RFID技术详解

文章摘要：世界各国政府规定了许多电磁波谱的用途。例如，在美国，FM电台无线电波频率必须在88到108MHZ之间(如果您收听91.5FM，意味着您的收音机已调频至接受每秒重复9.15千万次的无线电波)。利用RFID的一个问题就在于世界上各个国家已将不同的波段分作不同的用途了，ISM波段保留为工业，科学，医疗用途，除了这一特殊波段，世界上每个地方几乎都已经没有未经利用的波段了。这就意味着一个在某国家以915MHZ工作的标签在另一个国家也许就不能被读取，因为在这个国家，这个波段已被用作其他用途了。单一频率不能适应全部应用即使在波谱中有一个波段在世界上任何一个国家都未被利用，通过限制RFID标签只用这个波段，似

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　　世界各国政府规定了许多电磁波谱的用途。例如，在美国，FM电台无线电波频率必须在88到108MHZ之间(如果您收听91.5FM，意味着您的收音机已调频至接受每秒重复9.15千万次的无线电波)。利用RFID的一个问题就在于世界上各个国家已将不同的波段分作不同的用途了，ISM波段保留为工业，科学，医疗用途，除了这一特殊波段，世界上每个地方几乎都已经没有未经利用的波段了。这就意味着一个在某国家以915MHZ工作的标签在另一个国家也许就不能被读取，因为在这个国家，这个波段已被用作其他用途了。

　　单一频率不能适应全部应用

　　即使在波谱中有一个波段在世界上任何一个国家都未被利用，通过限制RFID标签只用这个波段，似乎能达到要求，但它仍可能产生不好的效果。因为不同频率有不同的特征，使得他们是用于不同的应用。例如，低频标签比超高频标签贵，用的能量少而且能更好地穿越非金属物质。它们在近距离扫描富含水分的物质是比较理想，如水果。UHF频率通常范围更广，且数据传输率较快，不过他们耗用更多电能而且不太可能穿透物体。由于UHF频率更具方向性，因此它们需要在标签和解读器间有一条清楚的通道。UHF标签可能在扫描通过卸货门到仓库的货物时效果较好。

　　水与金属

　　许多人都知道无线电波能被水吸收，被金属扭曲，这使得RFID在追踪富含水分和金属容器包装的产品时显得无用武之地。这一情况确实使得追踪金属产品或富含水分的产品成为一个大问题，但我们已经找到良好的系统设计方法和工程来克服RFID的这些缺点。这就是为什么我们的方法不限制供应商或用户使用仅有一个频率的系统的原因之一。我们的目标就是建立一个系统，在这个系统当中，任何标签只要其中包含电子产品码，用我们已经建立的基本的交流标准进行交流，它就能用来识别一个产品。

　　解读器

　　RFID解读器利用许多方式与标签交互信息，近距离读取被动标签中信息最常用的方法就是电感式耦合。只要贴近，解读器的盘绕的天线与标签的盘绕的天线之间就形成了一个磁场。标签就是利用这个磁场的能量发送返回的电磁波给解读器。这些返回的电磁波被转换为数据信息，就是标签的电子产品码。

　　价格合理的灵敏解读器

　　目前，一个解读器成本大约为1000美元甚至更多，而且大多数只能读取单一频率芯片中的信息。Auto-ID中心已经设计了灵敏解读器的参考详细规格说明，这种解读器能够读取不同频率芯片中的信息。通过这种途径，公司能够在不同的情况下利用不同种类的标签，且不必为每一种频率的标签都购买一个解读器。因为公司将需要购买许多解读器以覆盖他们运营的各个领域，所以解读器价钱一定要能够为他们所接受。我们的规格说明将使得生产商在大批量生产的情况下生产出成本大约100美元的灵敏解读器。

　　避免解读器冲突

　　利用RFID解读器遇到的一个问题就是，从一个解读器发出的信号可能与另一个覆盖范围重叠的解读器发出的信号互相干扰。这种现象叫做解读器冲突，Auto-ID中心利用一种叫做时分多路访问(TDMA)的机制来避免冲突。简而言之，就是解读器被指示在不同时段读取信息，而不是在同一时刻都试图读取信息，这保证了他们不会互相干扰。但是这意味着处于两个解读器重叠区域的任何一个RFID标签都将被读取两次信息，因此我们已经开发出了一套删除冗余信息的系统。

　　避免标签冲突

　　另一个解读器遇到的问题就是在同一范围内要读取许多芯片的信息，当在同一时刻超过一个芯片向解读器返回信号，这样标签冲突就发生了，它使解读器不能清晰判断信息。Auto-ID中心已经采用了一个标准化的方法来解决这个问题。解读器只要求第一位数符合它所要求的数字的标签回应解读器。从本质上来讲，就是，解读器提出要求:“电子产品码以0开头的标签回应解读器。”如果超过一个标签回应，则解读器继续要求:“电子产品码以00开头的标签回应解读器。”

　　这样操作直到仅有一个标签回应为止。这一过程非常迅速，一个解读器在1秒之内可以读取50个标签的信息。

　　读取距离

　　读取信息的距离取决于解读器的能量和解读器与标签用来交流的频率。通常来讲，高频率的标签有更大的读取距离，但是他们需要解读器输出的电磁波的能量更大。一个典型的低频标签必须在一英尺内读取，而一个UHF标签可以在10到20英尺的距离内被读取。

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