RFID常用工作频率、国际协议说明和典型应用

RFID常⽤⼯作频率、国际协议说明和典型应⽤

摘要：不同频率的RFID读写器会有不同的特性，本⽂详细介绍了⾼频、超⾼频⽆源的读卡器在不同⼯作频率产品的特性、协议以及主要的应⽤。⽬前定义RFID读写器的⼯作频率有低频、⾼频和超⾼频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品，⽽且不同频段的RFID读写器会有不同的特性。其中读卡器有⽆源和有源两种⽅式，下⾯详细介绍⽆源的读卡器在不同⼯作频率产品的特性以及主要的应⽤。

⼀、低频(从125KHz到134KHz)

其实RFID技术⾸先在低频得到了⼴泛的应⽤和推⼴。该频率主要是通过电感耦合的⽅式进⾏⼯作，也就是在读写器线圈和RFID标签线圈间存在着变压器耦合作⽤。通过读写器交变场的作⽤在天线中感应的电压被整流，可作供电电压使⽤。磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降的太快。

油砂特性：

1、⼯作在低频的读卡器的⼀般⼯作频率从120KHz到134KHz， TI 的⼯作频率为134.2KHz。该频段的波长⼤约为2500m。

2、除了⾦属材料影响外，⼀般低频能够穿过任意材料的物品⽽不降低它的读取距离。

3、⼯作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。

4、RFID低频电⼦标签有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵，但是有10年以上的使⽤寿命。

5、虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产⽣相对均匀的读写区域。

6、相对于其他频段的RFID读写器，该频段数据传输速度⽐较慢。

7、远距离应⽤的时候读卡器的价格相对与其他频段来说要贵。

主要应⽤：

1、畜牧业动物的管理系统

2、汽车防盗和⽆钥匙开门系统的应⽤过线槽

3、马拉松赛跑系统的应⽤

4、⾃动停车场收费和车辆管理系统

5、⾃动加油系统的应⽤

6、酒店门锁系统的应⽤

恶劣的太阳

7、门禁和安全管理系统

符合的国际标准：

a) ISO 11784 RFID畜牧业的应⽤－编码结构

b) ISO 11785 RFID畜牧业的应⽤－技术理论

c) ISO 14223-1 RFID畜牧业的应⽤－空⽓接⼝

d) ISO 14223-2 RFID畜牧业的应⽤－协议定义

e) ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议

f) DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应⽤定义的标准

RFID⾼频⼯作原理

⼆、⾼频(⼯作频率为13。56MHz)

在该频率的RFID读写器不再需要线圈进⾏绕制，可以通过蚀刻印刷的⽅式制作天线。读卡器⼀般通过负载调制的⽅式进⾏⼯作。也就是通过读卡器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发⽣变化，实现⽤远距离读卡器对天线电压进⾏振幅调制。如果⼈们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从读卡器传输到读写器。

特性：

1、⼯作频率为13.56MHz，该频率的波长⼤概为22m。

2、除了⾦属材料外，该频率的波长可以穿过⼤多数的材料，但是往往会降低读取距离。读卡器天线需要离开⾦属⼀段距离，或者⽤⾃动调谐单元（HATU）⾃⼰制作天线以使天线适应⾦属环境。

3、该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。

4、感应器⼀般以电⼦标签的形式。

5、虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产⽣相对均匀的读写区域。

6、该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电⼦标签。

7、可以把某些数据信息写⼊标签中。

8、数据传输速率⽐低频要快，价格不是很贵。

主要应⽤：

1、图书、共享图书、档案管理系统的应⽤

2、⽡斯钢瓶的管理应⽤

3、服装⽣产线和物流系统管理和应⽤氯甲酚

4、三表预收费系统

5、酒店门锁的管理和应⽤

6、⼤型会议⼈员通道系统

7、物流与供应链管理解决⽅案

8、医药物流与供应链管理

9、智能货架、⽆⼈零售柜的管理

10、⾃动化⽣产线管理，AGV定位等

⾃动化⽣产线管理

RFID⽤于会议签到

符合的国际标准：

a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡，最⼤的读取距离为10cm。

b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡，最⼤的读取距离为1M。

c) ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层，防冲撞算法和通讯协议。

d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接⼝定义。

三、超⾼频(⼯作频率为860MHz到960MHz之间，国内⼀般⽤902-927MHz)

超⾼频系统通过电场来传输能量，电场的能量下降的不是很快，但是读取的区域不是很好进⾏定义。该频段读取距离⽐较远，⽆源可达50m左右。主要是通过电容耦合的⽅式进⾏实现。

RFID超⾼频⼯作原理

特性：

1、在该频段，全球的定义不是很相同－欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz，北美定义的频段为902到928MHz之间，在⽇本建议的频段为950到956之间。该频段的波长⼤概为30cm左右。

2、⽬前，该频段功率输出⽬前统⼀的定义(美国定义为4W，欧洲定义为500mW)。可能欧洲限制会上升到2W EIRP。

3、超⾼频频段的电波不能通过许多材料，特别是⽔和⾦属，灰尘和雾等悬浮颗粒也有影响。相对于⾼频的电⼦标签来说，该频段的电⼦标签不需要和⾦属分开来。

4、电⼦标签的天线⼀般是长条和标签状。天线有线极性和圆极化两种设计，满⾜不同应⽤的需求。

5、该频段有好的读取距离，但是对读取区域很难进⾏定义。

6、有很⾼的数据传输速率，在很短的时间可以读取⼤量的电⼦标签。

主要应⽤：

1、物流与供应链管理解决⽅案

传达信息

2、⽣产线⾃动化的管理和应⽤

3、航空包裹的管理和应⽤

4、集装箱的管理和应⽤

5、铁路包裹的管理和应⽤

6、后勤管理系统的应⽤

7、图书、共享图书、档案管理系统的应⽤

8、服装⽣产线和物流系统管理和应⽤

9、物流与供应链管理解决⽅案

10、医药物流与供应链管理

11、智能货架、⽆⼈零售柜的管理

RFID⽤于会议签到

符合的国际标准：

a) ISO/IEC 18000-6 定义了超⾼频的物理层和通讯协议；空⽓接⼝定义了Type A和Type B两部分；⽀持可读和可写操作。

b) EPCglobal 定义了电⼦物品编码的结构和超⾼频的空⽓接⼝以及通讯的协议。例如：Class 0， Class 1， UHF Gen2。

c) Ubiquitous ID ⽇本的组织，定义了UID编码结构和通信管理协议。