RFID技术及其电子标签的工作原理和技术参数

无线射频识别(RFID，RBdio Frequency Identification)技术是一项非接触式自动识别技术，它通过空间耦合(交变磁场或电磁场)自动识别目标对象并获取相关数据，以达到目标识别和数据交换的目的，识别工作无需人工干预。

RFID系统的基本工作原理：rfid读写器将要发送的信号，经编码后加载在某一频率的载波信号上由天线向外发送，进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号，标签内芯片中的有关电路对此信号进行解调，解码、解密，然后对命令请求，密码，权限等进行判断。若为读命令，控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息，经加密、编码，调制后通过电子标签内天线再发送到读写器，读写器对接收到的信号进行解调，解码，解密后送至中央处理系统进行有关数据处理；若为修改信息的写命令，有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压，提供擦写EEPRQM中的内容进行改写，若经判断其对应的密码和权限不符，则返回出错信息。

RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收rfid读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

RFID射频识别系统由两部分组成：读/写单元和电子收发器。读写器通过天线发出电磁脉冲，收发器接收这些脉冲并发送已存储的信息到读写器作为响应。实际上，这就是对电子标签的数据进行非接触读、写或删除处理。

从技术上来说，“智能标签”包含了包括具有RFID射频部分和一个超薄天线环路的RFID芯片的RFID电路，这个天线与一个塑料薄片一起嵌入到标签内。通常，在这个标签上还粘一个纸标签，在纸标签上可以清晰地印上一些重要信息。当前的智能标签一般为信用卡大小，对于小的货物还有4.5×4.5cm尺寸的标签，也有CD和DVD上用的直径为4.7厘米的圆形标签。

与像条形码或磁条等其他ID技术相比较而言，rfid技术的优势在于读写器和电子标签之间的无线链接：读/写单元一体化，完全集成到产品里面。这意味着读写器有更强适合恶劣环境的条件，读写器对潮湿、肮脏和机械影响抗性有所增加。因此，rfid射频识别系统具有非常高的读写可靠性、快速数据获取，最后一点也是重要的一点就是节省劳力和纸张。

电子标签的技术参数主要有标签激活的能量要求、标签信息的读写速度、标签信息的传输速率、标签信息的容量、标签的封装尺寸、标签的读写距离、标签的可靠性、标签的工作频率和标签的价格等。

1、标签激活的能量要求，当电子标签进入读写器的工作区域后，受到读写器发出射频信号的激发，标签进入工作状态。标签的激活能量是指激活电子标签芯片电路所需要的能量范围，这要求电子标签与读写器在一定的距离内，读写器能提供电子标签足够的射频场强。

2、标签信息的读写速度，标签的读写速度包括读出速度和写入速度，读出速度是指电子标签被读写器识读的速度，写入速度是指电子标签信息写入的速度，一般要求标签信息的读写为毫秒级。

3、标签的封装尺寸，标签的封装尺寸主要取决于天线的尺寸和供电情况等，在不同场合对封装尺寸有不同要求，封装尺寸小的为毫米级，大的为分米级。如果电子标签的尺寸小，则它的适用范围宽，不管大物品或是小物品都能设置。但是，一味追求尺寸小并是不好事，如果电子标签设计的比较大，可以加大天线的尺寸，因此能有效地提高电子标签识读率。

4、标签信息的容量，标签信息的容量是指电子标签携带的可供写入数据的内存量。

5、标签的对齐距离，标签的读写距离是指标签与读写器的工作距离。标签的读写距离，近的为毫米级，远的可达20米以上。另外，大多数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的40%~80%。

6、标签信息的传输速率，标签信息的传输速率包括两方面，一方面是电子标签向读写器反馈数据的传输速率，一方面是来自读写器写入数据的速率。

7、标签的工作频率，标签的工作频率是指标签工作时采用的频率，可以为低频、高频、超高频和微波。

8、标签的可靠性，标签的可靠性与标签的工作环境、大小、材料、质量、标签与读写器的距离等相关。例如在传送带上时，当标签暴露在外，并且是单个读取时，读取的准确度接近100%。但是许多因素都可能降低标签读写的可靠性，一次同时读取的标签越多，标签的移动速度越快，越有可能出现误读或漏读。

9、标签的价格。目前，某些电子标签大量订货的价格低于1元人民币。当电子标签的使用数量以10亿计时，规模经济效应将使电子标签的价格大大降低。而智能电子标签的价格较高，一般在10元以上。

fqj