射頻RFID電子標簽的工作特點
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射頻電子標簽
工作在不同頻段的電子標簽具有不同的特點，下面在低頻、高頻和微波3個頻段上，分析電子標簽的工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域和制作成本等。
一、低頻電子標簽的特點
RFID技術(shù)首先在低頻得到應(yīng)用和推廣。低頻電子標簽一般為無源標簽，電子標簽與讀寫器傳輸數(shù)據(jù)時，電子標簽需要位于讀寫器天線的進場區(qū)，電子標簽的工作能量通過電感耦合方式從讀寫器中獲得。在這種工作方式中，讀寫器與電子標簽間存在著變壓器耦合作用，電子標簽天線中感應(yīng)的電壓被整流，用作供電電壓使用。低頻電子標簽可以應(yīng)用于動物識別、工具識別、汽車電子防盜、酒店門鎖管理和門禁安全管理等方面。低頻電子標簽可以采用門禁卡、動物腳環(huán)、項圈等形式。
1、低頻電子標簽的優(yōu)點
低頻頻率使用自有，工作頻率不受無線電管理委員會的約束，低頻系統(tǒng)在全球沒有任何特殊的許可限制。
低頻電波穿透力強，可以穿透弱導(dǎo)電性物質(zhì)，能在水、木材和有機物質(zhì)等環(huán)境中應(yīng)用，除了金屬材料外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低讀取距離。
低頻電子標簽一般采用CMOS工藝，具有省電、廉價的特點。
低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式，好的封裝形式有10年以上的使用壽命。
低頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。
2、低頻電子標簽的缺點
低頻電子標簽相對于其它頻段的射頻識別產(chǎn)品，存儲數(shù)據(jù)量小，只適合數(shù)據(jù)量要求少的應(yīng)用場合。
低頻電子標簽識別距離近，數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢，只適合近距離、低速度的應(yīng)用場合，低頻電子標簽與讀寫器的距離一般小于1m。
低頻電子標簽采用環(huán)狀天線，天線用線圈繞制而成，線圈的圈數(shù)較多，價格相對較貴。
二、高頻電子標簽的特點
高頻電子標簽的工作原理與低頻電子標簽基本相同，電子標簽通常無源，電子標簽與讀寫器傳輸數(shù)據(jù)時，電子標簽需要位于讀寫器天線的近場區(qū)，電子標簽的工作能量通過電感耦合方式從讀寫器中獲得。在這種工作方式中，電子標簽的天線不再需要線圈的繞制，可以通過腐蝕印刷的方式制作，電子標簽一般通過負載調(diào)制的方式進行工作，也就是通過電子標簽負載電阻的接通和斷開，促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實現(xiàn)天線電壓振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負載電壓的接通和斷開，這些數(shù)據(jù)就能夠從電子標簽傳輸?shù)阶x寫器。高頻電子標簽常做成卡片形狀，典型的應(yīng)用有我國第二代身份證，電子車票和物流管理等。
1、高頻電子標簽的優(yōu)點
與低頻電子標簽相比，高頻電子標簽存儲的數(shù)據(jù)量增大。
由于頻率的提高，高頻電子標簽可以用更高的傳輸速率傳送信息。
高頻電子標簽的天線不再需要線圈繞制，而是通過腐蝕印刷的方式制作，電子標簽天線的制作更為簡單。
雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。
系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標簽。
該頻段的13.56Mhz在全球都得到認可，沒有特殊的限制。
2、高頻電子標簽的缺點
除了金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數(shù)的材料，但會降低讀取距離。
識別距離近，電子標簽與讀寫器的距離一般小于1.5m。
高頻頻段除特殊頻點外，受無線電管委會的約束，在全球有許可限制。
三、微波電子標簽的特點
微波電子標簽可以為有源電子標簽或無源電子標簽，電子標簽與讀寫器傳輸數(shù)據(jù)時，電子標簽位于讀寫器天線的遠廠區(qū)，讀寫器天線的輻射場為無源電子標簽提供射頻能量，或?qū)⒂性措娮訕撕瀱拘?。微波電子標簽的典型參?shù)為是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標簽同時讀寫、是否適合高速物體識別、電子標簽的價格以及電子標簽的數(shù)據(jù)存儲容量等。
微波電子標簽的數(shù)據(jù)存儲容量一般限定在2Kbits以內(nèi)，再大的存儲容量似乎沒有太大的意義。從技術(shù)及應(yīng)用的角度來說，微波電子標簽并不適合作為大量數(shù)據(jù)的載體，其主要功能在于標識物品并完成無接觸的識別過程。微波電子標簽典型的數(shù)據(jù)容量指標有1Kbits、128bits和64bits等，由 Auto-ID Center制定的電子產(chǎn)品代碼EPC的容量為90bits。
以目前的技術(shù)水平來說，微波無源電子標簽比較成功的產(chǎn)品相對集中在 902~928MHz工作頻段。2.45GHz 和 5.8GHz 射頻識別系統(tǒng)多以半無源微波電子標簽產(chǎn)品面世。半無源電子標簽一般采用紐扣電池供電，具有較遠的識讀距離。
1、微波電子標簽的優(yōu)點
微波電子標簽與讀寫器的距離較遠，一般大于1m，典型情況為4~7m最大可達10m以上。
有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，在很短的時間可以讀取大量數(shù)據(jù)。
可以讀取高速運動物體的數(shù)據(jù)。
由于微波電子標簽與讀寫器的距離一般較大，在工作區(qū)域中可能同時出現(xiàn)多個電子標簽，從而提出多個電子標簽同時讀取的要求，這種要求現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一種潮流。微波系統(tǒng)可以同時讀取多個電子標簽的信息，目前多標簽同時識讀已經(jīng)成為先進射頻識別系統(tǒng)的一個重要標志。
2、微波電子標簽的缺點
微波穿透力弱，水、木材和有機物質(zhì)對電波傳播有影響，微波穿過這些物質(zhì)會降低讀取距離。
微波不能穿透金屬，電子標簽需要和金屬分開。
灰塵、霧等懸浮顆粒對微波傳播有影響。