射频识别

射频识别，描述了一种发射-接收系统的技术，用于利用无线电波对物体和生物进行自动和非接触式识别和定位。

一个发射识别系统包括一个转发器（通俗地也称为无线电标签），它位于物体或生物的表面或内部并包含一个识别码，以及一个读取这个标识符的阅读器。

射频识别转发器可以像一粒米那么小，可以植入宠物体内。 此外，还有可能使用由聚合物制成的稳定电路的特殊印刷工艺来生产发射识别别转发器。 该技术的优势来自体积小、读取选项不显眼和转发器低价格的组合。

耦合通过阅读器在短距离内产生的交变磁场或通过高频无线电波发生。 这不仅传输数据，还为转发器提供能量。 自带电源的有源转发器用于实现更大的范围，但这些都与更高的成本相关。

阅读器包含控制实际阅读过程的软件（微程序），以及具有与其他 EDP 系统接口的中间件。

射频识别转发器因传输频率、制造商和预期用途而异。 一个射频识别转发器由一个天线、一个用于接收和发射的电路（收发器）和一个带有存储器的数字电路组成。 所有电子设备通常都集成在一个微芯片中。

射频识别转发器具有至少可写入一次的内存，并包含其不可更改的身份。 如果使用可多次写入的内存，则可以在其使用寿命期间存储额外的信息。

关键数字因应用领域而异，例如，时钟频率、传输速率、寿命、单位成本、存储空间、读取范围和功能范围。

识别信息的传输在根据 ISO 18000-1 ff. 标准化的系统中进行，如下所示：读取设备（阅读器）根据类型也可以写入数据，产生高频电磁交变场，其中射频识别转发器被挂起。 它通过天线接收到的高频能量，在通信过程中为其芯片供电。 对于有源标签，电源也可以由内置电池提供。 对于半主动标签，电池只为微芯片供电。

发射视频识别标签中激活的微芯片解码阅读器发送的命令。 响应通过无触点短路中的场减弱或阅读器发射场的反相反射，在辐射电磁场中对射频识别标签进行编码和调制。 因此，标签会传输其序列号 (UID)、标记对象的其他数据或阅读器请求的其他信息。 标签本身不产生场，但影响阅读器的电磁传输场。

高频标签使用负载调制，这意味着它们通过短路消耗交变磁场的部分能量。 这可以被阅读器检测到，但理论上也可以被更远的接收器检测到。 射频标签的天线形成一个多匝感应线圈。

而UHF标签则工作在远电磁场，传递响应； 该过程称为调制反向散射。 天线多为线性、折叠偶极子或螺旋形，芯片位于射频识别标签天线的中间。

通常使用圆极化，以便可以水平和垂直读取标签。 虽然这会降低信噪比，但标签贴在商品上的方向是无关紧要的。 由于水会非常强烈地吸收 UHF 能量，而金属会非常强烈地反射这些电磁波，因此这些材料会影响天线场的传播。 此外，介电基板材料会“失谐”天线的谐振频率，因此有必要将 UHF 标签与标记对象的材料精确匹配。

UHF 或 SHF 技术比 LF 或 HF 技术复杂得多。 由于它们的速度，UHF 和 SHF 标签可以一次传输更长的数据集。

例如，无源 ISO/IEC 18000-6C UHF 标签需要大约 0.35 微安的工作电流才能使芯片工作。 这是由阅读器的辐射场提供的。 由于强度随距离的平方减小，因此阅读器必须以相应的强度传输。 需要 0.5 到 2 瓦的 EIRP 发射功率。 半有源标签以更少的阅读器传输功率运行。

对于更复杂的应用程序、密码模块或外部传感器，例如 B. GPS 集成在射频识别转发器中 射频识别收发器单元在范围、功能和设计上有所不同。