射頻識別工作原理
射頻識別技術的基本工作原理并不復雜:標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者主動發送某一頻率的信號( Active Tag.有源標簽或主動標簽) ;解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理。
一套完整的 RFID系統由閱讀器、電子標簽(即應答器,Transponder) 及應用軟件系統三部分組成,其工作原理是Reader發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅動Transponder電路將內部的數據送出,此時Reader依序接收并解讀數據,然后送給應用程序進行相應的處理。
下面具體介紹RFID系統的基本工作流程:
(1)讀寫器將要發送的信息,經編碼后加載到高頻載波信號上,再經天線發送出一定頻率的射頻信號,當附著電子標簽的目標對象進入發射天線工作區域時會產生感應電流,電子標簽憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息,或者主動發送某一頻率的信號。
(2)進入讀寫器工作區域的電子標簽接收此信號,讀寫器對接收天線接收到的電子標簽發送來的載波信號進行倍壓整流、調制、解調和解碼后,將其送到數據管理系統進行命令請求、密碼、權限等相關判斷處理:數據管理系統根據邏輯運算判斷該電子標簽的合法性,并針對不同的設置做出相應的處理和控制。
(3)若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息,經加密、編碼、調制后通過片上天線發送給閱讀器,閱讀器將接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至信息系統進行處理。
(4)若為修改信息的寫命令,則有關控制邏輯引起電子標簽內部的電荷泵提升工作電壓,提供電壓擦寫E2ROM。若經判斷其對應密碼和權限不符,則返回出錯信息。
以RFID卡片閱讀器與電子標簽之間的通信方式和能量感應方式來看,RFID 的工作方式大致上可以分成感應耦合(Inductive Coupling)和后向散射耦合( Backscatter Coupling)兩種。通常一般的低頻RFID大都采用第一種方式,而較高頻RFID則大多采用第二種方式。
根據使用的結構和技術的不同,閱讀器可以是讀或讀/寫裝置。閱讀器是RFID系統的信息控制和處理中心,通常由耦合模塊、收發模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換,同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中,可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體,目前的應答器大多是由耦合元件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成的無源單元。