解读物联网系列之RFID 什么是rfid
什么是rfid 解读物联网系列之RFID
什么是射频识别?
射频识别 RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。射频识别最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。
射频识别技术的优势不在于监测设备及环境状态，而在于“识别”。即通过主动识别进入到磁场识别范围内的物体来做相应的处理。RFID不是传感器，它主要通过标签对应的唯一ID号识别标志物。而传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
射频识别系统组成及工作原理
射频识别系统组成
射频识别系统主要由三部分组成：标签、天线、阅读器。此外，还需要专门的应用系统对阅读器识别做相应处理。
图1 RFID系统按组成
1标签：电子标签或称射频标签、应答器，由芯片及内置天线组成。芯片内保存有一定格式的电子数据，作为待识别物品的标识性信息，是射频识别系统的数据载体。内置天线用于和射频天线间进行通信。
2阅读器：读取或读/写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。
3天线：标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。
射频识别系统运行原理
电子标签进入天线磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能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 无源标签，或者主动发送某一频率的信号 有源标签，阅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。
图2 阅读器获得读写指令
图3 阅读器射频调制器将信号发送到天线
图4 天线询问标签
图5 天线将获得的标签信息回传
此外，按照读写器与标签之间射频信号的耦合方式，可以把它们之间的通信分为：电感耦合和电磁反向散射耦合。
1电感耦合：依据电磁感应定律，通过空间高频交变磁场实现耦合。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离RFID系统。
2电磁反向散射耦合：依据电磁波的空间传播规律，发射出去的电磁波碰到目标后发生反射，从而携带回相应的目标信息。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离RFID系统。
图6 两种耦合方式对比
通俗的理解，电感耦合这种模式主要应用在低频 LF、中频 HF波段，由于低频RFID系统的波长更长，能量相对较弱，因此主要依赖近距离的感应来读取信息。电磁反向散射耦合主要应用在高频 HF、超高频 UHF波段，由于高频率的波长较短，能量较高。因此，阅读器天线可以向标签辐射电磁波，部分电磁波经标签调制后反射回阅读器天线，经解码以后发送到中央信息系统接收处理。
射频识别系统分类
目前，按照RFID系统使用的频率范围，可将RFID系统划分为四个应用频段：低频、高频、超高频和微波。
表7 RFID系统频率分类
表8 RFID标签分类
按照工作频率的不同，RFID标签可以分为低频 LF、高频 HF、超高频 UHF和微波等不同种类。其中，LF和HF频段RFID电子标签一般采用电磁耦合原理 电磁感应，而UHF及微波频段的RFID一般采用电磁发射 电磁传播原理。
低频射频标签
低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz～300kHz。典型工作频率有125KHz和133KHz。低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。
典型应用：动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗 带有内置应答器的汽车钥匙等。
高频射频标签
高频段射频标签的工作频率一般为3MHz～30MHz。典型工作频率为13.56MHz。该频段的射频标签，因其工作原理与低频标签完全相同，即采用电感耦合方式工作，所以宜将其归为低频标签类中。但另一方面，根据无线电频率的一般划分，其工作频段又称为高频，所以也常将其称为高频标签。
高频标签一般也采用无源为主，其工作能量同低频标签一样，也是通过电感 磁耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时，标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。中频标签的阅读距离一般情况下也小于1米。
典型应用：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、大厦门禁系统等。
UHF、微波射频标签
超高频与微波频段的射频标签简称为微波射频标签，其典型工作频率有433.92MHz、862 902MHz～928MHz、2.45GHz、5.8GHz。
微波射频标签可分为有源标签与无源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远区场内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量，将有源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m，典型情况为4m～6m，最大可达10m以上。阅读器天线一般均为定向天线，只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。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。
典型应用：铁路车辆自动识别、集装箱识别，还可用于公路车辆识别与自动收费系统中。
RFID与物联网
RFID是物联网感知外界的的重要支撑技术。传感器可以监测感应到各种信息，但缺乏对物品的标识能力，而RFID技术恰恰具有强大的标识物品能力。因此，对于物联网的发展，传感器和RFID两者缺一不可。
如果没有RFID对物体的识别能力，物联网将无法实现万物互联的最高理想。缺少RFID技术的支撑，物联网的应用范围将受到极大的限制。但另一方面，由于RFID射频识别技术只能实现对磁场范围内的物体进行识别，其读写范围受到读写器与标签之间距离的影响。因此，提高RFID系统的感应能力，扩大RFID系统的覆盖能力是当前亟待解决的问题。同时，考虑到传感网较长的有效距离能很好的拓展RFID技术的应用范围。未来实现RFID与传感网的融合将是一个必然方向。
就目前RFID的发展情况而言，在很多工业行业中已经实现了RFID与传感网络应用的初步融合，两者取长补短的互补优势正在深化物联网应用，它们的相互融合和系统集成必将极大地推动整个物联网产业的发展，应用前景不可估量。
什么是RFID rfid是什么意思
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RFID是什么?
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。
什么是RFID技术?
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，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID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是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器 或阅读器和很多应答器 或标签组成。
RFID的分类
RFID按应用频率的不同分为低频 LF、高频 HF、超高频 UHF、微波 MW，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G，5.8G
RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低;有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。
什么是RFID的基本组成部分?
阅读器 Reader：读取 有时还可以写入标签信息的设备，可设计为手持式或固定式;
天线 Antenna：在标签和读取器间传递射频信号。
RFID技术的基本工作原理是什么?
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, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。
以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合 Inductive Coupling 及后向散射偶合 Backscatter Coupling两种, 一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件 线圈、微带天线等和微芯片组成无源单元。
是什么让零售商如此推崇RFID?
据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计，通过采用RFID，沃尔玛每年可以节省83.5亿美元其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观，但毫无疑问，RFID有助于解决零售业两个最大的难题：商品断货和损耗 因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品，而现在单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元，如果一家合法企业的营业额能达到这个数字，就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计，这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。
RFID技术的典型应用是什么?
产品性能：因大部分产品频率覆盖868MHz到915MHz，对系统中对应的读写设备要求可以降低，对频率偏差的敏感度降低。
产品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。
专业服务：针对性地利用世界先进的产品经验，具体化的对常用产品做专门的考虑。
适应领域：物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件、快运包裹处理、文档追踪、图书馆管理动物身份标识、运动计时、门禁控制、电子门票、道路自动收费.从大型远距离UHF标签到细小的UHF标签。可以为客户做定制化生产，满足各种要求。
RFID说明
满足国际ISO1569ISO18000-6B、EPC G2等多种标准，采用不同的天线设计和封装材料可制成多种形式的标签，如车辆标签、货盘标签、物流标签、金属标签、图书标签、液体标签、人员门禁标签、门票标签、行李标签等。客户可根据需要选择或定制相应的电子标签。
RFID读写设备
只有当有读写设备时，RFID才能发挥其作用。RFID读写设备有RFID读卡器,RFID读写模块等，目前市面上性价比比较高的有YW-201和YW-601U和YW-601R等。这些设备可以将RFID的数据读取或写入，并且做到很好的加密。远距离的有WV-CID1500,WV-VID1500距离能够达到1.5公里。
金属及液体环境对RFID的影响
RFID超高频 UHF标签因电磁反向散射 Backscatter特点，对金属 Metal和液体 Liquid等环境比较敏感，可导致这种工作频率的被动标签 Passivetag难以在具有金属表面的物体或液体环境下进行工作，但此类问题随着技术的发展已得到完全解决，例如，韩硕 SONTEC标签公司即研发出能够在金属或液体环境下进行完好读取应用的被动标签产品，以方便在上述环境或应用情形下部署RFID。
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