RFID工作頻率指南和典型應(yīng)用

不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性，本文詳細(xì)介紹了無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。

目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器有無源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。

一、低頻(從125KHz到134KHz)

其實(shí)RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作, 也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場(chǎng)的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流,可作供電電壓使用. 磁場(chǎng)區(qū)域能夠很好的被定義，但是場(chǎng)強(qiáng)下降的太快。

特性：

1. 工作在低頻的感應(yīng)器的一般工作頻率從120KHz到134KHz, TI 的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長(zhǎng)大約為2500m.

2. 除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。

3. 工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。

4．低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價(jià)格太貴，但是有10年以上的使用壽命。

5．雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫區(qū)域。

6．相對(duì)于其他頻段的RFID產(chǎn)品，該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。

7．感應(yīng)器的價(jià)格相對(duì)與其他頻段來說要貴。

主要應(yīng)用：

1． 畜牧業(yè)的管理系統(tǒng)

2． 汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用

3． 馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用

4． 自動(dòng)停車場(chǎng)收費(fèi)和車輛管理系統(tǒng)

5． 自動(dòng)加油系統(tǒng)的應(yīng)用

6． 酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用

7． 門禁和安全管理系統(tǒng)

符合的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

a) ISO 11784 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－編碼結(jié)構(gòu)

b) ISO 11785 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－技術(shù)理論

c) ISO 14223-1 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－空氣接口

d) ISO 14223-2 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－協(xié)議定義

e) ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議

f) DIN 30745 主要是歐洲對(duì)垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn)

二、高頻(工作頻率為13.56MHz)

在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式 的方式進(jìn)行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對(duì)天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器。

特性：

1. 工作頻率為13.56MHz，該頻率的波長(zhǎng)大概為22m。

2. 除了金屬材料外，該頻率的波長(zhǎng)可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會(huì)降低讀取距離。感應(yīng)器需要離開金屬一段距離。

3. 該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。

4. 感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。

5. 雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫區(qū)域。

6. 該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽。

7. 可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。

8. 數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快，價(jià)格不是很貴。

主要應(yīng)用：

1． 圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用

2． 瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用

3． 服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用

4． 三表預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)

5． 酒店門鎖的管理和應(yīng)用

6． 大型會(huì)議人員通道系統(tǒng)

7． 固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)

8． 醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用

9． 智能貨架的管理

符合的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡，最大的讀取距離為10cm.

b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡，最大的讀取距離為1m.

c) ISO/IEC 18000-3 該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層，防沖撞算法和通訊協(xié)議。

d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合EPC的接口定義。

三、甚高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)

甚高頻系統(tǒng)通過電場(chǎng)來傳輸能量。電場(chǎng)的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無源可達(dá)10m左右。主要是通過電容耦合的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

特性：

1． 在該頻段，全球的定義不是很相同－歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902到905MHz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長(zhǎng)大概為30cm左右。

2． 目前，該頻段功率輸出目前統(tǒng)一的定義(美國(guó)定義為4W，歐洲定義為500mW)。 可能歐洲限制會(huì)上升到2W EIRP。

3． 甚高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對(duì)于高頻的電子標(biāo)簽來說，該頻段的電子標(biāo)簽不需要和金屬分開來。

4． 電子標(biāo)簽的天線一般是長(zhǎng)條和標(biāo)簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計(jì)，滿足不同應(yīng)用的需求。

5． 該頻段有好的讀取距離，但是對(duì)讀取區(qū)域很難進(jìn)行定義。

6． 有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時(shí)間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。

主要應(yīng)用：

1． 供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用

2． 生產(chǎn)線自動(dòng)化的管理和應(yīng)用

3． 航空包裹的管理和應(yīng)用

4． 集裝箱的管理和應(yīng)用

5． 鐵路包裹的管理和應(yīng)用

6． 后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用

符合的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

a) ISO/IEC 18000-6 定義了甚高頻的物理層和通訊協(xié)議；空氣接口定義了Type A和Type B兩部分；支持可讀和可寫操作。

b) EPCglobal 定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如：Class 0, Class 1, UHF Gen2。

c) Ubiquitous ID 日本的組織，定義了UID編碼結(jié)構(gòu)和通信管理協(xié)議。

我們毫無懷疑，在將來，甚高頻的產(chǎn)品會(huì)得到大量的應(yīng)用。例如WalMart, Tesco, 美國(guó)國(guó)防部和麥德龍超市都會(huì)在它們的供應(yīng)鏈上應(yīng)用RFID技術(shù)。