第二讲 射频识别技术特点与电子标签分类
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Internet of Things
王洪泊（副教授）
北京科技大学计算机与通信工程学院100083
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E mail:foreverwhb119@126com
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主讲人：王洪泊（博士）
主讲人王洪泊（博士）
射频设别技术的特点
掌握射频识别技术（RFID）的特点 射频电子标签的分类
了解射频识别技术的几种类型
阅读器与应答器
?应答器
在RFID系统中，识别信息存放在电子数据载
在系统中识别信息存放在电数据载
体中，电子数据载体称为应答器
?阅读器
阅读器用于读出应答器中存放的识别信息，
也可用于对应答器中写入数据。
读、写过程是通过双方之间的无线通信来实现的
通过电磁耦合方式实现的非接触自动识别技术；
需要利用无线电频率资源，必须遵守无线电频率使用的众多规范； 存放的识别信息是数字化的，因此通过编码技术可以方便地实现多种
的因此通过编码技术可以方便地实现多种应用。
可以容易地对多应答器、多阅读器进行组合建网，以完成大范围的系统应用，并构成完善的信息系统；
统应用并构成完善的信息系统；
涉及计算机、无线数字通信、集成电路、电磁场等众多学科，是一个
新兴的融合多种技术的领域。
①电子标签的供电形式
②电子标签内信息的可读性
③电子标签（耦合电路）工作频率
①有源式电子标签
内部电源供电，用自身的射频能量主动地发送数据给读写器
②无源式电子标签
内部不带电池，需靠天线接收到特定的电磁波，具有永久的使用期③半有源式电子标签
本身带有电池，但是标签并不通过自身能量主动发送数据给读写器
一般来说，主动式RFID系统为有源系统，即主动式电子标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器，在有障碍物的情况下，可穿透障碍物。
在有障碍物的情况下可穿透障碍物通过标签自带的内部电池进行供电，电能充足，工作可靠性高，信号传
送的距离远。
腕带式有源标签闪光式有源标签
为被动式电子标签，内部不带电池，需靠天线接收到特定的电磁波，具有永久的使用期，常常用在标签信息需要频繁读写多次的地方，价格便宜，有永久的使用期常常用在标签信息需要频繁读写多次的地方价格便宜
是电子标签的主流形式。
城市公交卡无源电子标签基本结构
本身带有电池，但是标签并不通过自身能量主动发送数据给读写器，电池只负责对标签内部电路供电。标签需要被读写器的能量激活，然后才通过池只负责对标签内部电路供电标签需要被读写器的能量然后才通过
反向散射调制方式传送自身数据。
腕带式半有源电子标签锁扣式半有源电子标签
①只读（Read Only，简称RO）标签
只可读出不能写入的电子标签
②可读可写（Read and Write，简称RW）标签
可多次写入的电子标签
③一次写入多次读出（Write Once Read Many，简称WORM）标签
只能写入次可以多次读出的电子标签
只能写入一次，可以多次读出的电子标签
（1）只读（Read Only，简称RO）标签
?内部只有只读存储器（Read Only Memory，简称ROM）
?生产过程中将标签信息写入芯片，每个标签拥有唯一的标识UID
?容量小，可用做标识标签，内容是进入信息管理系统数据库的钥匙（Key）
?ROM区存放有厂商代码和无重复的序列码，没有可仿制性，是防伪的基础点
旷工用只读电子标签用于产品追溯的只读电子标签
Write简称RW）标签
?一般是EEPROM（电可擦除可编程只读存储器），除了存储数据功能外，还允许多次对原有数据的擦除以及重新写入数据。
?还可能有随机存取器（Random Access Memory，简称RAM），用于存储标签反应和数据传输过程中临时产生的数据。
?存储的数据较大，一般都是用户可编程的，除基本信息外，存储有大量的被
标识项目其他的相关信息。
校园一卡通停车计费卡
?既有接触式改写的电子标签存在，也有无接触式改写的电子标签存在。
?一般大量用在一次性使用的场合，如航空行李标签、特殊身份证件标签等。?WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，比可多次擦写
的卡（WR卡）要便宜。
行李电子标签电子门票
射频识别技术在低频段
基于变压器耦合模型，即：初级与次级之间的能量传递及信号传递机制实现的。
射频识别技术在高频段
基于雷达探测目标的空间耦合模型，即：雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机
标后携带目标信息返回雷达接收机。
?简称为低频标签，其工作频率范围为30～300kHz。典型工作频率有：125 kHz、133kHz。
kH133kH
?一般为无源式电子标签，其工作能量通过电感耦合方式从读写器耦合线圈的辐射近场中获得。
?低频标签的阅读距离一般情况下小于1m。
动物识别低频电子标签
?工作频率一般为3～30MHz。典型工作频率为13.56MHz。
?从射频识别应用角度来看，因工作原理与低频标签完全相同（电感耦合），所以宜将其归为低频标签类中；根据无线电频率划分，其工作频段又称为高频，故将其称为高频标签。
?中频标签的最大读取距离为1.5m。
电子车票
?简称微波电子标签，典型工作频率433.92MHz、862（902）～928MHz、
2.45GHz、5.8GHz。
245GH58GH
?微波电子标签可分为有源式与无源式标签两类。工作时，电子标签位于读写器天线辐射场的远区场内，标签与读写器之间为电磁耦合方式。读写器天线辐射场为无源式电子标签提供射频能量，将有源式电子标签唤醒。
?相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m，典型为4～7m，最大可达10m 以上。读写器天线般均为定向天线，只有在读写器天线定向波束范围内的以上读写器天线一般均为只有在读写器天线定向波束范围内的
电子标签才可被读写。
?目前，无源微波电子标签比较成功的产品相对集中在902～928MHz工作频段上。2.45GHz和5.8GHz射频识别系统多以半有源微波电子标签产品面世。
段上245GH58GH射频识别系统多以半有源微波电子标签产品面世?相关的国际标准有ISO10374，18000-4（2.45GHz），18000-5（5.8GHz），18000-6（860～930MHz），18000-7（433.92MHz），
ANSI NCITS256-1999等。
ETC不停车收费系统电子遥控门锁控制器
射频设别技术的特点
信息，易于进行组合建网并涉及多种技术领域。
射频电子标签的分类
射频电标签以过电标签供电形式信息的
射频电子标签可以通过电子标签供电形式、信息的可
读性、工作频率三个方面进行分类