RFID工作频段有哪些?
根据电子标签和读写器之间传输信息所使用的频率,RFID系统常见的工作频率分为四种,即低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)与微波,各个频率所使用的电子标签也各不相同。
1. 低频
低频RFID系统的工作频率为30~300 kHz,采用电磁感应方式来进行通信。低频信号穿透性好,抗金属和液体干扰能力强,但难以屏蔽外界的低频干扰信号。一般来说,低频RFID标签读取距离短于10 cm,读取距离跟标签大小成正比。低频RFID标签一般在出厂时就初始化好了不可更改的编码,不过一些低频标签也加入了写入和防碰撞功能。低频标签主要应用在动物追踪与识别、门禁管理、汽车流通管理、POS系统和其他封闭式追踪系统中。
常用的低频标签一般具有以下性能。
通常都是近距离标签,距离为10 cm以下;
主要应用于短距离、数据量低的射频识别系统中;
价格很低,成本低廉;
一般为只读性,安全性不高,很容易复制完全相同的ID号,所以此类卡片一般用在安全性和成本要求不高的场合。
2. 高频
高频系统的工作频率为3~30 MHz,射频识别常见的高频工作频率有6.75 MHz、13.56 MHz和27.125 MHz。高频系统也采用电磁感应方式来进行通信,具有良好的抗金属与液体干扰的性能,读取距离大多在1 m以内。高频RFID标签传输速度较高,但抗噪声干扰性较差,一般具备读写与防冲突功能。现在高频RFID标签是RFID领域中应用最广泛的,如证、卡、票领域(二代身份证、公共交通卡、门票等),其他的应用还包括供应链的个别物品追踪、门禁管理、图书馆、医药产业、智能货架等。以Mifare one及其兼容卡为代表的射频卡占据了大部分市场。高频的电子标签按照ISO协议可以分为以下三种类型。
ISO14443A:通信距离在10 cm以下,这种卡为逻辑加密卡,如果对安全性要求更高,则使用CPU卡。
ISO14443B:中国的二代身份证就是采用ISO14443B协议的卡片,通信距离在10 cm以下。
ISO15693:这种协议的卡片的优点是理论通信距离可以达到1 m,通常的读写距离也在10 cm以下,可以用在物流管理上。
低频和高频RFID系统基本上都采用电感耦合识别方式,电感耦合方式的电子标签几乎都是无源的,这意味着电子标签工作的全部能量都要由读写器提供。由于低频和高频RFID的波长较长,电子标签基本都处于读写器天线的近区,电子标签通过电磁感应而不是通过辐射获得信号和能量的,因此电子标签与读写器的距离很近,这样电子标签可以获得较大的能量。低频和高频RFID电子标签与读写器的天线基本上都采用线圈的形式,两个线圈之间的作用可以理解为变压器的耦合,两个线圈之间的耦合功率的传输效率与工作频率、线圈匝数、线圈面积、线圈间的距离,以及线圈的相对角度等多种因素有关。
3. 超高频
被动式超高频RFID标签工作频率为860~960 MHz,主动式超高频RFID标签则工作在433 MHz。在超高频频段,各个国家都有自己规定的频率,我国一般以915 MHz为主。超高频的优点就是距离远,最远可以达到15 m。超高频RFID标签传输距离远,具备防碰撞性能,并且具有锁定与消除标签的功能。被动式超高频RFID标签有分别支持近场通信与远场通信两种。远场被动式UHF采用反向散射耦合方式进行通信,可以用蚀刻、印刷等工艺制作成不同的样式,其最大的优点是读写距离远,一般是3~5 m,最远可达10 m,但是由于抗金属与液体性差,所以较少用于单一物品的识别,主要应用于以箱或者托盘为单位的追踪管理、行李追踪、资产管理和防盗等场合。近场被动式UHF通信使用的天线与HF相类似,但线圈数量只需要一圈,而且采用的是电磁感应方式而非反向散射耦合方式,也具备HF的抗金属液体干扰的优点,其缺点是读取距离短,约为5 cm,近场UHF通信主要应用于单一物品识别追踪,以取代目前HF的应用。
超高频的ISO标准主要以下面两种为主。
ISO 18000-6B:这种标签包含8 B不可修改且唯一的UID号,包括UID在内共有256 B的内存,但是相对ISO 18000-6C标签,其价格较高。
ISO 18000-6C:以Gen2电子标签为主,其优点是具有可以修改的EPC码,并且可以直接读取EPC码,而且价格便宜。
4. 微波
微波RFID标签的主要工作频率为2.45 GHz,有些则为5.8 GHz,因为工作频率高,所以在各种频段的RFID标签中传输速度最大,但是抗金属液体能力最差。被动式微波RFID标签主要使用反向散射耦合方式进行通信,传输距离较远,如果要加大传输距离还可以改为主动式。由于传输速度快,微波RFID标签非常适合用于高速公路等收费系统。