HF、UHF对比资料分析
高频与超高频对比分析
一、RFID高频与超高频
高频电子标签典型工作频率为13.56MHz，一般以无源为主，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。高频标签的阅读距离一般情况下小于1米。工作距离为近场，由于允许的带宽只有14KHz，其所采用的窄带调谐天线易受环境影响而失谐，同时速度较低，小跑的速度也无法适应，不适合长距离使用。多数情况下识别距离只有5-10cm，在一些要求距离远的应用场合，例如门禁系统需要加大天线的输出功率才能够达到1米左右的识别距离。
超高频标签的工作频率在860MHz~960MHz之间，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场区内，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，将无源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1米，典型情况为4米-6米，最大可达10米以上。可根据不同应用环境调整阅读距离，可近可远。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。该频段电磁波绕射能力强，进场和远场应用均很成熟，背景电磁噪声小，天线尺寸适中，射频标签易于实现，是物品流通领域大规模使用RFID技术的最合适频段。
表：UHF 和HF的功能属性
二、高频与超高频的比较分析
1.高频与超高频的发展过程
1.1从技术发展程度上看
高频技术比超高频技术相对成熟一些。从1995年初步商业化开始，到今天的广泛应用，高频技术取得了不错的成绩。与其他频段的RFID标签相比，高频标签的生产量最大，厂商的ROI也最高。通过不断的完善与改进，针对高频标签生产、数据协议共享和构造RFID应用的基础等方面的学习曲线模型也已经建立。
超高频技术则刚开始进入大规模应用阶段，美国国防部和沃尔玛是UHF RFID的使用者，他们采用的就是ISO18000-6C的超高频RFID方案，全球正在建立的物联网最核心的技术采用的就是此标准。目前在各行各业已经得到非常广泛的应用，其技术已经非常成熟。相反由于HF技术的延伸程度有限，其发展空间将越来越小。
1.2从信号干扰方面看
高频和超高频RFID系统都非常依赖于读取器和标签之间的通讯环境。目前UHF技术已非常成熟，ISO18000-6C芯片（即Gen2标签）实现了低功耗与芯片至读写器的更高灵敏度，意味着可以同时无干扰地读取更多标签。HF电子标签的抗干扰能力实际上是非常低的，目前在HF图书标签在安装时要求标签不能安装于同一位置，如果出现此情况，则会造成标签之间相互干扰，致使标签信息无法读出。为避免这种情况的发生，HF标签安装在图书中后上架时必须错位摆放（即相邻图书标签的位置不能一致），但这大大增大了馆员的工作强度和难度。而UHF 图书标签安装后，图书可自由摆放，不会影响标签信息的读取。
1.3 从全球规范标准上看
国际标准化组织/国际电工委员会于1999年制定了ISO/IEC，15693标准，对高频射频识别技术的实施进行了规范。13.56MHz的高频波段成为在世界范围内有效的国际科学和医学(ISM)波段。在日本于2002年12月同意使用一致的高频频率后，其功率水平也在世界范围内得到了统一。
欧盟指定的超高频是865~868MHz，美国则是902~928MHz，印度是865~867MHz，澳大利亚是920~926MHz，日本是952~954MHz，中国已于2007年4月出台了中国UHF RFID 频段，分别为840－845/920－925MHZ。虽然各个国家的频段不同，但遵循的都是全球通用的RFID标准协议，远望谷遵循的就是第二代（Gen 2）ISO/IEC 18000－6c RFID标准，18000－6c兼容EPCglobal Gen2 空中接口标准。超高频RFID技术发展均有章可循。目前UHF 读写器、天线、电子标签支持的工作频率范围在840-960MHz之间，在具体使用过程中可根据
各国频率使用标准通过简单设定即可满足各国的频率使用要求，在应用中不存在任何问题。目前全球物联网采用的即是ISO/IEC 18000-6C标准，实现全球物品的大流通。
1.4 从辐射健康方面看
无论是低频、高频、超高频，其对人体的影响就是发射功率产生的对人体的辐射，发射功率高产生的辐射就高，发射功率低辐射就小。而根据无线电发射的物理特性，在相同的发射功率下，超高频比高频及低频的发射距离要远，通过控制发射功率，超高频可以做到可近可远，而调高的功率极限也只是1W。
UHF应用在图书馆领域的是无源标签，在没有接收到设备发射的激励信号前是处于非工作状态的，并不向外发射信号。而且所有设备的模块天线也只是在人工操作时才工作，包括门禁，只在感应到有人体通过时才工作，工作完成时就自动关闭，这更大大降低了对人体的辐射。目前国内大的超高频厂商，RFID核心模块均通过了国际UL/FCC/CE认证，这些认证中对发射功率有严格的限定；同时产品设备符合国家的GB12638-90《微波和超短波通信设备辐射安全要求》标准；自助借还书系统也通过了国家3C强制性认证。
1.5 从发展趋势上看
目前国内外已经安装了射频识别工程的领域有物流、零售、出版、图书馆、医疗、制造、教育、政府和公用服务、生活消费品、国防、海运、运输和家畜养殖等。其中，对物流和图书馆领域的追踪表明，这两个领域是射频识别使用率最高的领域。
UHF 电子标签对所有类型的产品材料有效，包括液体和金属材料。因此就UHF Gen 2来说，HR RFID技术是多余的，因为没有任何一项是HF可以实现而UHF无法实现的；而须作HF无法实现的但UHF却能够实现。HF只能解决UHF RFID广大领域中的一小部分。
从2006年起，随着更多的企业采用射频识别，UHF标签将主导射频识别市场，UHF RFID 技术是无线射频技术的主流，已开始进入高速成长期。
2.高频与超高频在图书馆领域应用的比较
2.1图书电子标签
细长条形的UHF图书电子标签可以安装在图书内脊，相比只能安装在图书最前或者最后书页上的HF标签，隐蔽性更好，而且不易磨损。
高频由于其自身技术的限制，HF标签体积大，容易损坏，实际使用寿命很难达到设计寿命，间接增加图书馆应用成本。
从芯片来说，由于HF RFID电子标签发展的时间较长，芯片成本的下降空间已经不大，而UHF RFID电子标签的用料仅仅相当于HF RFID电子标签的三分之一，随着技术的不断发展，用量的不断增加，其价格下降的趋势非常明显。
2.2清点系统
金属材料才能够屏蔽信号的接收，这一点无论是高频、超高频，均是其固有的物理特性，并不存在差异。UHF穿透非金属物体的能力同样强，在图书盘点的过程中能够非常快速地正确读取书架上的图书信息。这一技术性能在与HF技术的现场对比中得到了很好地验证，其读取速度远远超出HF，以60本图书馆图书为例，UHF平均为8秒钟，而HF最高只能达到30秒。
HF电子标签的抗干扰能力是非常低的，目前在HF图书标签在安装时要求标签不能安装于同一位置，如果出现此情况，则会造成标签之间相互干扰，致使标签信息无法读出，为避免这种情况的发生，HF标签安装在图书中后上架时必须错位摆放（即相邻图书标签的位置不能一致），大大增大了馆员的工作强度和难度，同时，也影响HF清点系统的准确率和速度。
香港城市大学图书馆同时搭建了UHF与HF的实验平台进行测试，经过论证，已选定UHF RFID技术作为图书流通管理的手段。
实践是检验真理的唯一办法，可实际检测HF和UHF的清点系统。
2.3防盗门
由于HF技术只能用于近距离读写，所以高频的门禁最远只能达到1米。而超高频门禁的距离可达到2.5米。
高频厂商指出，UHF很容易被液体吸收，因此当读者用手夹带图书通过防盗门时，因为身体含水分的原因会大大降低防盗门的识读率。事实上，由于高湿物品对电磁波有吸收作用，因此液体对HF、UHF都会有所影响，这是无线电的物理特性决定的。理论虽如此，但实际应用中并不与理论相一致。做过相关实验：将一本带有UHF标签的图书浸入水中，浸泡3天后取出，并用读写器识别标签，其读取距离及读取速度与干燥环境中的效果一致；将一根UHF标签放置于水中，水平面以下约2CM，用设备读取标签，同样能够正常读取。
另外，在做过的对比测试中，UHF防盗门检测效果要大大高于HF防盗门。HF防盗门一是存在很多盲区，比方在地面上30CM内的监测效果极差，而且并不能完全做到三维监测（即出入防盗门时图书的方向性有限制，调转角度后就很可能读不到），这是行业内共知的情况。
可现场做对比测试。
2.4发展趋势
图书馆应该用什么样的技术，高频和超高频各有优缺点，所以究竟是高频好还是超高频好，在业界一直有争论。
RFID在图书馆应用的年代相对较早，在当时只能选择使用HF技术，目前一些HF RFID 厂家在图书馆行业的应用还没有达到足够大的规模，因此其获得的商业利益远远不能弥补其研发投入，因此在出现更好、更先进的替代技术时，往往只能沿用其原有技术，保证其原有投入能够获得更大的商业利益。一些新兴的公司则会选择技术水平更高、发展前景更好的技术应用到图书馆，为今后的新产品开发、产品升级换代奠定更好的基础。
UHF RFID除了适合铁路车号、集装箱、物流、车辆管理等领域的应用，同样在图书馆管理、档案管理、资料管理等领域显示出非常优越的独有特性，其海量标签读取性能、读取距离可远可近的特性更加适合图书馆行业的应用和持续发展。图书电子标签的隐蔽性、图书盘点的效率等特性上远远优于HF产品，这些优势得到了很多客户的认可。目前HF和UHF 在图书馆行业的使用率在各占5成左右。HF已经发展了十几年，而从2007年4月份国家出台UHF标准到现在三年的时间，图书馆使用率为何会发生这么大的变化，原因是不言自明的。目前国家已经出台的RFID技术白皮书和2次国家RFID 863计划专项支持的重大项目，均以发展UHF RFID列为国家发展战略的重中之重，可见UHF技术才是今后RFID发展的主要方向。一些HF厂家也看到这一点，同样在暗中加紧研制UHF相关产品。