RFID技术概论.docx

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RFID技术概论

RFID技术概论

何谓RFID

RFID（RadioFrequencyIdentification）－「无线射频身份识别系统」，我们常称为感应卡、感应式IC卡或近接卡、非接触卡等等。

是针对接触式系统的缺点而发展出来，利用射频讯号以无线方式传送及接收数据数据且同时使用此射频讯号来做无线传能，因此识别卡不需与卡片阅读机接触即可做数据的交换,而且卡片本身不需使用电池,所以卡片就可以永久工作。

RFID的优点

1.除了天线外之所有组件皆己做成芯片,可有效降低成本。

2.使用无线传能,不必使用电池不用担心电池秏尽的问题。

3.芯片密码为世界唯一无法复制COPY，安全性高。

4.可制成各种包装类型,以应用在各种不同场合。

5.采近接式读卡,不用和卡片阅读机直接接触、不用刷卡所以不怕接点脏污及磨损,可放置于口袋、皮包内，不必取出就能直接辨识,增加使用上的便利性。

6.卷标数据可重新由卡片阅读机更改,用完可回收再利用。

7.使用寿命长。

RFID的应用

以国内RFID的应用来说,最早应属动物芯片了,台北市目前所使用的悠游卡也是使用RFID,而一般门禁的管制,汽车芯片防盗器,航空包裹及行李的识别,感应式电子标签,文文件追踪管理,生产线自动化,停车场管制,商店防盗,后勤管理,移动商务,产品防伪,物料管理,甚至于也有人把它用在赛跑选手的计时方面,以目前电子卷标的芯片成本大约落在20美分到1美元之间,因为单价还是偏高,所以目前还只使用在高单价商品上,而业界目前的目标是设法使其降低到10美分之下,预计提高至0.13μm的制程,可望在2005年使RFID标签成本降至5美分,预估至2008年全球RFID市场将超过30亿美元。

RF-ID的频率使用范围

目前RFID主要使用频段以低频的134.2KHz及13.56MHz为主,其它的频率也有厂商投入生产.而这两个频段传输距离较短大约5公分~70公分左右，数据传输率也因频宽的关系,速度也只有10kbps左右,所以为求有更远的传输距离及更高的传输速率,目前厂商都往更高频300MHz~1GHz的UHF频带及2.4GHz的SHF频带上，开发智能型的RFID标签。

目前UHF频段的RFID标签最远可达近5公尺的传输距离，且每秒最多达40个封包的传送，可大幅提升现阶段的应用层次。

目前RFID所使用的频段及功率规定,数据来源:

http:

//rfid-

RFID的工作原理

一套完整的RFID系统,是由卡片阅读机（Reader）与电子卷标（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用程序数据库计算机系统三个部份所组成,其动作原理为由Reader发射一特定频率之无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部之IDCode送出，此时Reader便依序接收解读此IDCode,送给应用程序数据库系统做应用。

RFID的通讯及传能的感应方式

以RFID卡片阅读机及电子卷标之间的通讯及传能感应方式来看大致上可以分成,感应偶合（InductiveCoupling）及后向散射偶合（BackscatterCoupling）两种,一般低频的RF-ID大都采用第一种式,而较高频的就大多是采第二种方式.

RF-ID系统的构成:

1.RFID卷标（TAG）卡片:

其本身包含了

a.天线:

用来接收由卡片阅读机送过来的信号,并把所要求的资料送回给卡片阅读机.

b.ACtoDC电路:

把由卡片阅读机送过来的射频讯号转换成DC电源,并经大电容储存能量,再经稳压电路以提供IC稳定的电源.

c.解调变电路:

把载波去除以取出真正的调变讯号.

d.微处理器:

把卡片阅读机所送过来的信号译码,并依其要求回送数据给卡片阅读机,若为有加密的系统还必需做加解密动作.

e.内存:

做为系统运作及存放识别数据的位置.

f.调变电路:

微处理器所送出的信息经由调变电路调变后载到天线送出给卡片阅读机

2.卡片阅读机（READER）:

:

其本身包含了

a.天线:

用来发送无线信号给Tag,并把由Tag响应回来的数据接收回来.

b.系统频率产生器:

产生系统的工作频率.

c.相位锁位回路（PLL）:

产生射频所需的载波讯号

d.调变电路:

把要送给Tag的信号载在载波送给射频功率晶体送出.

e.微处理器:

产生要送给Tag信号给调变电路,并同时把Tag回送回来的讯号译码,并把所得的数据回传给数据库计算机,若为有加密的系统还必需做加解密动作.

f.内存:

做为系统运作及存放识别数据的位置.

g.解调变电路:

把tag送过来的微弱信号解调回数字信号,再送给微处理器处理.

h.RS-232界面:

用来和计算机联机

上图是ISO18000-6的卡片阅读机系统方块图数据

3.应用程序数据库计算机系统:

其本身包含了

a.计算机硬件:

连接、显示及处理卡片阅读机运作。

b.控制用应用程序:

控制卡片阅读机的运作,接收读卡所回传的数据,并作出相对应的处理，如开门、结帐、派遣、记录...等。

c.数据库:

储存所有Tag相关的数据,供控制程序叫用。

本文来源于与非网

原文地址：

RFID=【RadioFrequencyIdentification】=无线射频识别

【生活背景链接】在探讨RFID之前，我们来回顾一下收音机，将会有助于我们消除对RFID的神秘感。

我们知道，收音机通过天线接收信号，并通过解调把它还原成音频信号，变成我们能理解的音波，我们就可以听收音机了；而在日常生活，如超市采购中，我们也会经常接触条形码。

一．RFID定义和结构

RFID，从根本上来说，它是一种创新的通过预置达成的无线电自动识别技术。

RFID系统是通过无线电通信并记录信息，进而识别人或物品的技术系统。

通过和计算机技术的融合，它将极大地改变人类的生活。

具有“无限的商务力”。

在物品识别领域，同传统的条形码相比，RFID以无线电讯号作为识别商品的方式；在信息系统的范畴内，它可以被看作要求系统能够对其响应的一种新型设备（device）。

如下图，RFID系统由询问控制端、感应响应端和后台应用系统构成，通过电波在响应媒介和询问媒介间传递信息：

控制器，一般是一台内含天线和芯片解码器的阅读设备；

应答器，主要是射频标签（RFtag），响应端内含天线（Antenna），两者组成所谓的“雷达收发机”，以卡、标签等形式存在；

后台系统一般是由计算机支撑的有线或无线管理系统。

视应用要求，对于实时型的智能型控制器，不一定必须要有后台系统。

二．RFID系统主要运行机理：

RFID系统的基本单元是内嵌了IC芯片或响应物的卡或标签（“网格”中的基本智能颗粒，相对计算机来说，也可称为一种新形的存储介质）。

首先，控制器对一定的区域发出照射，当感应器经过控制器的电磁场，则形成电磁感应，应答器产生能量驱动内置微芯片，激活信息并依序发送给控制器；控制器通过任何连接（通过询问器的RS232或RS485接口与上位机主系统）接驳后台系统，进行数据处理。

三．RFID技术的特点：

·远距离识别；

·多方向识别

·隔物识别；

·同时读取多标记物；

·写新加的信息；

·标签可重用；

·物品可打包，不可视信息且不必考虑物品形状，；

·安全性高，难于复制或更改信息。

四．RFID应用领域：

·生产、后勤、物流控制，如航空包裹识别；

·预防损失，如汽车防盗器、包裹追踪识别、产品防伪；

·入出管理，门禁控制，票证管理，会员卡、员工卡；

·文档管理，图书馆管理，畜牧业；

·移动商务管理；

·运动计时等。

下图：

世界最小的非接触IC芯片“μ-chip”

RFID的意义，正如Sun所说：

RFIDincombinationwithElectronicProductCodes（EPC）canhelpcomputersautomaticallyanduniquelyidentifyeverydayobjects.Enablingcomputerstoautomaticallyrecognizeandidentifyeverydayobjects,willinturnenablethosecomputerstotrackandtracetheobjects,triggereventsandevenperformactionsontheobjectsthemselves.

参考：

http:

//www.lintec.co.jp/e-dept/english/britem/about/

成立缘由

本校执行单位计算机与通讯系已于2008年10月20日97学年度第1学期第3次课程委员会议中将「98-99年度RFID科技及应用学程计划」所列「RFID基础应用技术」相关课程（RFID概论、电磁学、RFID应用、无线通讯、微波工程、天线设计、RFIC设计实务）正式纳入系上选修课程，并将于97年度第2学期开始执行，以利RFID学程长期稳定的推动，以培养业界所需相关人才。

配合RFID学程实习课程的需求及培养学生产学合作的实作能力，特建立「RFID产学工作室」以利学程的推动，并培育相关产业所需的RFID研发及应用人才。

目前「RFID产学工作室」分为研究区、实习区及会议区，共74.7平方公尺，有建置小型会议室，包含投影机和投影布幕，可作为课程实习、项目研究及产学合作之使用。

并且促进各伙伴学校培养学生具RFID实作能力，以利产学合作的推行，进而为相关产业培育RFID人才。

成立目标

本校为了培育业界所需之RFID相关高级研发人才，结合RFID学程进行三阶段的人才培训计划

目标如下:

●第一阶段:

成立RFID产学工作室，充实RFID相关研发与教学设备，并透过相关课程（RFID概论、RFID应用、无线通讯系统、超大规模集成电路实务、嵌入式微处理机）原理介绍与实习，以培养学生对RFID系统的认识与了解。

●第二阶段:

透过本校产学合作室培养学生项目制作能力。

目前正进行RFID冰箱和定位系统制作的技术研发工作，藉以训练学生的系统整合能力及团队研发的精神。

●第三阶段:

经过上面2个阶段循序渐进的培训，希望能培养出具备执行RFID产学合作研发能力的人才，并与相关产业进行产学合作事宜，以因应短中长期产业界于RFID研发与应用之人力需求，提高我国在RFID相关应用领域之全球竞争力。

RFID应用研究室培育计划

培育计划:

（1）充实RFID实验设备:

教育部能增加补助款项，让资源中心及各伙伴学校能进一步充实RFID实验设备，以利教学及实习。

（2）培养RFID实作能力:

为了培育在校学生具RFID系统相关技术之「产业应用」能力，除了充实RFID实验设备外，建议由教育部统筹规划，由各资源中心及伙伴学校结合相关的业界，为邻近的中小学建置RFID校园安全及相关应用系统，以达”一石两鸟”之效。

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