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RFID电子标签的优缺点您知道多少?

时间:2021-06-25  浏览量:280

RFID技术的简介:


工作原理:标签开启阅读器后,接收阅读器发出的射频讯号,凭借感应电流所获取的能量发送出储存在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的讯号(Active Tag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送到中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统, 是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用工具系统三个部分所构成,其工作原理是阅读器(Reader)发射一特定速率的无线电波能量,用以驱动电路将外部的数据送出,此时Reader便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。

以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通信及能量感应方法来看大致上可以分成:感应耦合及后向光谱耦合两种。一般低频的RFID大都采取第一种方式,而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构跟技术不同可以是读或读/写装置,是RFID系统信息控制跟处理中心。阅读器通常由耦合组件、收发模块、控制模块和接口单元构成。阅读器和标签之间通常采取半双工通讯方法进行信息交换,同时阅读器通过谐振给无源标签提供能量跟时序。在实际应用中,可进一步通过Ethernet或WLAN等推动对物体辨识信息的收集、处理及远程传送等管控功能。

组成部分:

完整的RFID系统由读写器(Reader)、电子标签(Tag)和数据管理平台三个别组成。

1、关于阅读器


阅读器是将标签中的信息读出,或将标签所必须传输的信息写入标签的装置。根据使用的构架和技术不同,阅读器可以是读/写装置,是RFID系统信息控制跟处理中心。在RFID系统工作时,由阅读器在一个区域内发送射频能量产生电磁场,区域的大小取决于发射功率。在阅读器覆盖区域内的标签被触发,发送存储在其中的数据,或依据阅读器的指令更改存储在其中的数据,并可借助接口与计算机网路进行通讯。阅读器的基本构成一般包含:收发天线,频率产生器,锁相环,调制电路,微处理器,存储器,解调电路和外设接口组成。

(1)收发天线:发送射频讯号给标签,并接收标签返回的响应信号及标签信息。

(2)频率造成器:产生系统的工作频率。

(3)锁相环:产生所需的载波信号。

(4)调制电路:把发送至标签的信号加载到载波并由射频电路送出。

(5)微处理器:产生要发送往标签的信号,同时对标签返回的信号进行译码,并把译码所得的数据回传给应用程序,若是加密的平台还必须进行解读操作。

(6)存储器:存储用户程序和数据。

(7)解调电路:解调标签返回的讯号,并交给微处理器处理。


(8)外设接口:与计算机进行通信。

2、关于电子标签

电子标签由收发天线、AC/DC电路、解调电路、逻辑控制电路、存储器和调制电路组成。

(1)收发天线:接收来自阅读器的信号,并把所要求的数据送回给阅读器。

(2)AC/DC电路:利用阅读器发射的电磁场能量,经稳压电路输出为其他电路提供稳定的电源。

(3)解调电路:从接收的讯号中除去载波,解调出原信号。

(4)逻辑控制电路:对来自阅读器的信号进行译码,并依阅读器的要求回发信号。

(5)存储器:作为平台运作及放置识别数据的位置。


(6)调制电路:逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后读取至天线送给阅读器。

射频识别科技依据其标签的供电模式能分为三类,即无源RFID,有源RFID ,与半有源RFID。


1、无源RFID。

在三类RFID产品中,无源RFID出现时间最早,最成熟,其应用也最为广泛。在无源RFID中,电子标签通过接受射频识别阅读器传输来的微波讯号,以及借助电磁感应线圈获取能量来对自身短暂供电,从而完成这次信息交换。因为省去了供电系统,所以无源RFID产品的容积可以超过厘米量级或者很小,而且自身结构简洁,成本低,故障率低,使用寿命较长。但成为代价,无源 RFID的有效识别距离往往较短,一般用于近距离的接触式识别。无源RFID主要工作在较低频段125KHz、13.56MKHz等,其典型应用包含:公交卡、二代身份证、食堂餐卡等。

2、有源RFID。

有源RFID兴起的时间不长,但未在各个领域,尤其是在高速公路电子不停车收费系统中发挥着不可或缺的作用。有源RFID通过外接电源供电有源标签,主动向射频识别阅读器发送信号。其密度相对较大。但也因而拥有了较长的传输距离与较高的传输速率。一个典型的有源RFID标签可在百米之外与射频识别阅读器建立联系,读取率可达1,700read/sec。有源 RFID主要工作在900MHz、2.45GHz、5.8GHz等较高频段,且带有可以同时识别多个标签的功能。有源RFID的远距性、高效性,使得它在一些必须高性能、大范围的射频识别应用场合里必不可少。

3、半有源RFID。


无源RFID自身不供电,但有效识别距离太短。有源RFID识别距离足够长,但需外接电源,体积较大。而半有源RFID就是为这一冲突而和解的产物。半有源RFID又称作低频激活触发技术。在一般状况下,半有源RFID产品处于休眠状况,仅对标签中维持数据的个别进行电力,因此耗电量较小,可保持较长时间。当标签开启射频识别阅读器识别范围后,阅读器先现以 125KHz低频信号在小范围内准确激活标签让之开启工作状况,再借助2.4GHz微波与其进行信息传递。也即是说,先运用高频信号准确定位,再利用高频信号急速传输数据。其一般应用场景为:在一个高频信号所能所覆盖的大范围中,在不同位置安置多个高频阅读器用于激活半有源RFID产品。这样既完成了定位,又推动了信息的收集与释放。


通常来说,射频辨识科技具备如下特性:

1、适用性:RFID技术借助电磁波,并不需要连接双方的物理接触。这促使它无法无视尘、雾、塑料、纸张、木材或者各种障碍物建立联结,直接完成通信。

2、高效性:RFID系统的读写速度极快,一次典型的RFID传输过程一般不到100毫秒。高频段的RFID阅读器甚至可以同时识别、读取多个标签的内容,极大地减少了信息传输效率。

3、独一性:每个RFID标签都是独一无二的,通过RFID标签与产品的一一对应关系,可以知道的跟踪每一件产品的后续流通情况。

4、简易性:RFID标签结构简洁,识别速度高、所需读取设备简单。尤其是随着NFC技术在智能手机上逐步普及,每个用户的手机都将作为更简单的RFID阅读器。

优势

射频识别科技无法被广泛的应用到多个产业跟领域,必然有其特点。

射频识别科技的载体通常都是要具备防水、防磁、耐低温等特征,保证射频辨识科技在应用时带有稳定性。就其使用来讲有源标签,射频识别在实时更新资料、存储信息量、使用寿命、工作强度、安全性等方面都带有优势。射频识别能够在降低人力物力财力的前提下,更便利的升级现有的资料,使工作非常方便;射频识别科技依据手机等对信息进行传输,最大可达数兆字节,可储存信息量大,保证工作的成功进行。

缺点

(1)技术成熟度不够。RFID技术出现时间较短,在技术上还不是非常成熟。由于超高频RFID电子标签具有反向反射性特点,使得其在金属、液体等商品中应用非常困难。

(2)成本高。RFID电子标签相对于普通条码标签价格较高,为普通条码标签的几十倍,如果使用量大的话,就会导致成本很高,在巨大程度上增加了行业使用RFID技术的积极性。

(3)安全性不够强。RFID技术面临的安全性问题主要体现为RFID电子标签信息被违规抓取和蓄意捏造。

(4)技术标准不统一。

(5)使用环境要求没有强磁干扰。

(6)万分之一的误码率难以胜任对数据安全等级规定较高的行业。


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