RFID系统
RFID系统(Radio Frequency Identification)是一种无线通信技术,可以实现对物品的自动识别和追踪1。
RFID系统的组成包括RFID标签、读写器、中间件和应用软件等多个部分,每个部分都有着不同的作用和功能,共同构成了一个完整的RFID系统。以电子标签来标识物体,电子标签通过无线电波与读写器进行数据交换,读写器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把电子标签返回的数据传送到主机,主机的数据交换与管理系统负责完成电子标签数据信息的存储、管理和控制1。
基本信息
- 中文名
RFID系统
- 外文名
Radio Frequency Identification System
- 组成
电子标签、读写器等
- 原理
电感耦合等
- 应用场景
商场、工厂等
- 领域
信息技术
基本原理
RFID系统的基本工作原理是:由读写器通过发射天线发送特定频率的射频信号,当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流,从而获得能量被激活,使得电子标签将自身编码信息通过内置天线发射出去;读写器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号,经天线的调制器传送到读写器信号处理模块,经解调和解码后将有效信息传送到后台主机系统进行相关处理;主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份,针对不同的设定做出相应的处理和控制,最终发出信号,控制读写器完成不同的读写操作。
从电子标签到读写器之间的通信和能量感应方式来看,RFID系统一般可以分为电感耦合(磁耦合)系统和电磁反向散射耦合(电磁场耦合)系统。电感耦合系统是通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律;电磁反向散射耦合,即雷达原理模型,发射出去的电磁波碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。
电感耦合方式一般适合中、低频率工作的近距离RFID系统;电磁反向散射耦合方式一般适合高频、微波工作频率的远距离RFID系统2。
组成
在实际RFID解决方案中,不论是简单的RFID系统还是复杂的RFID系统都包含一些基本组件。组件分为硬件组件和软件组件。从端到端的角度来看,一个RFID系统由电子标签、读写器天线、读写器、传感器/执行器/报警器、通信设施、控制器、应用软件等组成。若从功能实现的角度观察,可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两大部分。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系统主要是完成信息感知,属于硬件组件部分;软件系统完成信息的处理和应用;通信设施负责整个RFID系统的信息传递。
RFID系统中的硬件组件包括电子标签、读写器(包括传感器/执行器/报警器和边沿接口)、控制器和读写天线;系统中当然还要有主机,用于处理数据的应用软件程序,并连接网络。
RFID系统中的软件组件主要完成数据信息的存储、管理以及对RFID标签的读写控制,是独立于RFID硬件之上的部分。RFID系统归根结底是为应用服务的,读写器与应用系统之间的接口通常由软件组件来完成。一般,RFID软件组件包含有:①边沿接口;②中间件,即为实现所采集信息的传递与分发而开发的中间件;③企业应用接口,即为企业前端软件,如设备供应商提供的系统演示软件、驱动软件、接口软件、集成商或者客户自行开发的RFID前端软件等;④应用软件,主要指企业后端软件,如后台应用软件、管理信息系统(MIS)软件等2。
工作流程
RFID系统有基本的工作流程,由工作流程可以看出RFID系统利用无线射频方式在读写器和电子标签之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别、数据传输和控制的目的。RFID系统的一般工作流程如下:
①读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号。
②当电子标签进入读写器天线的工作区时,电子标签天线产生足够的感应电流,电子标签获得能量被激活。
③电子标签将自身信息通过内置天线发送出去。
④读写器天线接收到从电子标签发送来的载波信号。
⑤读写器天线将载波信号传送到读写器。
⑥读写器对接收信号进行解调和解码,然后送到系统高层进行相关处理。
⑦系统高层根据逻辑运算判断该电子标签的合法性。