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RFID应用系统的构建 制作者：樊明磊 | 学号：201416070423 课程概述： 标准的选择 通信频率的选择 运行环境与接口方式 RFID器件的选择 系统架构与要求 RFID项目实施的阶段 ETC系统的介绍 标准的选择 电子产品编码类标准 通信类标准 频率类标准 应用类标准 EPC NFC(近距离无线通信） 135kHz以下 ISO TC 204 EAN/UCC UWB（超宽带无线技术） 13.56kHz ISO TC 122 GB18937(CNPC) 860~928MHz(UFH) ISO/IEC JTC 1 SC 31 2.45GHz及5.8GHz ISO/IEC 18000 常见的几种标准 通信频率的选择 RFID的工作频率是射频识别系统的最基本技术参数之一，主要分为低频段、中高频段、超高频与微波频段。 低频段电子标签：工作频率范围为30~300kHz，一般为无源标签（通过电感耦合方式获取能量）且阅读距离一般小于1m。常用于动物识别、容器识别、工具识别、电子锁防盗等等。相应的国际标准有ISO 11784/11785 、ISO18000-2等。主要优势省电成本不高、不受无线电频率管制约束、能够穿透大多数物体，适用于近距离、低速、数据量少的场景下。劣势，存储数据量小。 中高频段电子标签：工作频率范围为3~30MHz，工作原理同低频段标签一样（通过电感耦合方式获取能量），工作距离一般也小于1m（最大可达到1.5m）,常应用于电子车票、身份证等。对应的国际标准有ISO 14443 、ISO 15693、ISO 18000-3等，特点与低频段相似。 超高频与微波频段电子标签：常见工作频率为433.92MHz 、862（902）~928MHz、2.45GHz、5.8GHz。可分为有源和无源标签两种，与读写器之间通过电磁耦合方式，读写器辐射场为无源标签提供射频能量将有源标签唤醒。工作距离一般大于1m ,最大可达100m以上。由于读写器天线一般为定向天线，所以只有在天线定向波束范围内才能被读写。 不同频段电子标签优缺点对比图： 工作频段 优点 缺点 低频 技术简单，可靠成熟，无频率限制。 通信速率低，工作距离短（10cm）,无线尺寸大。 高频 相较低频有较高的通信速度和较长的工作距离，此频段在公交等领域应用广泛。 距离不够远（最大75cm），无线尺寸大，受金属材料等影响较大。 超高频 工作距离长（1m），无线尺寸小，可绕开障碍物，无需保持视线接触，可定向识别。 各国都有不同的频段管制，对人体有害，发射功率受限制，受某些材料影响较大。 微波 除超高频标签的特点外，还具有更高的带宽和通信速率，更长的工作距离和更小的无线尺寸。 产品多易受干扰，技术相对复杂，对人体有害，发射功率受限制。 频率的特性与频率的选择 RFID系统主要用于短距离和低成本的应用中，在搭建RFID系统的过程中我们需要考虑其特性还要注意符合不同地区的标准。 一般而言低频频段能量相对较低，传输速率也较小，有较强的绕开障碍物的能力，适用于较短距离应用，而且在绝大多数国家属于开放频段，无需申请执照。 高频频段能量相对较高，数据传输率高且通信质量教好，适用于长距离应用，由于使用束波的方式传播，可以实现标签的定位，但容易被障碍物所阻挡。而且在不同的国家对于频段的管理和标准可能会有差异，目前在全球找不到一个RFID系统可以使用的共同频率 国内频率分配现状 在我国，明确规定了无线电频谱资源属于国家所有。由国家对无线点频谱实行统一的规划、合理开发、科学管理、有偿使用。研制无线电发射设备所需要的工作频率和频段应当符合国家有关的规定，并报国家无线电管理机构核准。目前我国的RFID使用的主要频段有HF(13.56MHz)、UFH、MW(2.45GHz)等 运行环境与接口方式 运行环境 完整的RFID系统包括读写器、电子标签、计算机网络等设备，对于运行环境较与宽松，应根据软件系统所需的运行环境来看，目前主流的计算机操作系统有Windows、Linux、UNIX、DOS等。 接口方式 接口方式主要指的是读写器和数据处理系统计算机的接口方式。RFID系统的接口方式非常灵活，包括RS-232、RS-485、RJ-45、WALN 802.11等接口，不同的接口具有不同的应用范围和性能特性。 常见的几种接口方式 RJ-45 在以太网中使用，传输信号较远，采用TCP/IP协议 RS-232 目前比较流行的计算机串行接口，常用的有DB9和DB25两种，用来连接数据终端设备到数据通信设备 RS-485/RS-422 RS-422是使用平稳线的全双工接口，比RS-232抗干扰能力更强，