最新RFID技術(shù)教學(xué)講義ppt.ppt

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1、RFID技術(shù)目錄4.RFID技術(shù)的應(yīng)用案例3.RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景2.RFID技術(shù)的工作原理及分類1.RFID技術(shù)的簡(jiǎn)單介紹1.RFID技術(shù)的簡(jiǎn)單介紹到底什么是RFID技術(shù)呢？RFID與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“TheInternetofthings”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、

2、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。而RFID正是能夠讓物品“開(kāi)口說(shuō)話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別，進(jìn)而通過(guò)開(kāi)放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和

3、共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。2.RFID技術(shù)的工作原理及分類2.1射頻識(shí)別的工作原理標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后接收讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào)憑借從感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。2.RFID技術(shù)的工作原理及分類2.1射頻識(shí)別的工作原理電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)

4、簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。(1)電感耦合。變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。(2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。2.RFID技術(shù)的工作原理及分類2.1射頻識(shí)別的工作原理NS標(biāo)簽讀寫器讀寫器標(biāo)簽遠(yuǎn)距離電磁耦合近距離電感耦合電磁耦合方式:閱讀器將射頻能量以電磁波的形式發(fā)送出去；電感耦合方式:閱讀器將射頻能量束縛在閱讀器電感線圈的周圍，通過(guò)交變閉合的線圈磁場(chǎng)，溝通閱讀器線圈與射頻

5、標(biāo)簽線圈之間的射頻通道，沒(méi)有向空間輻射電磁能量。2.RFID技術(shù)的工作原理及分類2.2RFID標(biāo)簽的分類目前市場(chǎng)上已有多種電子標(biāo)簽可供選擇，按照標(biāo)簽內(nèi)是否有內(nèi)置電池可主要分為以下三大類：1被動(dòng)式（無(wú)源）：標(biāo)簽內(nèi)不含內(nèi)置電池，所需能量由讀寫器通過(guò)空中接口進(jìn)行供給。由于其價(jià)格低廉，體積小巧，應(yīng)用最為廣泛，如智能卡，存貨管理等。缺點(diǎn)是讀取距離較短。2半被動(dòng)式：半被動(dòng)式電子標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)的電池用來(lái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部芯片和感應(yīng)周圍環(huán)境，但與讀寫器交互信息所需的能量由讀寫器供給。讀取距離較被動(dòng)式標(biāo)簽較長(zhǎng)，抗干擾能力更強(qiáng)。主要用于檢測(cè)環(huán)境或震蕩情況等。3主動(dòng)式：標(biāo)簽上附有電池

6、，會(huì)主動(dòng)偵測(cè)讀寫器的信號(hào)，并發(fā)送本身的信息到讀寫器。其優(yōu)點(diǎn)是通訊范圍長(zhǎng)，記憶容量大，缺點(diǎn)是體積較大、價(jià)格昂貴、使用壽命較短。主要應(yīng)用于軍事、醫(yī)療和工業(yè)中。2.RFID技術(shù)的工作原理及分類2.3射頻識(shí)別的工作頻率不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的原理和特性，無(wú)源電子標(biāo)簽與讀寫器之間的溝通方式主要有兩種：感應(yīng)耦合和電磁波。RFID電子標(biāo)簽的工作頻率有低頻(LF125KHz到135KHz)、高頻(HF13．56MHz)、超高頻(UHF860MHz到960MHz之間)2.RFID技術(shù)的工作原理及分類2.3射頻識(shí)別的工作頻率低頻段：lRFID技術(shù)首先在低頻得到廣

7、泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過(guò)電感耦合的方式進(jìn)行工作，RFID讀寫器的線圈通過(guò)的交流電會(huì)在附近區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，一旦有電子標(biāo)簽通過(guò)這個(gè)區(qū)域，就可以在自己的線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時(shí)經(jīng)由電容器聚集足夠的電力來(lái)啟動(dòng)標(biāo)簽上的晶片電路。特點(diǎn)：磁感應(yīng)的有效范圍是r=λ/2π=c/2πf，其中c是光速，λ為工作波長(zhǎng)，f為工作頻率。由公式可知，磁感應(yīng)方式下的讀寫距離將隨頻率增高而減小，因此近場(chǎng)耦合不適合于高頻段的通訊。磁場(chǎng)區(qū)域能夠很好的被定義，但是場(chǎng)強(qiáng)下降較快。2.RFID技術(shù)的工作原理及分類高頻段：感應(yīng)器一般通過(guò)負(fù)載調(diào)制的方式進(jìn)行工作。也就是通過(guò)感應(yīng)器上的負(fù)載電

8、阻的接通和斷開(kāi)，促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，對(duì)天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。人們通過(guò)用數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷