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RFID技术的工作原理

RFID技术的基本原理是利用射频信号或空间耦合(电感

或电磁耦合)的传输特性，实现对物体或商品的自动识别。

数据存储在电子数据载体(称电子标签或标签)之中，电

子标签的能量供应以及电子标签与读写器之间的数据交换

不是通过电流的触点接通而是通过无线电电磁场。射频识别

是无线电频率识别的简称，即通过无线电波进行识别。

RFID技术的工作原理：

电子标签tag进入读写器产生的磁场后，读写器发出射

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（无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的

信号（有源标签或主动标签）;

读写器读取信息并解码后，通过主机与数据库系统相连

进行处理。数据库系统由本地网络和全球互联网组成，是实

现信息管理和信息流通的功能模块。数据库系统可以在全球

互联网上，通过管理软件或系统来实现全球性质的“实物互

联”。

1）RFID系统的工作流程

读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，形成读

写器的一个有效识别范围；当附着有射频标签的目标对象进

入读写器的电磁信号辐射区域时会产生感应电流；借助感应

电流或自身电源提供的能量，射频标签被激活将自身编码等

信息通过内置天线发送出去；读写器天线接收来自射频标签

的载波信号，经天线调节器传送到读写器的控制单元进行解

调和解码后，送到应用系统进行相关处理；应用系统根据逻

辑运算判断该射频标签的合法性，并针对不同的应用做出相

应的处理和控制，发出指令信号并执行相应的应用操作。

2）RFID系统中的三种事件类型

在RFID系统中，始终以能量作为基础，通过一定的时

序方式来实现数据交换。在RFID系统工作的信道中存在3

种事件模型：

以能量提供为基础的事件模型

以时序方式实现数据交换的事件模型

以数据交换为目的的事件模型。

（1）能量提供

无源标签利用RFID读写器工作能量。

当电子标签进入读写器的工作范围之内以后，读写器发

出的能量激活电子标签，电子标签通过整流的方法将接收到

的能量转换并存储在电子标签中的电容里，从而为电子标签

提供工作能量；

当电子标签离开读写器的工作范围以后，电子标签由于

没有获得读写器的能量激活而处于休眠状态。

有源标签不利用读写器发出的射频能量，它在进入读写

器工作范围后处于激活状态，和读写器发出的电磁波相互作

用，因而读写器能够以较小的发射能量取得较远的通信距

离。

（2）时序

时序指的是RFID读写器和RFID电子标签的工作顺序。

RFID系统是一个双向系统，读写器可以向电子标签发

送命令与数据，电子标签也可以向读写器发送存储的数据。

对于这样的双向系统来说，就需要确定一种工作顺序，用来

防止通信时产生冲突。一般有以下两种方式：

RFID读写器处于主动状态，即读写器发出询问后，电

子标签给予回答，称这种方式为读写器先讲（RTF，Reader

TalksFirst）方式；

RFID电子标签进入读写器工作范围以后，首先发送信

息，读写器根据电子标签发送来的信息，进行记录或者进一

步发出询问信息，这样与电子标签构成一次完整的通信，来

达到读写器对电子标签进行识别的目的，这种情况叫作电子

标签先讲（TTF，TagTalksFirst）方式。

当RFID读写器工作范围内存在多个RFID电子标签时，

读写器可以对这些电子标签分别来进行识别，在这种工作方

式下时序显得更为重要。一般情况下，RFID读写器处于主

动状态，即采用RTF。

读写器首先发出一系列的隔离指令，使得在读写器识读

范围内的多个电子标签逐一或逐批的被隔离出去，最后只剩

下一个处于活动状态的电子标签与读写器建立通信。

通信结束后，读写器将当前活动状态的电子标签置为休

眠状态。

然后对刚才被隔离的电子标签进行唤醒命令，激活全部

的被隔离标签，使得它们进入活动状态，再进一步逐次隔离，

只选出一个电子标签进