RFID知識點總結(jié)

1、第一章物聯(lián)網(wǎng)RFID系統(tǒng)概述1、什么是射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification）（問答）： 是一種自動識別技術(shù)，它利用無線射頻信號實現(xiàn)無接觸信息傳遞， 達 到自動識別目標對象的目的。2、物聯(lián)網(wǎng)的定義（了解）通過射頻識別傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設 備，按照約定的協(xié)議把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進行信息交換和通 信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。3、自動識別技術(shù)（選擇）可分為條碼識別技術(shù)、生物識別技術(shù)、圖像識別技術(shù)、磁卡識別 技術(shù)、ic識別技術(shù)、光學字符識別技術(shù)和射頻識別技術(shù)等。4、RFID技術(shù)的優(yōu)勢與特點（簡答） 抗污損能力

2、強安全性高容量大可遠距離同時識別多個 電子標簽是物聯(lián)網(wǎng)的基石。5、歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺在報告中分析預測，物聯(lián)網(wǎng)未來的 發(fā)展將經(jīng)歷四個階段：（了解）2010年前，被廣泛應用于物流零售和 制藥領(lǐng)域，2010至2015年實現(xiàn)物體互聯(lián)，2015至2020年，物體 進入半智能化，2020年后物體進入全智能化。6、RFID基本組成（填空）：電子標簽，讀寫器，系統(tǒng)高層。7、RFID系統(tǒng)分類：按照頻率分類低頻系統(tǒng)125k赫茲高頻 系統(tǒng)12.56M赫茲微波系統(tǒng)860、960M赫茲，2.45G、5.8G赫茲按照耦合方式分類電感耦合方式，電磁反向散射方式。8什么叫電子標簽，電子標簽由哪些部分構(gòu)成。（簡答）電子標

3、簽又稱為射頻標簽，應答卡或射頻卡。電子標簽是射頻識 別的真正數(shù)據(jù)載體，從技術(shù)角度上來說，射頻技術(shù)的核心是電子標簽， 讀寫器是根據(jù)電子標簽的性能而設計的， 電子標簽由標簽專用芯片和 標簽天線組成。9、電子標簽的結(jié)構(gòu)形式，第二代身份證、城市一卡通、門禁卡、 銀行卡。10、電子標簽的工作特點（傳輸速度、通信距離）低頻電子標簽的工作特點：低頻電子標簽一般為無源標簽，電子 標簽與讀寫器傳輸數(shù)據(jù)時，電子標簽位于讀寫器天線的近場區(qū)， 電子 標簽的工作能量通過電感耦合方式從讀寫器中獲得。11、低頻電子標簽的優(yōu)點：低頻頻率使用自由，工作頻率不受無 線電管理委員會的約束，低頻電波穿透力強，可穿透弱導電性物質(zhì)，能在

4、水、木材和有機物質(zhì)等環(huán)境中應用。低頻電子標簽一般采用普通 CMOS工藝，具有廉價省電的特點。低頻電子標簽有不同的封裝形 式，好的封裝形式有十年以上的使用壽命，12、微波電子標簽的優(yōu)點：微波電子標簽與讀寫器的距離較遠， 一般大于一米，典型情況為4米至7米，最大可達十米以上，有很高 的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的數(shù)據(jù)， 可以讀取高速 運動物體的數(shù)據(jù)，可以同時讀取多個電子標簽的信息。13、讀寫器的基本組成及各部分功能讀寫器通過天線與電子標簽進行無線通信， 讀寫器可以看成是一 個特殊的收發(fā)信機，同時，讀寫器也是電子標簽與計算機網(wǎng)絡的連接 通道，組成各部分如下 讀寫器由射頻模塊控制處理模塊和

5、天線組成，讀寫器可以工作 在一個或多個頻率，可以讀取一種或多種型號的電子標簽， 并可以與 計算機網(wǎng)絡進行通信。 讀寫器天線可以是一個獨立的部分，也可以內(nèi)置到讀寫器中。 射頻模塊用于將射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號 控制模塊是讀寫器的核心，對發(fā)射信號進行編碼調(diào)制等各種處理，對接收信號進行解調(diào)解碼等各種處理，執(zhí)行防碰撞算法，并實現(xiàn)與后端應用程序的接口規(guī)范。14、了解系統(tǒng)高層將許多讀寫器獲取的數(shù)據(jù)有效整合，完成查詢、管理及系統(tǒng)交換 等功能。RFID必將通過網(wǎng)絡整合，計算機網(wǎng)絡將成為RFID系統(tǒng) 咼層。第二章，工作頻率及無線傳輸1、頻譜劃分低頻、咼頻，超咼頻，微波。2、讀寫器和電子標簽之間 無線射頻信號的傳輸

6、方式 主要有兩種, 一種是電感耦合方式，一種是電磁反向散射方式。電感耦合方式適用 于低頻高頻，近場通信，天線的形狀為線圈，電磁反向散射方式適用 于微波，遠區(qū)通信，天線形態(tài)多樣（對稱）3、 兩個線圈之間的耦合功率與什么因素有關(guān)：工作頻率，線圈 匝數(shù)線圈面積，線圈間的距離和線圈的相對角度。4、微波的工作原理微波RFID是電磁反向散射的識別系統(tǒng)，采用雷達原理模型，工 作波長較短。第三章天線技術(shù)，1、總述：天線對RFID系統(tǒng)十分重要，是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵 部件，天線可分為低頻高頻及微波天線，在每一頻段，天線又分為讀 寫器天線和電子標簽天線。在低頻和高頻頻段，讀寫器和電子標簽基 本都采用線圈天線，微波天

7、線形式多樣，可以采用對稱振子天線。微 帶天線陣列天線，寬頻帶天線等，RFID天線制作工藝主要有，線圈 繞制法，蝕刻法印刷法等，。這些工藝既有傳統(tǒng)的制作方法，也有近 些年來發(fā)展起來的新技術(shù)。2、按天線的結(jié)構(gòu)來分類天線可分為線狀天線、面狀天線、縫隙天線、微帶天線等。 線狀天線是指線半徑遠小于線本身的長度和波長， 且載有高頻 電流的金屬導線。線狀天線可以用于低頻高頻和微波波段， 有直線型 環(huán)型和螺旋形等多種形狀，到f天線。 面狀天線是由尺寸大于波長的金屬面構(gòu)成的，主要用于微波波 段，形狀可以是喇叭或拋物面狀等。 縫隙天線是金屬面上的線狀長槽，長槽的橫向尺寸遠小于波長 及縱向尺寸，長槽上有橫向高頻電場

8、 微帶天線由一個金屬貼片和一個金屬接地板構(gòu)成， 金屬貼片可 以有各種形狀，其中長方形和圓形是最常見的，微帶天線適用于平面 結(jié)構(gòu)，并可以用印刷電路技術(shù)來制造。3、天線的電參數(shù)天線的電參數(shù)包括天線的效率、輸入阻抗，天線的方向性參數(shù)， 增益，有效長度，極化，頻帶寬度等。4、半功率波瓣寬度半功率波瓣寬度越窄說明天線輻射的能量越集中，定向性越好。5、增益增益定義為當天線與理想無方向性天線的輸入功率相同時，兩種天線在最大輻射方向上輻射的功率密度之比， 增益同時考慮天線的方 向性系數(shù)和效率，一個增益為10db，輸入功率為1W的天線，另一 個增益為2db，輸入功率為5W的天線，在最大輻射方向上具有相同 的效果

9、。6、各類天線簡要介紹 對稱振子天線，對稱振子天線是一種應用廣泛的線狀天線，它既可以單獨使用又可以作為天線陣的單元。 引向天線又稱八木天線，是一種廣泛應用于米波和分米波的天 線，引向天線是一個緊耦合寄生振子端射陣， 它由一個有源振子、 一個反射振子（稍長于有源振子），和若干個引向振子（稍短于有 源振子） 螺旋天線，螺旋天線是由導體螺旋線構(gòu)成，螺旋線是空心的或 著是在低耗的介質(zhì)棒上。圈的直徑可以是相同的也可以隨高度不 斷減小，圈的距離可以是等距的，也可以是不等距的 微帶天線。 旋轉(zhuǎn)拋物面天線。7、天線應用的一般要求（1）電子標簽天線 必須足夠小能夠附著到需要的物體上。 必須電子標簽有機地結(jié)合成一

10、體或貼在側(cè)面或嵌入到物體內(nèi)部 一些應用要求電子標簽具備特定的方向， 例如具有全相向或半球覆 蓋的方向性，以滿足零售商品跟蹤等需要。 給標簽的芯片提供最大可能的信號和能量。 無論物體在什么方向，RFID天線的極化都能與讀寫器的詢問信號 相匹配。 電子標簽可能被用在高速的傳送帶上， 此時有多普勒頻移，天線的 頻率和帶寬應不影響RFID工作。 電子標簽的讀寫器讀取區(qū)域的時間很少，要求有很高的讀取速率， RFID系統(tǒng)必須保持標簽識別的快速無誤。 電子標簽天線必須可靠，并保證在溫度濕度壓力發(fā)生變化。 以及在 標簽印刷和層壓處理中的存活率。 天線的頻率和頻帶要滿足技術(shù)標準，電子標簽期望的工作頻率帶寬 依賴

11、于標簽使用的規(guī)定。 具有魯棒性。?便宜。?標簽天線必須是低成本，約束了天線結(jié)構(gòu)和根據(jù)結(jié)構(gòu)使用的材料，標簽天線多采用銅鋁或銀油墨，（2）、讀寫器天線 讀寫器天線既可以與讀寫器集成在一起，也可以采用分離式。 對于遠距離系統(tǒng)，天線和讀寫器一般采用分離式結(jié)構(gòu)，并通過 阻抗匹配的同軸電纜連接到一起。 讀寫器天線設計要求低剖面小型化，讀寫器由于結(jié)構(gòu)，安裝和 使用環(huán)境等變化多樣，讀寫器產(chǎn)品朝著小型化甚至超小型化發(fā)展。 讀寫器天線設計要求多頻段覆蓋。 對于分離式讀寫器還將涉及天線陣的設計問題，目前國際上已 經(jīng)開始研究讀寫器的應用智能波束掃描天線陣。& RFID天線的設計步驟 選定應用的種類，確定電子標

12、簽天線需要的參數(shù)。 確定天線采用的材料。 確定電子條標簽天線的結(jié)構(gòu)。 ASIC圭寸裝后，確定天線的阻抗. 綜合優(yōu)化天線參數(shù)，使天線參數(shù)滿足技術(shù)指標。 用網(wǎng)絡分析儀檢測天線的各項指標。9、低頻和咼頻天線具有如下特點 天線都采用線圈的形式。 線圈的形式多樣，可以是圓形環(huán)也可以是矩形環(huán)。 天線的尺寸比芯片的尺寸大很多，電子標簽的尺寸主要是由天 線決定的。 有些天線的基版是柔軟的，適合粘貼在各物體的表面。 由天線和芯片構(gòu)成的電子標簽，可以比拇指還小。 由天線和芯片構(gòu)成的電子標簽可以再條帶上批量生產(chǎn)，10、微波天線有如下特點 微波天線的結(jié)構(gòu)多樣。 很多電子標簽的天線基板是柔軟的，適合粘貼在各種物體的表

13、面上。 天線的尺寸比芯片尺寸大很多，電子標簽的尺寸主要是由天線 決定的。 由天線和芯片構(gòu)成的電子標簽很多可以在條帶上批量生產(chǎn)。 由天線和芯片構(gòu)成的電子標簽很多是在條帶上批量生產(chǎn)。 由天線和芯片構(gòu)成的電子標簽尺寸很小。 有些天線提供可擴充裝置，提供短距離和長距離的電子標簽。11、制造工藝線圈繞制法，蝕刻法，印刷法(1) 線圈繞制法的特點 頻率范圍在125k赫茲到134k赫茲電子標簽，只能米用這種工 藝，線圈的圈數(shù)一般為幾百到上千。 這種方法的缺點是成本高、生產(chǎn)速度慢。 高頻天線也可以采用這種工藝，線圈的匝數(shù)一般為幾到幾十。 UFH天線很少采用這種工藝（2）蝕刻法的特點 蝕刻天線精度高，能夠與讀寫

14、器的詢問信號相匹配，天線的阻抗方 向性，等性能都很好，制造良率較高，天線性能優(yōu)異且穩(wěn)定， 這種方法的缺點是成本太高，制作程序繁瑣、產(chǎn)能低下、成本昂貴。 高頻標簽常采用這種工藝 蝕刻的標簽耐用年限為十年以上。（3）印刷法印刷天線是直接用導電油墨在絕緣基板上印刷導電，線路，形成 天線和電路。印刷天線技術(shù)可以用于大量制造 13.56兆赫茲，和ufh 頻段RFID電子標簽，這種方法的缺點是，電阻大、附著力低、耐用 年限較短，優(yōu)點是識別距離遠、速度快、成本低。第四章射頻前端電路1、什么是基帶信號，基帶信號的特征無線通訊傳遞的原始電信號頻率很低成為基帶信號，頻率較低不適合在無線中傳輸，但是以自由空間作為信

15、道的無線傳輸， 卻無法直 接傳輸這些基帶信號，把基帶信號變換成適合在無線信道中傳輸?shù)男?道，并在接收端進行反變換，需要采用射頻前端電路。2、線圈的自感和互感，磁通量，磁感應強度b通過曲面s的通 亮成為磁通量，磁通量用表示線圈的電感當磁場是由線圈本身的電流產(chǎn)生時，通過線圈的總磁通量與電流 的比值乘軌線圈的自感，也體現(xiàn)圈的電感 I。線圈的互感當?shù)匾粋€線圈上的電流產(chǎn)生磁場，并且該磁場通過第二個線圈時， 通過第二個線圈總磁通量與第一個線圈上電流的比值，成為兩個 線圈的互感。（互感強度與哪些因素有關(guān)）3、RFID讀寫的射頻前端電路采用串聯(lián)諧振電路。對讀寫器射頻前端的構(gòu)造有如下要求 讀寫器天線上的電流最大

16、，使讀寫器線圈產(chǎn)生最大的磁通量 功率匹配最大程度的輸出讀寫器的能量。 足夠的帶寬，使讀寫器信號無失真輸出根據(jù)以上要求讀寫器天線的電路應該是串聯(lián)諧振電路。串聯(lián)諧振電路如圖所示：4電子標簽的射頻前端采用并聯(lián)諧振電路。5、讀寫器電子標簽之間的電感耦合， 整流器的作用，穩(wěn)壓電路。6、電阻負載調(diào)制的特性 當二進制數(shù)據(jù)編碼為1時，開關(guān)s接通，電子標簽的負載電阻為 并聯(lián)。當二進制數(shù)據(jù)編碼為零時，開關(guān) s斷開，電子標簽的 負載電阻rl這說明，開關(guān)s接通時，電子標簽的負載電阻比較小， 對于并聯(lián)諧振，如果并聯(lián)電阻比較小，將降低品質(zhì)因數(shù)，就是說，當 電子標簽的負載電阻比較小時，品質(zhì)因數(shù)q值將降低，這將使諧振回 路兩

17、端的電壓下降。上述分析說明，開關(guān)s接通或斷開，會使電子標簽諧振電路兩端的 電壓發(fā)生變化，為了恢復解調(diào)電子標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)， 上述變化因輸送 到讀寫器，當電子標簽回路兩端的電壓發(fā)生變化時， 由于線圈電感耦 合，這種變化會傳遞給讀寫器，7、微波RFID系統(tǒng)采用電磁反向反射方式進行工作。在這種工作方 式中射頻前端涉及很多射頻電路的模塊， 其中包括射頻濾波器、射頻 放大器、混頻器及射頻震蕩器。&濾波器的類型濾波器有低通、高通、帶通、帶阻四種基本類型第五章編碼與調(diào)制1、什么叫調(diào)制，為什么要調(diào)制？使信息轉(zhuǎn)化為不同類型的方波。2、了解模擬信號和數(shù)字信號、時域和頻域。3、信道信道可以分為兩大類，一類是電

18、磁波在空間傳播的渠道，如短波信道、 微波信道等，另一類是電磁波的導引傳播渠道，如電纜信道、光纖信 道等。RFID采用無線信道。（1）信道帶寬，信號所擁有的頻率范圍叫做信號的頻帶寬度，簡稱 帶寬。（2）信道傳輸速率（3）波特率與比特率 波特率是指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速度， 單位時間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài) 改變的次數(shù)來表示，在信息傳輸通道中，攜帶數(shù)據(jù)信息的信號單元稱 為碼元，每秒鐘通過信道傳輸?shù)拇a元稱為碼元傳輸率，簡稱波特率。 比特率。每秒鐘通過信道傳輸?shù)男畔⒘糠Q為位傳輸速率， 簡稱比特 率。比特率是數(shù)據(jù)傳輸速率，表示單位時間內(nèi)可傳輸二進制數(shù)據(jù)的位 數(shù)。 波特率與比特率的關(guān)系如果一個碼元的狀態(tài)數(shù)可以用 M

19、個電平數(shù)表示（4）信道容量 具有理想低通矩形特性的信道，最高碼元傳輸速率 =2BW,最高數(shù)據(jù)傳輸速率為2BW log 2M , 帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道 RFID的信道容量，帶寬越大，信道容量越大，信噪比越大，信道 容量越大.4、 編碼與調(diào)制信源編碼，信道編碼，保密編碼。5、什么是調(diào)制，調(diào)制的目的，為什么要調(diào)制，調(diào)制的原因 調(diào)制的過程用于通信系統(tǒng)的發(fā)端，調(diào)制就是將其帶信號的頻譜，搬移 到信道通帶的過程。調(diào)制的目的是把傳輸?shù)哪M信號或數(shù)字信號變換 成是和信道傳輸?shù)男盘枴＝?jīng)過調(diào)制的信號成為已調(diào)信號或帶通信號、 頻帶信號。 信道需要調(diào)制的原因：工作頻率越高帶寬越大，工作頻率越高天線 尺寸越小

20、。 信道調(diào)制的方法，在無線通信中調(diào)制是指載波調(diào)制，載波調(diào)制就是 用調(diào)制信號去控制載波參數(shù)的過程。未受調(diào)制的周期性震蕩信號稱為 載波，它可以是正弦波也可以不是正弦波。當載波是正弦信號時，采 用數(shù)字調(diào)制，也稱鍵控法，調(diào)頻調(diào)幅調(diào)相。6，常用的編碼方法 反向不歸零編碼 曼徹斯特編碼 單極性歸零編碼 差動雙向編碼 米勒編碼 差動編碼7、RFID常用數(shù)字調(diào)制的方式&副載波調(diào)制副載波調(diào)制是指首先把信號調(diào)制在載波一上，出于某種原因決定對這 個結(jié)果再進行一次調(diào)制，就用這個結(jié)果去再去調(diào)制另外一個頻率更高 的載波二。第六章 數(shù)據(jù)完整性與數(shù)據(jù)安全性1、RFID是一個開放的無線系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸完整性主要存在兩個方

21、面 的問題：一是各種干擾、另一個是電子標簽之間數(shù)據(jù)的碰撞。2、誤碼控制的基本原理為了使通信系統(tǒng)具有檢測和糾錯的能力，應當按照一定的規(guī)則在信源 編碼的基礎上增加一些冗余編碼。 信源編碼與監(jiān)督編碼許用碼組和禁用碼組3、奇偶校驗4、循環(huán)冗余校驗5、數(shù)據(jù)傳輸中的防碰撞問題數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鞣绞街饕腥N，分別為無線電廣播方式、多路存取 工作方式、多個讀寫器給多個電子標簽同時發(fā)送數(shù)據(jù)的工作方式。 解 決方法碰撞問題需要用到多路存取法，多路存取法主要有空分多路（SDMA ）頻分多路（FDMA）時分多路（TDMA）碼分多路（CDMA）。9、消息認證和數(shù)據(jù)加密有效地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全性。10、RSA系統(tǒng)是迄今為止所

22、有公鑰密碼中最著名和使用最廣泛的一種體系。11、 RFID電子標簽按芯片的類型分為存儲型、邏輯加密型和CPU 型標簽。12、MIFARE公交卡認證的流程可分為以下幾個步驟 應用程序通過讀寫器上電子標簽發(fā)送認證請求。 電子標簽收到請求后向讀寫器發(fā)送一個隨機數(shù) b。 讀寫器收到隨機后向電子標簽發(fā)送要驗證的密鑰加密的b的數(shù)據(jù)包，其中包含了讀寫器生成的另一個隨機數(shù) a 電子標簽收到數(shù)據(jù)包后，使用芯片內(nèi)部存儲的密鑰進行解密， 解出 隨機數(shù)b并校驗與之發(fā)出的隨機數(shù)b是否一致。 如果是一致的，則使用芯片內(nèi)部存儲的密鑰，對a進行加密并發(fā)送 給讀寫器； 讀寫器收到此數(shù)據(jù)包后，進行解密，解出a并與其發(fā)出的a比較是 否一致，以上環(huán)節(jié)都成功則驗證成功，否則驗證失敗。第七章電子標簽的體系結(jié)構(gòu)1、什么是EAS系統(tǒng):單比特射頻識別器系統(tǒng)，只有兩個狀態(tài)，衣服防 盜扣2、聲表面波（SAW）器件特點： 實現(xiàn)器件的超小型化. 實現(xiàn)器件的優(yōu)越性能。 易于工業(yè)化生產(chǎn)。 性能穩(wěn)定。3、聲表面波標