RFID系统的基本交互原理是什么?
RFID系统的耦合方式有两种,可以分为电感耦合和电磁反向散射耦合 。主要是电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合;在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据交换。
RFID系统的基本交互原理是什么?
阅读器和应答器之间的信息交互通常采用询问-应答的方式进行,因此必须有严格的时序关系,时序由阅读器提供。
应答器和阅读器之间可以实现双向数据交换,应答器存储的数据信息采用对载波的负载调制方式向阅读器传送,阅读器给应答器的命令和数据通常采用载波间隙、脉冲位置调制、编码调制等方法实现传送。
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种:电感耦合方式(磁耦合)和反向散射耦合方式(电磁场耦合)两大类。
1、电感耦合方式
电感耦合系统中,电阻负载调制通过对 RFID读写器电压 调控,最终完成信息的传输。
电感耦合方式的应答器几乎都是无源的,能量(电源)从阅读器获得。由于阅读器产生的磁场强度受到电磁兼容性能有关标准的严格限制,因此系统的工作距离较近。
电感耦合的时序方式仅适合在135kHz以下频率范围内工作。
2、反向散射耦合方式
电磁反射应用的是 电磁波的空间传播规律,通过个目标反射电磁波的效率由反射横截面来衡量。
反射横截面的大小与一系列参数有关,如目标大小、形状和材料,电磁波的波长和极化方向等。由于目标的反射性能通常随频率的升高而增强,所以RFID反向散射耦合方式采用特高频(UHF)和超高频(SHF),应答器和阅读器的距离大于1m。
射频识别技术在13.56MHz和小于135kHz时,基于电感耦合方式。在更高频段基于反向散射耦合方式。
3、RFID的工作频率
RFID系统的工作频率划分为下述频段。
① 低频(LF,频率范围为30~300kHz):工作频率低于135kHz,最常用的是125kHz。
② 高频(HF,频率范围为3~30MHz):工作频率为13.56MHz±7kHz。
③ 超高频(UHF,频率范围为300MHz~3GHz):工作频率为433MHz,866~960MHz和2.45GHz;
④ 微波(SHF,频率范围为3~30GHz):工作频率为5.8GHz和24GHz,但目前24GHz基本没有采用。
其中,后3个频段为ISM(Industrial Scientific Medical)频段。ISM频段是为工业、科学和医疗应用而保留的频率范围,不同的国家可能会有不同的规定。UHF和SHF都在微波频率范围内,微波频率范围为300MHz~300GHz。
在RFID技术的术语中,有时称无线电频率的LF和HF为RFID低频段,UHF和SHF为RFID高频段。
RFID技术涉及无线电的低频、高频、特高频和超高频频段。在无线电技术中,这些频段的技术实现差异很大,因此可以说,RFID技术的空中接口覆盖了无线电技术的全频段。