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射频(RF)技术简介0 Y7 z# \* [, y& p0 l* ?3 w
RF(Radio Frequency)技术被广泛应用于多种领域，如：电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。专用词RFID(射频识别)即指应用射频识别信号对目标物进行识别。RFID的应用包括：' j G# t ^8 c" B, K
● ETC(电子收费), a0 h! O9 M* `8 g( [5 A5 R
● 铁路机车车辆识别与跟踪 v a; V% J% S* J$ s# u- c
● 集装箱识别
8 I( G$ M! d$ j; V0 V* b, v3 o* q ● 贵重物品的识别、认证及跟踪
1 L4 U5 K5 {4 g' g- V' r( ~ ● 商业零售、医疗保健、后勤服务等的目标物管理
/ J( F9 q' e7 _# s0 E# H l ● 出入门禁管理/ Z" i: g ^- R; }
● 动物识别、跟踪% v4 i' G' e2 w( P1 R, G4 G
● 车辆自动锁死(防盗)
8 y8 ]; i, |2 D' I* {3 x RF(射频)专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。电磁波可由其频率表述为：KHz(千赫)，MHz(兆赫)及GHz(千兆赫)。其频率范围为VLF(极低频)也即10-30KHz至EHF(极高频)也即30-300GHz。5 B& n O8 M' d/ ~) ]
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2. 射频识别(RFID)技术简介9 F6 G/ a! V; f" E1 t
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RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，其所具备的独特优越性是其它识别技术无法企及的。它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可自由工作在各种恶劣环境下；可进行高度的数据集成。另外，由于该技术很难被仿冒、侵入，使RFID具备了极高的安全防护能力。( v5 c6 q5 O% x* C& r
从概念上来讲，RFID 类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID单元，利用RF信号将信息由RFID单元传送至RFID读写器。1 w. Z! B( d& X) i
RFID单元中载有关于目标物的各类相关信息，如：该目标物的名称，目标物运输起始终止地点、中转地点及目标物经过某一地的具体时间等，还可以载入诸如温度等指标。RFID单元，如标签、卡等可灵活附着于从车辆到载货底盘的各类物品。
$ i0 x- `8 [8 _ RFID技术所使用的电波频率为50KHz-5.8GHz，如图一所示，一个最基本的RFID系统一般包括以下几个部份：0 A. n, ?" F, i+ I
● 一个载有目标物相关信息的RFID单元(应答机或卡、标签等)- C( C |0 U; x) ]7 X! y
● 在读写器及RFID单元间传输RF信号的天线
0 j* K# ^! { g) S, \9 J: y ● 一个产生RF信号的RF收发器(RF transceiver); B% R7 }. S# C
● 一个接收从RFID单元上返回的RF信号并将解码的数据传输到主机系统以供处理的读写器。5 R* I2 e1 n7 v" D' U9 Y$ g
● 天线、读写器、收发器及主机可局部或全部集成为一个整体，或集成为少数的部件。不同制造商有各自不同的集成方法。0 Z. l+ p2 m9 u. S4 r: _( ^! s
(在以上基本配置之外，还应包括相应的应用软件)" ~6 V9 J9 Z6 u W3 v$ `( ^% X
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3.RFID系统主要硬件设备& c3 o x2 J3 v1 ~' {! B
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Transponder(应答机)/Tag(标签、卡)
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3 [$ j' w, x" `0 y2 U 对于被动型RFID系统而言，以往我们将非主动向读写装置传送RF信号的RFID单元称为Tag，而将主动的向读写器进行RF信号传送的RFID单元称为Transponder，现在业界已经不再严格区分这两类名称，而将Tag与Transponder相互通用。为本介绍方便之用，我们将主动传输RF信号的RFID单元称为"主动式"Tag，而将仅进行RF信号反射或反向散射传输的RFID单元称为"被动式"Tag。
; `: K4 U9 c5 C7 b Tag载有可用于认证识别其所附着的目标物的相关信息数据。Tag可以是只读的、读/写兼具的或写一个/读多个的形式；可以是"主动式"也可以是"被动式"的。通常，"主动式"Tag需要专用电池支持其传输器及接收器的工作,明天科技就是主动式，但RAM区不一定大。为避免干扰，主动式的tag要求能接收与转发多个频点的信号，以避免邻道干扰，卡的组成复杂，而且功耗也大。由此，"主动式"Tag一般比"被动式"Tag在形体上要大一些而且价格也更昂贵。另外，"主动式"Tag的使用寿命都与其电池寿命直接相关。
0 [4 W, ]9 H1 \/ X+ D "被动式"Tag根据其应用的不同，也可以分为"有电源"和"无电源"工作模式。"被动式"Tag将从读写器或传输接收机(Transceiver)传来的RF信号反向因素并可通过调制解码将相关信息加入到其所反射的RF信号中。对于"被动式"Tag而言，它无需电池来放大反向信号的载波能量，有的"被动式"Tag使用电池仅是用于支持Tag中存储器的工作或支持Tag中的对反射信号进行调制解码的元件的工作。 . N; M( \6 b# i) [( S+ }3 S
; w) a5 D7 g: f+ @/ o$ h天 线
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任一RFID系统至少应包含一根天线(不管是内置还是外置)以发射和接收RF信号。有些RFID系统是由一根天线来同时完成发射和接收；而另一些RFID系统则是由一根天线来完成发射而另一根天线来承担接收，所采用天线的形式及数量应视具体应用而定。 $ T( ^ C4 @0 V: B# x5 _; o2 c( ?& s7 Y
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RF Transceiver(收发器)/ [, }7 ]5 X- N3 N4 g1 z5 l
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RF Transceiver是RF能量之源。它产生RF信号及RF能量激活并支持(供能给)"被动式"RFID Tag的工作。RF transceiver可以集成封装于在读写器内，也可以作为独立设备存在。当作为独立设备时，一般被列为RF模块。RF Transceiver的任务是对由天线发射和接收的电频进行控制及调制解码；对自"被动式"RFID Tag上反射或后向散射来的RF信号进行过滤及放大。
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. _9 u4 B. p3 \0 M. \3 j. W读 写 器; q, c! K1 d) h$ j. |( O4 s1 E) p
6 a3 X6 S' k' X1 S8 h! j3 ~ RFID读写器的任务是控制RF Transceiver发射RF信号：通过RF Transceiver接收来自Tag上的已编码RF信号，对Tag的认证识别信息进行解码；将认证识别信息连带Tag上其它相关信息传输到主机以供处理。有些读写器还具备其它功能，如在ETC(电子收费)应用中，就包含采集车辆检测器、与驱动道闸、交通灯等其它设备的数字输入输出信息。读写器中的硬件部份控制着读写器的工作。用户可以通过相关控制主机或本地终端发布命令以改变或订制其工作模式适应具体应用的需求。2 R! c/ r$ t e! W6 s3 ?
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发表于 2021-11-1 15:13
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