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技術(shù)文章

RFID的工作頻率指南和典型應(yīng)用

閱讀：2730發(fā)布時(shí)間：2015-1-19

　　目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器有無(wú)源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無(wú)源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。
　　
　　一、低頻(從125KHz到134KHz)
　　
　　其實(shí)RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作,也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場(chǎng)的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流,可作供電電壓使用.磁場(chǎng)區(qū)域能夠很好的被定義，但是場(chǎng)強(qiáng)下降的太快。
　　
　　特性：
　　
　　1.工作在低頻的感應(yīng)器的一般工作頻率從120KHz到134KHz,TI的工作頻率為
　　
　　134.2KHz。該頻段的波長(zhǎng)大約為2500m.
　　
　　2.除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。
　　
　　3.工作在低頻的讀寫器在沒有任何特殊的許可限制。
　　
　　4．低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價(jià)格太貴，但是有10年以上的使用壽命。
　　
　　5．雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫區(qū)域。
　　
　　6．相對(duì)于其他頻段的RFID產(chǎn)品，該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。
　　
　　7．感應(yīng)器的價(jià)格相對(duì)與其他頻段來(lái)說要貴。
　　
　　主要應(yīng)用：
　　
　　1．畜牧業(yè)的管理系統(tǒng)
　　
　　2．汽車防盜和無(wú)鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用
　　
　　3．馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用
　　
　　4．自動(dòng)停車場(chǎng)收費(fèi)和車輛管理系統(tǒng)
　　
　　5．自動(dòng)加油系統(tǒng)的應(yīng)用
　　
　　6．酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用
　　
　　7．門禁和安全管理系統(tǒng)
　　
　　符合的標(biāo)準(zhǔn)：
　　
　　a)ISO11784RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－編碼結(jié)構(gòu)
　　
　　b)ISO11785RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－技術(shù)理論
　　
　　c)ISO14223-1RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－空氣接口
　　
　　d)ISO14223-2RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－協(xié)議定義
　　
　　e)ISO18000-2定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議
　　
　　f)DIN30745主要是歐洲對(duì)垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn)
　　
　　二、高頻(工作頻率為13.56MHz)
　　
　　在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作天線。
　　
　　感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式的方式進(jìn)行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對(duì)天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器。
　　
　　特性：
　　
　　1.工作頻率為13.56MHz，該頻率的波長(zhǎng)大概為22m。
　　
　　2.除了金屬材料外，該頻率的波長(zhǎng)可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會(huì)降低讀取距離。感應(yīng)器需要離開金屬一段距離。
　　
　　3.該頻段在都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。
　　
　　4.感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。
　　
　　5.雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫區(qū)域。
　　
　　6.該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽。
　　
　　7.可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。
　　
　　8.數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快，價(jià)格不是很貴。
　　
　　主要應(yīng)用：
　　
　　1．圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用
　　
　　2．瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用
　　
　　3．服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用
　　
　　4．三表預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)
　　
　　5．酒店門鎖的管理和應(yīng)用
　　
　　6．大型會(huì)議人員通道系統(tǒng)
　　
　　7．固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)
　　
　　8．醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用
　　
　　9．智能貨架的管理
　　
　　符合的標(biāo)準(zhǔn)：
　　
　　a)ISO/IEC14443近耦合IC卡，zui大的讀取距離為10cm.
　　
　　b)ISO/IEC15693疏耦合IC卡，zui大的讀取距離為1m.
　　
　　c)ISO/IEC18000-3該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層，防沖撞算法和通訊協(xié)議。
　　
　　d)13.56MHzISMBandClass1定義13.56MHz符合EPC的接口定義。
　　
　　三、超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)
　　
　　甚高頻系統(tǒng)通過電場(chǎng)來(lái)傳輸能量。電場(chǎng)的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無(wú)源可達(dá)10m左右。主要是通過電容耦合的方式進(jìn)行
　　
　　實(shí)現(xiàn)。
　　
　　特性：
　　
　　1．在該頻段，的定義不是很相同－歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902到905MHz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長(zhǎng)大概為30cm左右。
　　
　　2．目前，該頻段功率輸出目前統(tǒng)一的定義(美國(guó)定義為4W，歐洲定義為500mW)。可能歐洲限制會(huì)上升到2WEIRP。
　　
　　3．甚高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對(duì)于高頻的電子標(biāo)簽來(lái)說，該頻段的電子標(biāo)簽不需要和金屬分開來(lái)。
　　
　　4．電子標(biāo)簽的天線一般是長(zhǎng)條和標(biāo)簽狀。RFID天線有線性和圓極化兩種設(shè)計(jì)，滿足不同應(yīng)用的需求。
　　
　　5．該頻段有好的讀取距離，但是對(duì)讀取區(qū)域很難進(jìn)行定義。
　　
　　6．有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時(shí)間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。
　　
　　主要應(yīng)用：
　　
　　1．供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用
　　
　　2．生產(chǎn)線自動(dòng)化的管理和應(yīng)用
　　
　　3．航空包裹的管理和應(yīng)用
　　
　　4．集裝箱的管理和應(yīng)用
　　
　　5．鐵路包裹的管理和應(yīng)用
　　
　　6．后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用
　　
　　符合的標(biāo)準(zhǔn)：
　　
　　a)ISO/IEC18000-6定義了甚高頻的物理層和通訊協(xié)議；空氣接口定義了TypeA和TypeB兩部分；支持可讀和可寫操作。
　　
　　b)EPCglobal定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如：Class0,Class1,UHFGen2。
　　
　　c)UbiquitousID日本的組織，定義了UID編碼結(jié)構(gòu)和通信管理協(xié)議。
　　
　　在將來(lái)，甚高頻的產(chǎn)品會(huì)得到大量的應(yīng)用。例如WalMart,Tesco,美國(guó)*和麥德龍超市都會(huì)在它們的供應(yīng)鏈上應(yīng)用RFID技術(shù)。

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