無(wú)線射頻識(shí)別的概念、原理以及耦合類型 |
發(fā)布時(shí)間:2020-11-28 16:25:58
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RFID無(wú)線射頻識(shí)別的概念
射頻識(shí)別是一種無(wú)線識(shí)別技術(shù),它通過(guò)電磁波信號(hào)自動(dòng)識(shí)別對(duì)象目標(biāo),并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)而言之,射頻識(shí)別技術(shù)是無(wú)線技術(shù)的一種,采用非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)識(shí)別速度快、準(zhǔn)確度高、射頻標(biāo)簽信息容量大,而射頻識(shí)別技術(shù)可以通過(guò)木材、塑料、紙箱、液體等介質(zhì)識(shí)別。此外,RFID技術(shù)可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽,想目前高頻的ISO/IEC 18000-3協(xié)議讀寫(xiě)器,每秒可以識(shí)別超過(guò)200張標(biāo)簽,超高頻的讀寫(xiě)器每秒可讀取超過(guò)700張標(biāo)簽。
RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成及工作原理
射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由兩個(gè)部分組成:射頻讀寫(xiě)器和RFID電子標(biāo)簽。
RFID電子標(biāo)簽:RFID電子標(biāo)簽是讀寫(xiě)器讀取的目標(biāo),附著在需要管理的物體上。RFID電子標(biāo)簽主要由天線和芯片組成,每個(gè)RFID電子標(biāo)簽都有特定格式的電子編碼,RFID電子標(biāo)簽附著在物體上,標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。
射頻閱讀器:英文名稱為Reader,RFID電子標(biāo)簽閱讀器可以通過(guò)非接觸方式讀取和識(shí)別存儲(chǔ)在RFID電子標(biāo)簽中的電子數(shù)據(jù),自動(dòng)識(shí)別對(duì)象。此外,為了收集、處理和遠(yuǎn)程傳輸對(duì)象信息等管理功能,可以將數(shù)據(jù)追加傳輸?shù)絻x表和網(wǎng)絡(luò)。
射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理是標(biāo)簽(Tag) 進(jìn)入磁場(chǎng)接收后,從RFID電子標(biāo)簽閱讀器接收射頻信號(hào)。RFID電子標(biāo)簽以感知電流獲得的能量發(fā)射芯片上存儲(chǔ)的信息(被動(dòng)標(biāo)記)或主動(dòng)發(fā)送頻率信號(hào)(主動(dòng)標(biāo)記)。
RFID無(wú)線射頻識(shí)別耦合類型
RFID電子標(biāo)簽和讀出頭通過(guò)自身天線構(gòu)建非接觸信息傳輸通道,該天線完全由天線周?chē)膱?chǎng)特性決定。電磁傳播的基本規(guī)則。一般來(lái)說(shuō),天線周?chē)淖侄慰梢苑譃槿齻€(gè)區(qū)域,具體取決于觀測(cè)點(diǎn)到天線的距離。
1、無(wú)功耦合區(qū):天線輻射場(chǎng)中與天線口徑相鄰的附近,通常,該區(qū)域的邊界距離天線口徑二分之一,從物理概念上看,該區(qū)域是一個(gè)儲(chǔ)能場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換與變壓器的原理相似,其中是電磁波波長(zhǎng)。
2、密耦合區(qū):該場(chǎng)電磁場(chǎng)已擺脫天線的束縛,成為電磁波進(jìn)入空間,輻射場(chǎng)占優(yōu)勢(shì),輻射場(chǎng)的角度分布與天線口徑的距離有關(guān)。
3、遙耦合區(qū):該場(chǎng)輻射場(chǎng)的角度分布與距離無(wú)關(guān),是最重要的場(chǎng),與近區(qū)的邊界距離為R=2D2/。其中是天線直徑,d 是電磁波波長(zhǎng)。
在射頻識(shí)別系統(tǒng)中,標(biāo)簽和讀出頭之間的距離是射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用的重要指標(biāo)。通常,此運(yùn)動(dòng)距離定義為標(biāo)簽和讀取頭之間可以可靠地交換數(shù)據(jù)的距離。根據(jù)標(biāo)簽和閱讀之間的工作距離,標(biāo)簽天線和閱讀天線之間的結(jié)合可分為以下三類:
1、密耦合:范圍0 ~ 1厘米是半無(wú)孔磁場(chǎng)之間的電感耦合,頻率一般在30MHz以下,電磁泄漏小,能量大,適用于安全要求高的情況,例如低頻門(mén)禁。
2、遙耦合系統(tǒng):分為近動(dòng)耦合系統(tǒng)(15厘米)和稀疏耦合系統(tǒng)(1m),利用無(wú)功近動(dòng)區(qū)之間的電感耦合,典型工作頻率為13.56MHz,例如目前常用的圖書(shū)檔案管理,智能餐飲結(jié)算系統(tǒng)。
3、遠(yuǎn)距離耦合系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)距離為1 ~ 10米,利用輻射源場(chǎng)之間的電磁耦合,例如目前的智能工具管理,車(chē)輛管理。
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