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RFID電子標簽的優缺點您知道多少?

時間:2021-06-25  瀏覽量:2403

RFID技術的簡介:


工作原理:標簽開啟閱讀器后,接收閱讀器發出的射頻訊號,憑借感應電流所獲取的能量發送出儲存在芯片中的產品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者由標簽主動發送某一頻率的訊號(Active Tag,有源標簽或主動標簽),閱讀器讀取信息并解碼后,送到中央信息系統進行有關數據處理。

一套完整的RFID系統, 是由閱讀器與電子標簽也就是所謂的應答器及應用工具系統三個部分所構成,其工作原理是閱讀器(Reader)發射一特定速率的無線電波能量,用以驅動電路將外部的數據送出,此時Reader便依序接收解讀數據, 送給應用程序做相應的處理。

以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通信及能量感應方法來看大致上可以分成:感應耦合及后向光譜耦合兩種。一般低頻的RFID大都采取第一種方式,而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據使用的結構跟技術不同可以是讀或讀/寫裝置,是RFID系統信息控制跟處理中心。閱讀器通常由耦合組件、收發模塊、控制模塊和接口單元構成。閱讀器和標簽之間通常采取半雙工通訊方法進行信息交換,同時閱讀器通過諧振給無源標簽提供能量跟時序。在實際應用中,可進一步通過Ethernet或WLAN等推動對物體辨識信息的收集、處理及遠程傳送等管控功能。

組成部分:

完整的RFID系統由讀寫器(Reader)、電子標簽(Tag)和數據管理平臺三個別組成。

1、關于閱讀器


閱讀器是將標簽中的信息讀出,或將標簽所必須傳輸的信息寫入標簽的裝置。根據使用的構架和技術不同,閱讀器可以是讀/寫裝置,是RFID系統信息控制跟處理中心。在RFID系統工作時,由閱讀器在一個區域內發送射頻能量產生電磁場,區域的大小取決于發射功率。在閱讀器覆蓋區域內的標簽被觸發,發送存儲在其中的數據,或依據閱讀器的指令更改存儲在其中的數據,并可借助接口與計算機網路進行通訊。閱讀器的基本構成一般包含:收發天線,頻率產生器,鎖相環,調制電路,微處理器,存儲器,解調電路和外設接口組成。

(1)收發天線:發送射頻訊號給標簽,并接收標簽返回的響應信號及標簽信息。

(2)頻率造成器:產生系統的工作頻率。

(3)鎖相環:產生所需的載波信號。

(4)調制電路:把發送至標簽的信號加載到載波并由射頻電路送出。

(5)微處理器:產生要發送往標簽的信號,同時對標簽返回的信號進行譯碼,并把譯碼所得的數據回傳給應用程序,若是加密的平臺還必須進行解讀操作。

(6)存儲器:存儲用戶程序和數據。

(7)解調電路:解調標簽返回的訊號,并交給微處理器處理。


(8)外設接口:與計算機進行通信。

2、關于電子標簽

電子標簽由收發天線、AC/DC電路、解調電路、邏輯控制電路、存儲器和調制電路組成。

(1)收發天線:接收來自閱讀器的信號,并把所要求的數據送回給閱讀器。

(2)AC/DC電路:利用閱讀器發射的電磁場能量,經穩壓電路輸出為其他電路提供穩定的電源。

(3)解調電路:從接收的訊號中除去載波,解調出原信號。

(4)邏輯控制電路:對來自閱讀器的信號進行譯碼,并依閱讀器的要求回發信號。

(5)存儲器:作為平臺運作及放置識別數據的位置。


(6)調制電路:邏輯控制電路所送出的數據經調制電路后讀取至天線送給閱讀器。

射頻識別科技依據其標簽的供電模式能分為三類,即無源RFID,有源RFID ,與半有源RFID。


1、無源RFID。

在三類RFID產品中,無源RFID出現時間最早,最成熟,其應用也最為廣泛。在無源RFID中,電子標簽通過接受射頻識別閱讀器傳輸來的微波訊號,以及借助電磁感應線圈獲取能量來對自身短暫供電,從而完成這次信息交換。因為省去了供電系統,所以無源RFID產品的容積可以超過厘米量級或者很小,而且自身結構簡潔,成本低,故障率低,使用壽命較長。但成為代價,無源 RFID的有效識別距離往往較短,一般用于近距離的接觸式識別。無源RFID主要工作在較低頻段125KHz、13.56MKHz等,其典型應用包含:公交卡、二代身份證、食堂餐卡等。

2、有源RFID。

有源RFID興起的時間不長,但未在各個領域,尤其是在高速公路電子不停車收費系統中發揮著不可或缺的作用。有源RFID通過外接電源供電有源標簽,主動向射頻識別閱讀器發送信號。其密度相對較大。但也因而擁有了較長的傳輸距離與較高的傳輸速率。一個典型的有源RFID標簽可在百米之外與射頻識別閱讀器建立聯系,讀取率可達1,700read/sec。有源 RFID主要工作在900MHz、2.45GHz、5.8GHz等較高頻段,且帶有可以同時識別多個標簽的功能。有源RFID的遠距性、高效性,使得它在一些必須高性能、大范圍的射頻識別應用場合里必不可少。

3、半有源RFID。


無源RFID自身不供電,但有效識別距離太短。有源RFID識別距離足夠長,但需外接電源,體積較大。而半有源RFID就是為這一沖突而和解的產物。半有源RFID又稱作低頻激活觸發技術。在一般狀況下,半有源RFID產品處于休眠狀況,僅對標簽中維持數據的個別進行電力,因此耗電量較小,可保持較長時間。當標簽開啟射頻識別閱讀器識別范圍后,閱讀器先現以 125KHz低頻信號在小范圍內準確激活標簽讓之開啟工作狀況,再借助2.4GHz微波與其進行信息傳遞。也即是說,先運用高頻信號準確定位,再利用高頻信號急速傳輸數據。其一般應用場景為:在一個高頻信號所能所覆蓋的大范圍中,在不同位置安置多個高頻閱讀器用于激活半有源RFID產品。這樣既完成了定位,又推動了信息的收集與釋放。


通常來說,射頻辨識科技具備如下特性:

1、適用性:RFID技術借助電磁波,并不需要連接雙方的物理接觸。這促使它無法無視塵、霧、塑料、紙張、木材或者各種障礙物建立聯結,直接完成通信。

2、高效性:RFID系統的讀寫速度極快,一次典型的RFID傳輸過程一般不到100毫秒。高頻段的RFID閱讀器甚至可以同時識別、讀取多個標簽的內容,極大地減少了信息傳輸效率。

3、獨一性:每個RFID標簽都是獨一無二的,通過RFID標簽與產品的一一對應關系,可以知道的跟蹤每一件產品的后續流通情況。

4、簡易性:RFID標簽結構簡潔,識別速度高、所需讀取設備簡單。尤其是隨著NFC技術在智能手機上逐步普及,每個用戶的手機都將作為更簡單的RFID閱讀器。

優勢

射頻識別科技無法被廣泛的應用到多個產業跟領域,必然有其特點。

射頻識別科技的載體通常都是要具備防水、防磁、耐低溫等特征,保證射頻辨識科技在應用時帶有穩定性。就其使用來講有源標簽,射頻識別在實時更新資料、存儲信息量、使用壽命、工作強度、安全性等方面都帶有優勢。射頻識別能夠在降低人力物力財力的前提下,更便利的升級現有的資料,使工作非常方便;射頻識別科技依據手機等對信息進行傳輸,最大可達數兆字節,可儲存信息量大,保證工作的成功進行。

缺點

(1)技術成熟度不夠。RFID技術出現時間較短,在技術上還不是非常成熟。由于超高頻RFID電子標簽具有反向反射性特點,使得其在金屬、液體等商品中應用非常困難。

(2)成本高。RFID電子標簽相對于普通條碼標簽價格較高,為普通條碼標簽的幾十倍,如果使用量大的話,就會導致成本很高,在巨大程度上增加了行業使用RFID技術的積極性。

(3)安全性不夠強。RFID技術面臨的安全性問題主要體現為RFID電子標簽信息被違規抓取和蓄意捏造。

(4)技術標準不統一。

(5)使用環境要求沒有強磁干擾。

(6)萬分之一的誤碼率難以勝任對數據安全等級規定較高的行業。


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