这篇文章带你透彻了解RFID射频识别系统

一个目标反射电磁波的频率由反射横截面来确定。反射横截面的大小与一系列的参数有关，如目标的大小、形状和材料，电磁波的波长和极化方向等。由于目标的反射性能通常随频率的升高而增强，所以 RFID 反向散射耦合方式采用特高频和超高频，应答器和读写器的距离大于 1 m。读写器、应答器（电子标签）和天线构成了一个收发通信系统。

RFID 反向散射耦合方式的原理

4、声表面波标签的识别原理

（1）声表面波器件

声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）器件以压电效应和与表面弹性相关的低速传播的声波为依据。SAW 器件的体积小、重量轻、工作频率高、相对带宽较宽，并且可以采用与集成电路工艺相同的平面加工工艺，制造简单，重获得性和设计灵活性高。

声表面波器件具有广泛的应用，如通信设备中的滤波器。在 RFID 应用中，声表面波应答器的工作频率目前主要为 2.45GHz。

声表面波应答器的基本结构

（2）声表面波 RFID 的原理

SAW 标签由叉指换能器和若干反射器组成，换能器的两条总线与电子标签的天线相连接。阅读器的天线周期地发送高频询问脉冲，在电子标签天线的接收范围内，被接收到的高频脉冲通过叉指换能器转变成声表面波，并在晶体表面传播。反射器组成对入射表面波部分反射，并返回到叉指换能器，叉指换能器又将反射脉冲串转变成高频电脉冲串。由于声表面波的传播速率低，有效的反射脉冲串在经过及微妙的延迟时间后才回到阅读器。

声表面波的传播

（3）声表面波 RFID 系统的关键技术

标签编码容量与作用距离应答器和读写器的配合应用小型低成本且适合待识别物品的电子标签天线封装

由于标签附着的物品和使用环境千差万别，所以其封装结构各有特色，它们都必须达到以下几个要求。

保证压电芯片在工作寿命期间能耐受外部环境应力及其变化，不造成性能恶化。至少不能影响或极少影响标签天线的高频电磁波接收效果。固定于待识别物的方法简单、附着牢靠，不明显损伤该物品。外型美观，对于待识别物和谐，并满足安全和保护环境等要求。

（4）声表面波 RFID 的优点

由于 SAW 器件本身工作在射频波段，无源且抗电磁干扰能力强，所以 SAW 技术实现的电子标签具有一定的独特优势，是对集成电路（IC）技术的补充。

声表面波 RFID 的主要特点有：

读取范围大且可靠，可达数米；可使用在金属和液体产品上；标签芯片与天线的匹配简单，制作工艺成本低；不仅能识别静止的物体，而且能识别速度达 300km/h 的高速运动物体。可在高温差（-100℃～300℃）、强电磁干扰等恶劣环境下使用。

RFID 技术的优缺点

1、优点：

RFID 芯片与 RFID 读卡器对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。信息的读取上并不受芯片尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质，而且，RFID 标签正往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。RFID 技术识别相比传统智能芯片更精确，识别的距离更灵活。可以做到穿透性和无屏障阅读。RFID 芯片标签可以重复地新增、修改、删除内部储存的数据，方便信息的更新。内部数据内容经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。RFID 芯片数据容量很大，而且随着技术发展，容量还有增大的趋势。

2、缺点：

技术成熟度不够。RFID 技术出现时间较短，在技术上还不是非常成熟。由于超高频 RFID 电子标签具有反向反射性特点，使得其在金属、液体等商品中应用比较困难。成本高。RFID 电子标签相对于普通条码标签价格较高，为普通条码标签的几十倍，如果使用量大的话，就会造成成本太高，在很大程度上降低了市场使用 RFID 技术的积极性。　安全性不够强。RFID 技术面临的安全性问题主要表现为 RFID 电子标签信息被非法读取和恶意篡改。　技术标准不统一。RFID 技术目前还没有形成统一的标准，而且市场上多种标准并存，致使不同企业产品的 RFID 标签互不兼容，进而在一定程度上造成 RFID 技术的应用的混乱。

RFID 技术的发展现状和前景

随着 RFID 设备成本的不断降低，标准的逐步统一，数字信息技术在各行业的深入广泛应用，规模应用行业的扩大，RFID 技术将会有更广阔的发展前景，其潜在的价值将会发挥出来，RFID 技术产业将逐步壮大与成熟。

1、射频识别的发展历史

RFID 技术诞生于二战期间，最早被英国皇家空军用于识别自家和盟军的战机。英国为了识别返航的飞机，就在盟军的飞机上装备了一个无线电收发器，进而当控制塔上的探询器向返航的飞机发射一个询问信号后，飞机上的收发器接收到这个信号后，回传一个信号给探询器，探询器根据接收到的回传信号来识别敌我。这是有记录的第一个 RFID 敌我识别系统，也是第一个 RFID 的第一次实际应用。

之后，RFID 技术也被陆续应用于野生动物跟踪，公路收费系统等领域。20 世纪 90 年代以后，随着集成电路制造和信息技术的飞速发展，RFID 技术日趋成熟，其成本也越来越低，开始逐渐引起人们的关注。

2、射频识别的发展前景

RFID 射频识别技术已经逐步发展成为独立跨学科的专业领域。RFID 射频识别技术将大量的来自完全不同的专业领域的技术（例如，高频技术、电磁兼容技术、半导体技术、数据保护和密码学技术、电信技术、制造技术等）综合起来。

近十多年来，RFID 射频识别技术得到了快速发展，逐步被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多的溯源和防伪应用领域。而随着技术进步，基于 RFID 射频识别技术产品的种类将越来越丰富，应用也将越来越广泛，可预计，在今后的几年中，RFID 射频识别技术将持续保持高速发展的势头。

总体而言，RFID 射频识别技术当前发展趋于标准化、低成本、低差错率、高安全性、低功耗。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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