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RFID不同作业频率的特性以及首要的运用范畴

时间:2019-09-16
对一个RFID体系来说,它的频段概念是指读写器经过天线发送、接收并识读的标签信号频率规模。从运用概念来说,射频标签的作业频率也便是射频辨认体系的作业频率,直接决议体系运用的各方面特性。在RFID体系中,体系作业就像咱们平常收听调频广播相同,射频标签和读写器也要调制到相同的频率才干作业。射频标签的作业频率不只决议着射频辨认体系作业原理(电感耦合还是电磁耦合)、辨认间隔,还决议着射频标签及读写器实现的难易程度和设备本钱。RFID运用占据的频段或频点在世界上有公认的区分,即坐落ISM波段。典型的作业频率有:125kHz、133kHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、902MHz~928MHz、2.45GHz、5.8GHz等。
按照作业频率的不同,RFID标签能够分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。不同频段的RFID作业原理不同,LF和HF频段RFID电子标签一般选用电磁耦合原理,而UHF及微波频段的RFID一般选用电磁发射原理。现在世界上广泛选用的频率分布于4种波段,低频(125KHz)、高频(13.54MHz)、超高频(850MHz~910MFz)和微波(2.45GHz)。每一种频率都有它的特色,被用在不同的范畴,因而要正确运用就要先选择合适的频率。
1.低频段电子标签
低频段电子标签,简称为低频标签,低频电子标签安全保密性差。其作业频率规模为30kHz ~ 300kHz。典型作业频率有:125KHz,133KHz(也有挨近的其他频率,如TI运用134.2KHz)。低频标签一般为无源标签,其作业能量经过电感耦合方法从阅览器耦合线圈的辐射近场中取得。低频标签与阅览器之间传送数据时,低频标签需坐落阅览器天线辐射的近场区内。低频标签的阅览间隔一般状况下小于1米。
低频标签的典型运用有:动物辨认、容器辨认、工具辨认、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。与低频标签相关的世界规范有:ISO11784/11785(用于动物辨认)、ISO18000-2(125-135 kHz)。低频标签有多种外观形式,运用于动物辨认的低频标签外观有:项链式、耳牌式、注射式、药丸式等。典型运用的动物有牛、信鸽等。
低频标签的首要优势体现在:标签芯片一般选用一般的CMOS工艺,具有省电、低价的特色;作业频率不受无线电频率管制束缚;能够穿透水、有机组织、木材等;十分合适近间隔的、低速度的、数据量要求较少的辨认运用(例如:动物辨认)等。
低频标签的下风首要体现在:标签存贮数据量较少;只能合适低速、近间隔辨认运用;与高频标签相比:标签天线匝数更多,本钱更高一些;
2.中高频段电子标签
中高频段电子标签的作业频率一般为3MHz ~ 30MHz。典型作业频率为:13.56MHz。该频段的电子标签,从射频辨认运用角度来说,因其作业原理与低频标签完全相同,即选用电感耦合方法作业,所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,依据无线电频率的一般区分,其作业频段又称为高频,所以也常将其称为高频标签。高频电子标签一般也选用无源方法,其作业能量同低频标签相同,也是经过电感(磁)耦合方法从阅览器耦合线圈的辐射近场中取得。标签与阅览器进行数据交换时,标签必须坐落阅览器天线辐射的近场区内。中频标签的阅览间隔一般状况下也小于1米(最大读取间隔为1.5米)。
高频规范的根本特色与低频规范相似,因为其作业频率的提高,能够选用较高的数据传输速率。电子标签天线规划相对简略,标签一般制成规范卡片形状。典型运用包含:电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、小区物业管理、大厦门禁体系等。相关的世界规范有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等。
3.超高频与微波标签
超高频与微波频段的电子标签,简称为微波电子标签,超高频标签的阅览间隔大。其典型作业频率为:433.92MHz,862(902)~928MHz,2.45GHz,5.8GHz。微波电子标签可分为有源标签与无源标签两类。作业时,电子标签坐落阅览器天线辐射场的远区场内,标签与阅览器之间的耦合方法为电磁耦合方法。阅览器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将有源标签唤醒。相应的射频辨认体系阅览间隔一般大于1m,典型状况为4~7m,最大可达10m以上。阅览器天线一般均为定向天线,只要在阅览器天线定向波束规模内的电子标签可被读/写。因为阅览间隔的添加,运用中有可能在阅览区域中一起出现多个电子标签的状况,从而提出了多标签一起读取的需求,进而这种需求发展成为一种潮流。现在,先进的射频辨认体系均将多标签识读问题作为体系的一个重要特征。
超高频标签首要用于铁路车辆主动辨认、集装箱辨认,还可用于公路车辆辨认与主动收费体系中。以现在技能水平来说,无源微波电子标签比较成功产品相对会集在902~928MHz作业频段上。2.45GHz和5.8GHz射频辨认体系多以有源微波电子标签产品面世。有源标签一般选用钮扣电池供电,具有较远的阅览间隔。
微波电子标签的典型特色首要会集在是否无源、无线读写间隔、是否支撑多标签读写、是否合适高速辨认运用,读写器的发射功率容限,电子标签及读写器的价格等方面。对于可无线写的电子标签而言,通常状况下,写入间隔要小于识读间隔,其原因在于写入要求更大的能量。微波电子标签的数据存贮容量一般限定在2Kbits以内,再大的存贮容量好像没有太大的含义,从技能及运用的角度来说,微波电子标签并不合适作为很多数据的载体,其首要功用在于标识物品并完结无触摸的辨认过程。典型的数据容量目标有:1Kbits,128Bits,64Bits等。由Auto-ID Center制定的产品电子代码EPC的容量为:90Bits。
微波电子标签的典型运用包含:移动车辆辨认、电子身份证、仓储物流运用等。相关的世界规范有:ISO10374,ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930 MHz)、-7(433.92 MHz),ANSI NCITS256-1999等。
现在,不同的国家运用的同频率,也不相同。现在,欧洲运用的超高频是868MHz,美国的则是915MHz.日本现在不允许将超高频用到射频技能中。政府也经过调整解读器的电源来限制它对其他器械的影响。有些组织例如全球商务促进委员会正鼓励政府取消限制。标签和解读器出产厂商也正在开发能运用不同频率体系防止这些问题。
现在在实际运用中,比较常用的是13.56MHz、860MHz~960MHz、2.45GHz等频段。近间隔RFID体系首要运用125KHz、13.56MHz等LF和HF频段,技能最为老练;远间隔RFID体系首要运用433MHz、860MHz~960MHz等UHF频段以及2.45GHz、5.8GHz等微波频段。
我国在LF和HF频段RFID标签芯片规划方面的技能比较老练,HF频段方面的规划技能挨近世界先进水平,已经自主开发出契合ISO14443 Type A、Type B和ISO15693规范的RFID芯片,并成功地运用于交通一卡通和第二代身份证等项目中。

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