RFID标签的基本工作原理

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RFID标签又称为射频标签、应答器、数据载体，阅读器又称为读出装置、扫描器、读头、通信器、读写器（取决于电子标签是否可以无线改写数据）。RFID技术的基本工作原理如下：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；读写器读取信息并解码后，送至管理信息系统进行有关数据处理。

RFID系统由两部分组成：读写单元和电子标签。读写器通过天线发出电磁脉冲，电子标签接收这些脉冲，并发送已存储的信息到阅读器作为响应。实际上，这就是对存储器的数据进行非接触读、写或删除处理。电子标签包含了RFID射频处理电路和一个超薄天线环路，天线与一个塑料薄片一起嵌入标签内，最常见的标签一般为信用卡大小，也可以根据不同的应用需求设计不同形状、不同大小的标签。

与条形码或磁条等其他ID技术相比较而言，RFID技术的优势在于阅读器和收发器之间的无线连接：读写单元不需要与收发器之间的可视接触，因此可以完全集成到产品里面。RFID标签适合于恶劣的环境，收发器对潮湿、肮脏和机械影响不敏感，具有非常高的读可靠性和快速数据获取的能力。电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。电子标签处于开放待访问状态，当进入读写器的电磁场信号覆盖范围中时，接收读写器发出的射频信号（查询请求），根据电感耦合（Inductive Coupling）原理或电磁反向散射耦合标签收到读写器功率相匹配的电磁信号后产生感应能量并解析接收到的信号，标签内部处理器（微电子芯片）利用内部产生的电流返回特定的响应信息与读写器进行数据交换。读写器接收标签响应信息并解码，送至后

端数据库服务器进行标签身份认证识别和有关数据处理。射频信号的耦合类型分为两类：电感耦合和电磁反向散射耦合。

1.电感耦合

根据法拉第电磁感应定律产生感应电动势，通过空间高频交变磁场实现互感耦合，也称磁耦合。其中一个重要的、广泛的应用就是变压器。一般适用低、高频工作的近距离RFID系统。工作频率主要有125 kHz、225 kHz和13.56 MHz。识别距离小于1m，典型作用距离为10～20cm。电感耦合原理示意如图1-1所示。

电感耦合原理

图1-1　电感耦合原理示意

2.电磁反向散射耦合

这种类型是雷达原理模型，依据电磁波的空间传播规律，发射出的电磁波反射同时携带回碰到的目标信息。一般适用于超高频、微波工作的远距离RFID系统。工作频率主要有433 MHz、915 MHz、2.45 GHz和5.8 GHz。识别距离大于1m，典型作用距离为3～10m。电磁反向散耦合原理示意如图1-2所示。

电磁反向散射耦合原理示意

图1-2　电磁反向散射耦合原理示意

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