完整的RFID系統(tǒng)由讀寫器(Reader)、電子標(biāo)簽(Tag)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三部分組成。 [5] 1、關(guān)于閱讀器閱讀器是將標(biāo)簽中的信息讀出,或?qū)?biāo)簽所需要存儲的信息寫入標(biāo)簽的裝置。根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同,閱讀器可以是讀/寫裝置,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。在RFID系統(tǒng)工作時,由閱讀器在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)送射頻能量形成電磁場,區(qū)域的大小取決于發(fā)射功率。在閱讀器覆蓋區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽被觸發(fā),發(fā)送存儲在其中的數(shù)據(jù),或根據(jù)閱讀器的指令修改存儲在其中的數(shù)據(jù),并能通過接口與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。閱讀器的基本構(gòu)成通常包括:收發(fā)天線,頻率產(chǎn)生器,鎖相環(huán),調(diào)制電路,微處理器,存儲器,解調(diào)電路和外設(shè)接口組成。 [5] (1)收發(fā)天線:發(fā)送射頻信號給標(biāo)簽,并接收標(biāo)簽返回的響應(yīng)信號及標(biāo)簽信息。
(2)頻率產(chǎn)生器:產(chǎn)生系統(tǒng)的工作頻率。 [5] (3)鎖相環(huán):產(chǎn)生所需的載波信號。 [5] (4)調(diào)制電路:把發(fā)送至標(biāo)簽的信號加載到載波并由射頻電路送出。 [5] (5)微處理器:產(chǎn)生要發(fā)送往標(biāo)簽的信號,同時對標(biāo)簽返回的信號進(jìn)行譯碼,并把譯碼所得的數(shù)據(jù)回傳給應(yīng)用程序,若是加密的系統(tǒng)還需要進(jìn)行解密操作。 [5] (6)存儲器:存儲用戶程序和數(shù)據(jù)。 [5] (7)解調(diào)電路:解調(diào)標(biāo)簽返回的信號,并交給微處理器處理。 [5] (8)外設(shè)接口:與計算機(jī)進(jìn)行通信。 [5] 2、關(guān)于電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽由收發(fā)天線、AC/DC電路、解調(diào)電路、邏輯控制電路、存儲器和調(diào)制電路組成。 [5] (1)收發(fā)天線:接收來自閱讀器的信號,并把所要求的數(shù)據(jù)送回給閱讀器。 [5] (2)AC/DC電路:利用閱讀器發(fā)射的電磁場能量,經(jīng)穩(wěn)壓電路輸出為其它電路提供穩(wěn)定的電源。 [5] (3)解調(diào)電路:從接收的信號中去除載波,解調(diào)出原信號。 [5] (4)邏輯控制電路:對來自閱讀器的信號進(jìn)行譯碼,并依閱讀器的要求回發(fā)信號。 [5] (5)存儲器:作為系統(tǒng)運(yùn)作及存放識別數(shù)據(jù)的位置。 [5] (6)調(diào)制電路:邏輯控制電路所送出的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制電路后加載到天線送給閱讀器.
射頻識別技術(shù)依據(jù)其標(biāo)簽的供電方式可分為三類,即無源RFID,有源RFID,與半有源RFID。 [6] 1、無源RFID。在三類RFID產(chǎn)品中,無源RFID出現(xiàn)時間最早,最成熟,其應(yīng)用也最為廣泛。在無源RFID中,電子標(biāo)簽通過接受射頻識別閱讀器傳輸來的微波信號,以及通過電磁感應(yīng)線圈獲取能量來對自身短暫供電,從而完成此次信息交換。因為省去了供電系統(tǒng),所以無源RFID產(chǎn)品的體積可以達(dá)到厘米量級甚至更小,而且自身結(jié)構(gòu)簡單,成本低,故障率低,使用壽命較長。但作為代價,無源RFID的有效識別距離通常較短,一般用于近距離的接觸式識別。無源RFID主要工作在較低頻段125KHz、13.56MKHz等,其典型應(yīng)用包括:公交卡、二代身份證、食堂餐卡等。
2、有源RFID。有源RFID興起的時間不長,但已在各個領(lǐng)域,尤其是在高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用。有源RFID通過外接電源供電,主動向射頻識別閱讀器發(fā)送信號。其體積相對較大。但也因此擁有了較長的傳輸距離與較高的傳輸速度。一個典型的有源RFID標(biāo)簽?zāi)茉诎倜字馀c射頻識別閱讀器建立聯(lián)系,讀取率可達(dá)1,700read/sec。有源RFID主要工作在900MHz、2.45GHz、5.8GHz等較高頻段,且具有可以同時識別多個標(biāo)簽的功能。有源RFID的遠(yuǎn)距性、高效性,使得它在一些需要高性能、大范圍的射頻識別應(yīng)用場合里必不可少。 [6] 3、半有源RFID。無源RFID自身不供電,但有效識別距離太短。有源RFID識別距離足夠長,但需外接電源,體積較大。而半有源RFID就是為這一矛盾而妥協(xié)的產(chǎn)物。半有源RFID又叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)。在通常情況下,半有源RFID產(chǎn)品處于休眠狀態(tài),僅對標(biāo)簽中保持?jǐn)?shù)據(jù)的部分進(jìn)行供電,因此耗電量較小,可維持較長時間。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入射頻識別閱讀器識別范圍后,閱讀器先現(xiàn)以125KHz低頻信號在小范圍內(nèi)精確激活標(biāo)簽使之進(jìn)入工作狀態(tài),再通過2.4GHz微波與其進(jìn)行信息傳遞。也即是說,先利用低頻信號精確定位,再利用高頻信號快速傳輸數(shù)據(jù)。其通常應(yīng)用場景為:在一個高頻信號所能所覆蓋的大范圍中,在不同位置安置多個低頻閱讀器用于激活半有源RFID產(chǎn)品。這樣既完成了定位,又實(shí)現(xiàn)了信息的采集與傳遞