射頻識(shí)別原理與應(yīng)用

關(guān)于射頻識(shí)別原理與應(yīng)用第1頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)采集（識(shí)別）：

1、人工采集

2、自動(dòng)識(shí)別①條碼②RFID（RadioFrequencyIdentification）③接觸式IC卡④生物特征識(shí)別（指文、人臉、語(yǔ)音）⑤光學(xué)字符識(shí)別（OpticalCharacterRecognition，OCR）等第2頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、什么叫射頻識(shí)別RFID？射頻識(shí)別是無(wú)線電頻率識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，RFID）的簡(jiǎn)稱。是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體，并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)閱讀器（或詢問(wèn)器）和很多標(biāo)簽（或應(yīng)答器）組成。第3頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三RFID的基本原理框圖第4頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三RFID應(yīng)用系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖第5頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三利用中間件的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)圖第6頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、高層的作用對(duì)于獨(dú)立的應(yīng)用，閱讀器可以完成應(yīng)用的需求，例如，公交車上的閱讀器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公交票卡的驗(yàn)讀和收費(fèi)。針對(duì)RFID的具體應(yīng)用，需要在高層將多閱讀器獲取的數(shù)據(jù)有效地整合起來(lái)，提供查詢、歷史檔案等相關(guān)管理和服務(wù)。更進(jìn)一步，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的加工、分析和挖掘，為正確決策提供依據(jù)。這就是所謂的信息管理系統(tǒng)和決策系統(tǒng)。

第7頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、中間件與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用RFID中間件是介于RFID閱讀器和后端應(yīng)用程序之間的獨(dú)立軟件，能夠與多個(gè)RFID閱讀器和多個(gè)后端應(yīng)用程序連接。應(yīng)用程序使用中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口（API），就能連接到RFID閱讀器，讀取RFID應(yīng)答器數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)，即使當(dāng)存儲(chǔ)應(yīng)答器信息的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件改變、后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件取代、閱讀器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需要修改也能應(yīng)對(duì)這些變化，從而減輕了多對(duì)多連接的設(shè)計(jì)與維護(hù)的復(fù)雜性。第8頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、RFID的工作頻率(1)低頻(LF，頻率范圍為30—300kHz):工作頻率低于135kHz，最常用的是125kHz。(2)高頻(HF，頻率范圍為3~30MHz):工作頻率為13.56MHz±7kHz。(3)特高頻（UHF，頻率范圍為300MHz—3GHz）：工作頻率為433MHz，866—960MHz和2.45GHz;(4)超高頻（SHF，頻率范圍為3—30GHz）：工作頻率為5.8GHz和24GHz，但目前24GHz基本沒(méi)有采用。

第9頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三其中，后3個(gè)頻段為ISM(IndustrialScientificMedical)頻段。ISM頻段是為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療應(yīng)用而保留的頻率范圍，不同的國(guó)家可能會(huì)有不同的規(guī)定。UHF和SHF都在微波頻率范圍內(nèi)，微波頻率范圍為300MHz—300GHz。在RFID技術(shù)的術(shù)語(yǔ)中，有時(shí)稱無(wú)線電頻率的LF和HF為RFID低頻段，UHF和SHF為RFID高頻段。

RFID技術(shù)涉及無(wú)線電的低頻、高頻、特高頻和超高頻頻段。在無(wú)線電技術(shù)中，這些頻段的技術(shù)實(shí)現(xiàn)差異很大，因此可以說(shuō)，RFID技術(shù)的空中接口覆蓋了無(wú)線電技術(shù)的全頻段。第10頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、應(yīng)答器應(yīng)答器在某種應(yīng)用場(chǎng)合還有一些專有的名稱，如射頻卡（也稱為非接觸卡）、標(biāo)簽等，但都可統(tǒng)稱為應(yīng)答器。

第11頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三應(yīng)答器的主要性能參數(shù)：工作頻率、讀／寫能力、編碼調(diào)制方式、數(shù)據(jù)傳輸速率、信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量、工作距離、多應(yīng)答器識(shí)讀能力（也稱為防碰撞或防沖突能力）、安全性能（密鑰、認(rèn)證）等。第12頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三應(yīng)答器的分類：根據(jù)應(yīng)答器是否需要加裝電池及電池供電的作用，可將應(yīng)答器分：為無(wú)源（被動(dòng)式）半無(wú)源（半被動(dòng)式）有源（主動(dòng)式）第13頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三應(yīng)答器電路的基本結(jié)構(gòu)和作用第14頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5、閱讀器（讀寫器和基站）閱讀器的功能：(1)以射頻方式向應(yīng)答器傳輸能量；(2)從應(yīng)答器中讀出數(shù)據(jù)或向應(yīng)答器寫入數(shù)據(jù)；(3)完成對(duì)讀取數(shù)據(jù)的信息處理并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用操作；(4)若有需要，應(yīng)能和高層處理交互信息。

第15頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三閱讀器電路的組成框圖第16頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、RFID的耦合方式根據(jù)射頻耦合方式的不同，RFID可以分為：電感耦合方式（磁耦合）反向散射耦合方式（電磁場(chǎng)耦合）第17頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三電感耦合方式：第18頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三負(fù)載調(diào)制的原理示意圖第19頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1．應(yīng)答器的能量供給2．應(yīng)答器向閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸3．閱讀器向應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?0頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三電感耦合方式的變型（1）電感耦合的時(shí)序方式（2）掃頻法（3）分頻信號(hào)檢測(cè)法

第21頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三時(shí)序方式中能量與數(shù)據(jù)傳輸圖第22頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

掃頻信號(hào)的波形圖第23頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三掃頻法的工作原理圖第24頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分頻信號(hào)檢測(cè)法的工作原理圖第25頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期三反向散射耦合方式：第26頁(yè)，共30頁(yè)，2023年，2月20日，星期