物联网导论第3章 RFID识别技术.pptx
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1、第第3章章 RFID识别技术识别技术3.1射频识别技术概述射频识别技术概述3.2射频识别技术的发展射频识别技术的发展3.1射频识别技术概述3.1.1 定义定义1.定义定义射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签、无线射频识别。它是一种通信技术,可通过无线电讯号来识别特定目标并读写相关数据,而无需在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。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。3.1射频识别技术概述3.1射频识别技术概述RFID的应用非常广泛,目前的典型应用有动物芯片、汽车芯片防盗器、门禁管制、停车场
2、管制、生产线自动化、物料管理等。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象来获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。该技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据加密、存储容量大、信息更改自如等优点。3.1射频识别技术概述2.优点优点RFID技术所具备的独特优越性是其它识别技术无法比拟的。主要在以下几个方面:(1)读取方便快捷(2)识别速度快(3)数据容量大(4)使用寿命长,应用范围广(5)标签数据可动态更改(6)更好的安全性(7)动态实时通信3.1
3、射频识别技术概述3.1.2 射频识别技术射频识别技术1.技术简介技术简介无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。RFID系统至少包括电子标签和阅读器两部分。2.基本构成基本构成RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象,并获取相关数据,识别工作无需人工干预。RFID可作用于各种恶劣环境,识别高速运动物体,同时识别多个标签,操作快捷方便。3.1射频识别技术概述一个典型的射频识别系统由RFID标签、阅读器以及计算机系统等部分组成。3.1射频识别技术概述3.1射
4、频识别技术概述3.1.3 工作原理工作原理1.基本原理基本原理RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签)。解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,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成。3.1射频识别技术概述2.技术特点技术特点(1)数据的读写机能(2)容易小型化和多样化
5、形状(3)耐环境性(4)可重复使用(5)穿透性(6)数据的记忆容量大(7)系统安全(8)数据安全3.1射频识别技术概述3.1.4关键技术关键技术1.RFID读写设备基本介绍读写设备基本介绍1)什么是RFID读写器无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。2)RFID的工作原理电子标签与阅读器之间通过耦合组件实现射频信号的空间耦合(无接触),在耦合通道内,根据时序关系,实现能传递、数据交换。2.RFID工作频率的分类从应用概念来说,射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率,是其最重要的指
6、数之一。3.1射频识别技术概述1)低频段射频标签低频段射频标签,简称为低频标签,其工作频率范围为30kHz300kHz。2)中高频段射频标签中高频段射频标签的工作频率一般为3MHz30MHz。典型工作频率为:13.56MHz。3)超高频与微波标签超高频与微波频段的射频标签,简称为微波射频标签,其典型工作频率为:433.92MHz,862(902)928MHz,2.45GHz,5.8GHz由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求,进而这种需求发展成为一种潮流。3.1射频识别技术概述1)低频段射频标签低频段射频标签,简称为低频标签,其工
7、作频率范围为30kHz300kHz。2)中高频段射频标签中高频段射频标签的工作频率一般为3MHz30MHz。典型工作频率为:13.56MHz。3)超高频与微波标签超高频与微波频段的射频标签,简称为微波射频标签,其典型工作频率为:433.92MHz,862(902)928MHz,2.45GHz,5.8GHz由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求,进而这种需求发展成为一种潮流。3.1射频识别技术概述3.RFID天线天线RFID天线在标签和读取器间传递射频信号。在RF装置中,工作频率增加到微波区域的时候,天线与标签芯片之间的匹配问题变得
8、更加严峻。天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片4.电子标签耦合电子标签耦合根据射频识别系统作用距离的远近情况,射频标签天线与读写器天线之间的耦合可分为三类。根据射频识别系统作用距离的远近情况,射频标签天线与读写器天线之间的耦合可分为以下三类:密耦合系统;遥耦合系统;远距离系统。(1)密耦合系统密耦合系统(2)遥耦合系统:遥耦合系统:(3)远距离系统远距离系统3.1射频识别技术概述5.射频标签通信协议射频标签通信协议射频标签与读写器之间的数据交换构成一个无线数据通信系统。射频标签与读写器之间交换的是数据,由于采用无接触方式通信,还存在一个空间无线信道。6.射频标签内存信息的写入方式射频标签内存
9、信息的写入方式射频标签读写装置的基本功能是无接触读取射频标签中的数据信息。从功能角度来说,单纯实现无接触读取射频标签信息的设备称为阅读器、读出装置、扫描器。3.1射频识别技术概述7.从传统条码到从传统条码到RFID为了提高计算机识别的效率,增强其灵活性和准确性,使人们摆脱繁杂的统计识别工作,传统条形码、二维条形码、无线射频识别技术先后问世。与条形码识别系统相比,无线射频识别技术具有很多优势:通过射频信号自动识别目标对象,无需可见光源;具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间;射频产品可以在恶劣环境下工作,对环境要求低;读取距离远,无需与目标接触就可以得到数据;支持写
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