度，我们便可以和国外的大公司大企业站在同一个高度上思考问题。
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