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「阿库课堂」第一期 · RFID基础知识之原理篇1

发布时间:2021-01-23 16:08:08 所属栏目:物联网 阅读:

阿库得知,迪卡侬、优衣库、Zara等零售巨头都用上了RFID技术,据说能有效提高商品盘点及结算效率;以往需要人工几分钟才能完成的工作,现在只需要几十秒便可完成。这种技术的原理到底是什么?本期小课堂将带你揭开RFID的“神秘面纱”。

迪卡侬RFID快速自助结算台(图源自RFID世界网)

服装标牌的RFID标签(图源自RFID世界网)

广州大学图书馆RFID自助借还设备(图源自网络)


【RFID是何方神圣?】

射频识别就是无线电频率识别(Radio Frequency ldentification,RFID)的简称。

我们通常在服装标牌上看到的就是由天线和芯片组成的RFID标签,就像每个人独一无二的身份证,存放着物品自身的识别信息;想要读取物品的“身份信息”,就需要阅读器的配合。标签和阅读器之间通过无线电波“互通心意”,既可读取RFID标签上现存的内容,也可以将新的信息写入标签中。

一般来说,一个完整的RFID系统,必须同时存在RFID标签、RFID阅读器及应用软件。


【RFID系统的交流方式】

聊微信,有的人喜欢打字,有的人喜欢发语音。RFID标签和阅读器的交流方式也有两种:分别是电感耦合和反向散射耦合。

电感耦合的标签采用无源防水传输,需要从阅读器身上获得能量(电源)。依据电磁感应定律,通过空间高频交变磁场实现耦合。电感耦合方式一般适合于高、低频工作的近距离RFID系统。

反向散射耦合则是依据电磁波的空间传播规律,发射出去的电磁波碰到目标后发生反射,从而携带回相应的目标信息。电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离RFID系统。


【RFID系统的部门分工】

根据工作频率不同,RFID系统又分成了一下几个“部门”,它们“职能”不同,分管的“领域”也有所差异。

(1) 低频(LF,频率范围为30~300 kHz):工作频率低于135 kHz,最常用的是125 kHz和134.2kHz。

(2) 高频(HF,频率范围为3~30 MHz):工作频率为13.56 MHz士7 kHz。

(3) 超高频(UHF,频率范围为300 MHz~3 GHz):工作频率为433 MHz,866~960 MHz.和2.45 GHz。

(4) 特高频(SHF,频率范围为3~30 GHz):工作频率为5.8 GHz和24 GHz,但目前24 GHz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300 MHz~300 GHz。


【RFID系统的老大——应用软件(Application)】

应用软件作为RFID系统里的“头号老大”,主要负责对阅读器的控制、设置及对读取标签信息的管理应用。


既然是“老大”,自然不会轻易“出手”。

像公交车阅读器可以独立实现对票卡验读及收费的小case,并不值得应用软件出手;当需要对多阅读器构成网络架构的信息系统,这位“老大”可以针对RFID具体应用,将多个阅读器获取的数据进行有效整合,从而实现查询、历史档案等相关管理和服务。更进一步,通过对数据的加工、分析和挖掘,应用软件可以为正确决策提供依据,这就是所谓的信息管理系统和决策系统。

应用软件要“日理万机”,没两个得力助手怎么行?这就不得不介绍一下RFID中间件了。


【应用软件的得力助手——RFID中间件】

RFID中间件将信息由一个程序传达到另一个程序或多个程序,是位于应用系统与RFID系统之间的数据信息的传递。根据应用程序和架构的不同,RFID中间件的工作方向可以分为两个大类: