rfid有几种类型,请详细叙述它们的工作原理

2020-11-23 07:36:25 字数 6039 阅读 2236

1楼:营信rfid设备

rfid应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分,即位于i**波段。典型的工作频率有:125khz、133khz、13.

56mhz、27.12mhz、433mhz、902mhz~928mhz、2.45ghz、5.

8ghz等。

按照工作频率的不同,rfid标签可以分为低频(lf)、高频(hf)、超高频(uhf)和微波等不同种类。不同频段的rfid工作原理不同,lf和hf频段rfid电子标签一般采用电磁耦合原理,而uhf及微波频段的rfid一般采用电磁发射原理。目前国际上广泛采用的频率分布于4种波段,低频(125khz)、高频(13.

54mhz)、超高频(850mhz~960mfz)和微波(2.45ghz)。每一种频率都有它的特点,被用在不同的领域,因此要正确应用就要先选择合适的频率。

低频段射频标签,简称为低频标签,其工作频率范围为30khz~300khz。典型工作频率有125khz和133khz。低频标签一般为无源标签,其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。

低频标签与阅读器之间传送数据时,低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。低频标签的典型应用有:

动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。

中高频段射频标签的工作频率一般为3mhz~30mhz。典型工作频率为13.56mhz。

该频段的射频标签,因其工作原理与低频标签完全相同,即采用电感耦合方式工作,所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,根据无线电频率的一般划分,其工作频段又称为高频,所以也常将其称为高频标签。鉴于该频段的射频标签可能是实际应用中最大量的一种射频标签,因而我们只要将高、低理解成为一个相对的概念,即不会造成理解上的混乱。

为了便于叙述,我们将其称为中频射频标签。中频标签一般也采用无源为主,其工作能量同低频标签一样,也是通过电感(磁)耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时,标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。

中频标签的阅读距离一般情况下也小于1米。中频标签由于可方便地做成卡状,广泛应用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、小区物业管理、大厦门禁系统等。

超高频与微波频段的射频标签简称为微波射频标签,其典型工作频率有433.92mhz、862(902)mhz~928(960)mhz、2.45ghz、5.

8ghz。微波射频标签可分为有源标签与无源标签两类。工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远区场内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。

阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将有源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m,典型情况为3m~8m,像yxuk5配合大天线最大可达40m以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。

由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求。目前,先进的射频识别系统均将多标签识读问题作为系统的一个重要特征。超高频标签主要用于铁路车辆自动识别、集装箱识别,还可用于公路车辆识别与自动收费系统中。

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rfid有几种类型,请详细描述它们的工作原理

2楼:营信rfid设备

rfid应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分,即位于i**波段。典型的工作频率有:125khz、133khz、13.

56mhz、27.12mhz、433mhz、902mhz~928mhz、2.45ghz、5.

8ghz等。

按照工作频率的不同,rfid标签可以分为低频(lf)、高频(hf)、超高频(uhf)和微波等不同种类。不同频段的rfid工作原理不同,lf和hf频段rfid电子标签一般采用电磁耦合原理,而uhf及微波频段的rfid一般采用电磁发射原理。目前国际上广泛采用的频率分布于4种波段,低频(125khz)、高频(13.

54mhz)、超高频(850mhz~960mfz)和微波(2.45ghz)。每一种频率都有它的特点,被用在不同的领域,因此要正确应用就要先选择合适的频率。

低频段射频标签,简称为低频标签,其工作频率范围为30khz~300khz。典型工作频率有125khz和133khz。低频标签一般为无源标签,其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。

低频标签与阅读器之间传送数据时,低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。低频标签的典型应用有:

动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。

中高频段射频标签的工作频率一般为3mhz~30mhz。典型工作频率为13.56mhz。

该频段的射频标签,因其工作原理与低频标签完全相同,即采用电感耦合方式工作,所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,根据无线电频率的一般划分,其工作频段又称为高频,所以也常将其称为高频标签。鉴于该频段的射频标签可能是实际应用中最大量的一种射频标签,因而我们只要将高、低理解成为一个相对的概念,即不会造成理解上的混乱。

为了便于叙述,我们将其称为中频射频标签。中频标签一般也采用无源为主,其工作能量同低频标签一样,也是通过电感(磁)耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时,标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。

中频标签的阅读距离一般情况下也小于1米。中频标签由于可方便地做成卡状,广泛应用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、小区物业管理、大厦门禁系统等。

超高频与微波频段的射频标签简称为微波射频标签,其典型工作频率有433.92mhz、862(902)mhz~928(960)mhz、2.45ghz、5.

8ghz。微波射频标签可分为有源标签与无源标签两类。工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远区场内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。

阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将有源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m,典型情况为3m~8m,像yxuk5配合大天线最大可达40m以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。

由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求。目前,先进的射频识别系统均将多标签识读问题作为系统的一个重要特征。超高频标签主要用于铁路车辆自动识别、集装箱识别,还可用于公路车辆识别与自动收费系统中。

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目前有哪些主要的rfid标签冲突避免算法?请描述它们的工作原理

3楼:营信rfid设备

正常情况下读写器某一时刻只能对磁场中的一张射频ic卡进行读写操作。但是当多张ic卡片同时进入读写器的射频场时,读写器怎么办呢?读写器需要选出唯一的一张卡片进行读写操作,这就是防冲突。

常见的非接触式智能卡中的防冲突机制主要有:面向比特的防冲突机制,面向时隙的防冲突机制,位和时隙相结合的防冲突机制。

正常情况下读写器某一时刻只能对磁场中的一张射频ic卡进行读写操作。但是当多张ic卡片同时进入读写器的射频场时,读写器怎么办呢?读写器需要选出唯一的一张卡片进行读写操作,这就是防冲突。

防冲突机制是非接触式智能ic卡特有的问题。在接触式智能ic卡的操作中是不存在冲突的,因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座,而且一个卡座只能插一张卡片,不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题。常见的非接触式智能卡中的防冲突机制主要有以下几种:

1.面向比特的防冲突机制。

iso14443a中使用这种防冲突机制,其原理是基于卡片有一个全球唯一的序列号。比如mifare1卡,每张卡片有一个全球唯一的32位二进制序列号。显而易见,卡号的每一位上不是“1”就是“0”,而且由于是全世界唯一,所以任何两张卡片的序列号总有一位的值是不一样的,也就说总存在某一位,一张卡片上是“0”,而另一张卡片上是“1”。

当两张以上卡片同时进入射频场,读写器向射频场发出卡呼叫命令,问射频场中有没有卡片。这些卡片同时回答“有卡片”;

然后读写器发送防冲突命令“把你们的卡号告诉我”,收到命令后所有卡片同时回送自己的卡号。

可能这些卡片卡号的前几位都是一样的。比如前四位都是1010,第五位上有一张卡片是“0”而其他卡片是“1”,于是所有卡片在一起说自己的第五位卡号的时候,由于有卡片说“0”,有卡片说“1”,读写器听出来发生了冲突。

读写器检测到冲突后,对射频场中的卡片说,让卡号前四位是“1010”,第五位是“1”的卡片继续说自己的卡号,其他的卡片不要发言了。

结果第五位是“1”的卡片继续发言,可能第五位是“1”的卡片不止一张,于是在这些卡片回送卡号的过程中又发生了冲突,读写器仍然用上面的办法让冲突位是“1”的卡片继续发言,其他卡片禁止发言,最终经过多次的防冲突循环,当只剩下一张卡片的时候,就没有冲突了,最后胜出的卡片把自己完整的卡号回送给读写器,读写器发出卡选择命令,这张卡片就被选中了,而其他卡片只有等待下次卡呼叫时才能再次参与防冲突过程。

上述防冲突过程中,当冲突发生时,读写器总是选择冲突位为“1”的卡片胜出,当然也可以指定冲突位为“0”的卡片胜出。

上述过程有点拟人化了,实际情况下读写器是怎么知道发生冲突了呢?在前面的数据编码中我们已经提到,卡片向读写器发送命令使用副载波调制的曼侧斯特(manchester)码,副载波调制码元的右半部分表示数据“0”,副载波调制码元的左半部分表示数据“1”,当发生冲突时,由于同时有卡片回送“0”和“1”,导致整个码元都有副载波调制,读写器收到这样的码元,就知道发生冲突了。

这种方法可以保证任何情况下都能选出一张卡片,即使把全世界同类型的所有卡片都拿来防冲突,最多经过32个防冲突循环就能选出一张卡片。缺点是由于卡序列号全世界唯一,而卡号的长度是固定的,所以某一类型的卡片的生产数量也是一定的,比如常见的mifare1卡,由于只有4个字节的卡序列号,所以其生产数量最多为2的32次方,即4294967296张。

2.面向时隙的防冲突机制

iso14443b中使用这种防冲突机制。这里的时隙(timeslot)其实就是个序号。这个序号的取值范围由读写器指定,可能的范围有1-1、1-2、1-4、1-8、1-16。

当两张以上卡片同时进入射频场,读写器向射频场发出卡呼叫命令,命令中指定了时隙的范围,让卡片在这个指定的范围内随机选择一个数作为自己的临时识别号。然后读写器从1开始叫号,如果叫到某个号恰好只有一张卡片选择了这个号,则这张卡片被选中胜出。如果叫到的号没有卡片应答或者有多于一张卡片应答,则继续向下叫号。

如果取值范围内的所有号都叫了一遍还没有选出一张卡片,则重新让卡片随机选择临时识别号,直到叫出一张卡片为止。

这种办法不要求卡片有一个全球唯一序列号,所以卡片的生产数量没有限制,但是理论上存在一种可能,就是永远也选不出一张卡片来。

felica采用的也是这种机制。

3.位和时隙相结合的防冲突机制

iso15693中使用这种机制。一方面每张卡片有一个8字节的全球唯一序列号,另一方面读写器在防冲突的过程中也使用时隙叫号的方式,不过这里的号不是卡片随机选择的,而是卡片唯一序列号的一部分。

叫号的数值范围分为0-1和0-15两种。其大体过程是,当有多张卡片进入射频场,读写器发出清点请求命令,假如指定卡片的叫号范围是0-15,则卡片序列号最低4位为0000的卡片回送自己的7字节序列号。如果没有冲突,卡片的序列号就被登记在pcd中。

然后读写器发送一个帧结束标志,表示让卡片序列号最低4位为0001的卡片作出应答;之后读写器每发送一个帧结束标志,表示序列号的最低4位加1,直到最低4位为1111的卡片被要求应答。如果此过程中某一个卡片回送序列号时没有发生冲突,读写器就可选择此张卡片;如果巡检过程中没有卡片反应,表示射频场中没有卡片;如果有卡片反应的时隙发生了冲突,比如最低4位是1010的卡片回送卡号时发生了冲突,则读写器在下一次防冲突循环中指定只有最低4位是1010的卡片参与防冲突,然后用卡片的5-8位作为时隙,重复前面的巡检。如果被叫卡片的5-8位时隙也相同,之后再用卡片的9-12位作为时隙,重复前面的巡检,依次类推。

读写器可以从低位起指定任意位数的序列号,让卡号低位和指定的低位序列号相同的卡片参与防冲突循环,卡片用指定号前面的一位或4位作为时隙对读写器的叫号作出应答。由于卡片的序列号全球唯一,所以任何两张卡片总有某个连续的4位二进制数不一样,因而总能选出一张卡片。需要指出的是,当选定的时隙数为1时,这种防冲突机制等同于面向比特的防冲突机制。

另外需要说明的是,ttf(tag talk first)的卡片一般是无法防冲突的。这种卡片一进入射频场就主动发送自己的识别号,当有多张卡片同时进入射频场时就会发生不读卡的现象。这时只有靠卡片的持有者自己去避免冲突了。

参考:http://****necrfid.***/rfid/knowledge/225.html