Ⅰ 谁有rfid阅读器和有源电子标签配套的电路图啊
晕,你就那点分还要套图了,估计人家有野不能给你了,你去ti或者别的半导体公司网站看看去吧!也许有一些帮助的,最好找个芯片代理商,他们那里有套图,
Ⅱ 求rfid电子标签和收发器仿真电路图
你做毕业设计哟?
这个可以到公司做下实习撒。
不过现在估计都来不及了。
来我们公司实习的都几个月了。
Ⅲ 求电子标签基本工作原理
电子标签
开放分类: 网络、物流、技术、通信
电子标签是RFID的俗称,RFID是Radio Frequency Identification的缩写,术语为射频识别。
什么是RFID电子标签技术?
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。
RFID电子标签是一种突破性的技术:"第一,可以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二,其采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取信息;第三,可以同时对多个物体进行识读,而条形码只能一个一个地读。此外,储存的信息量也非常大。"
什么是电子标签系统的基本组成部分?
最基本的电子标签系统由三部分组成:
-标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,高容量电子标签有用户可写入的存储空间,附着在物体上标识目标对象;
- 阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;
- 天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。
RFID技术的基本工作原理是什么?
RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读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。
电子标签的工作频率有哪些?
-125KHZ
-13.56MHz
-900MHz
-2.45GHz
-5.8GHz
电子标签技术的典型应用是什么?
物流和供应管理
生产制造和装配
航空行李处理
邮件/快运包裹处理
文档追踪/图书馆管理
动物身份标识
运动计时
门禁控制/电子门票
道路自动收费
防伪
电子标签的历史
1937年,美国海军研究试验室(U.S. Naval Research Laboratory (NRL))开发了敌我识别系统(Identification Friend-or-Foe (IFF) system),来将盟军的飞机和敌方的飞机区别开来。这种技术后来在50年代成为现代空中交通管制的基础。并且是早期RFID技术的萌芽,而优先地应用在军事、实验室等。
60年代后期和70年代早期,电子物品监控(electronic article surveillance (EAS))系统,就是我们常见的商场防盗系统。
80年代,早期商业应用,包括铁路和食品。
90年代,开始标准化,并提出了EPC的理念,全球每个物品唯一识别。
电子标签RFID有的称射频标签、射频识别。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。
电子标签也叫智能标签,英文是Tag或者Smart Label。其核心是采用了RFID射频识别技术、存储容量较小的芯片。下面展开讲一下。
对电子标签的描述
1、电子标签的特性
��数据存储:与传统形式的标签相比,容量更大(1bit—1024bit),数据可随时更新,可读写。
��读写速度:与条码相比,无须直线对准扫描,读写速度更快,可多目标识别、运动识别。
��使用方便:体积小,容易封装,可以嵌入产品内。
��安全:专用芯片、序列号惟一、很难复制。
��耐用:无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。
2、技术原理
��典型的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Read/Write Device)以及数据交换、管理系统等组成。电子标签也称射频卡,它具有智能读写及加密通信的能力。读写器由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。电子标签内不含电池,电子标签工作的能量是由读写器发出的射频脉冲提供。电子标签接收射频脉冲,整流并给电容充电。电容电压经过稳压后作为工作电压。数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑。控制逻辑接受指令完成存储、发送数据或其它操作。EEPROM用来存储电子标签的ID号及其它用户数据。还有一种有源RFID系统,是由电池供电,可以在较高频段工作,识别距离较长,和读写器之间的通信速率也较高。
��RFID系统根据工作频率的不同分为低频、中频及高频系统。低频系统一般工作在100k~500kHz,中频系统工作在10MHz~15MHz左右,它们主要适用于识别距离短、成本低的应用中;而高频系统则可达850~950MHz及2.4~5GHz的微波段,适用于识别距离长,数据读写率高的场合。
3、识别技术的比较
��就条码、磁卡、IC卡、RFID等识别技术来说,它们都有各自的特点及适于应用的场合。下表列出了几种识别技术的特点与区别。
4、电子标签与条码相比的优势
��即使看不见也可以方便地读写;可以在多种复杂环境中工作;可以容易地以不同形式嵌入或者附着在不同的产品上;更远的读写距离,三维的读写方式;更大的存储容量;有密钥保护,更安全,不易伪造。
电子标签的应用
��电子标签作为数据载体,能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用。在国外,电子标签已经在广泛的领域内得以应用。
��电子标签、读写器、天线和应用软件构成的RFID系统直接与相应的管理信息系统相连。每一件物品都可以被准确地跟踪,这种全面的信息管理系统能为客户带来诸多的利益,包括实时数据的采集、安全的数据存取通道、离线状态下就可以获得所有产品信息等等。在国外,RFID技术已被广泛应用于诸如工业自动化、商业自动化等众多领域。应用范围包括:
1、防伪
��(电子版以下略)通过扫描,详尽的物流记录就生成了。
(1)生产流水线管理
��电子标签在生产流水线上可以方便准确地记录工序信息和工艺操作信息,满足柔性化生产需求。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录,可以完全实现生产的可追溯性。还可避免生产环境中手写、眼看信息造成的失误。
(2)仓储管理
��将RFID系统用于智能仓库货物管理,有效地解决了仓储货物信息管理。对于大型仓储基地来说,管理中心可以实时了解货物位置、货物存储的情况,对于提高仓储效率、反馈产品信息、指导生产都有很重要的意义。它不但增加了一天内处理货物的件数,还可以监看货物的一切信息。其中应用的形式多种多样,可以将标签贴在货物上,由叉车上的读写器和仓库相应位置上的读写器读写;也可以将条码和电子标签配合使用。
(3)销售渠道管理
��建立严格而有序的渠道,高效地管理好进销存是许多企业的强烈需要。产品在生产过程中嵌入电子标签,其中包含惟一的产品号,厂家可以用识别器监控产品的流向,批发商、零售商可以用厂家提供的读写器来识别产品的合法性。
3、贵重物品管理
��还可用于照相机、摄像机、便携电脑、CD随身听、珠宝等。贵重物品的防盗、结算、售后保证。其防盗功能属于电子物品监视系统(EAS)的一种。标签可以附着或内置于物品包装内。专门的货架扫描器会对货品实时扫描,得到实时存货记录。如果货品从货价上拿走,系统将验证此行为是否合法,如为非法取走货品,系统将报警。
��买单出库时,不同类别的全部物品可通过扫描器,一次性完成扫描,在收银台生成销售单的同时解除防盗功能。这样,顾客带着所购物品离开时,警报就不会响了。在顾客付账时,收银台会将售出日期写入标签,这样顾客所购的物品也得到了相应的保证和承诺。
4、图书管理、租赁产品管理
��在图书中贴入电子标签,可方便的接收图书信息,整理图书时不用移动图书,可提高工作效率,避免工作误差。
5、其他如物流、汽车防盗、航空包裹管理等。
Ⅳ RFID电子标签电路组成及原理
一个完整超高频无源RFID标签由天线和标签芯片两部分组成,其中,标签芯片一般包括以下几部分电路:
- 电源恢复电路
- 电源稳压电路
- 反向散射调制电路
- 解调电路
- 时钟恢复/产生电路
- 启动信号产生电路
- 参考源产生电路
- 控制单元
- 存储器
电源恢复电路
电源恢复电路将RFID标签天线所接收到的超高频信号通过整流、升压等方式转换为直流电压,为芯片工作提供能量。
电源恢复电路具有多种可行的电路结构。如图2所示是目前常用的几种电源恢复电路[3][4]。
在这些电源恢复电路中,并不存在最理想的电路结构,每种电路都有各自的优点及缺陷[3]。在不同的负载情况、不同的输入电压情况、不同的输出电压要求以及可用的工艺条件下,需要选择不同的电路以使其达到最优的性能。图2(a)所示的多级二极管倍压电路,一般采用肖特基势垒二极管。它具有倍压效率高、输入信号幅度小的优点,应用十分广泛[5]。但是,一般代工厂的普通CMOS工艺不提供肖特基势垒二极管,在工艺的选择上会给设计者带来麻烦。图2(b)是用接成二极管形式的PMOS管来代替肖特基二极管,避免了工艺上的特殊要求。这种结构的倍压电路需要有较高的输入信号幅度,在输出电压较高时具有较好倍压效率。图2(c)是传统的二极管全波整流电路。与Dickson倍压电路相比,倍压效果更好,但引入了更多的二极管元件,功率转换效率一般略低于Dickson倍压电路。另外,由于它的天线输入端与芯片地分离,从天线输入端向芯片看去,是一个电容隔直的全对称结构,避免了芯片地与天线的相互影响,适合于与对称天线(例如偶极子天线)相接。图2(d)是许多文献提出的全波整流电路的CMOS管解决方案[4]。在工艺受限的情况下,可以获得较好的功率转换效率,并且对输入信号幅度的要求也相对较低[3]。 在一般的无源UHF RFID标签的应用中,出于成本的考虑,希望芯片电路适合于普通CMOS工艺的制造。而远距离读写的要求对电源恢复电路的功率转换效率提出了较高的要求。为此,很多设计者采用标准CMOS工艺来实现肖特基势垒二极管[6],从而可以方便地采用多级Dickson倍压电路结构来提高电源转换的性能[3]。图3所示是普通CMOS工艺制造的肖特基二极管结构示意图。在设计中,不需要更改工艺步骤和掩膜板生成规则,只需在版图上作一些修改,就可以制作出肖特基二极管。
图4所示是在UMC 0.18um CMOS工艺下设计的几种肖特基二极管的版图。它们的直流特性测试曲线如图5所示。从直流特性的测试结果上可以看到,标准CMOS工艺制造的肖特基二极管具有典型的二极管特性,并且开启电压只有0.2V左右,非常适合应用于RFID标签。
3 电源稳压电路
在输入信号幅度较高时,电源稳压电路必须能保证输出的直流电源电压不超过芯片所能承受的最高电压;同时,在输入信号较小时,稳压电路所消耗的功率要尽量的小,以减小芯片的总功耗。
从稳压原理上看,稳压电路结构可以分为并联式稳压电路和串联式稳压电路两种。并联式稳压电路的基本原理如图6所示。
在RFID标签芯片中,需要有一个较大电容值的储能电容存储足够的电荷以供标签在接收调制信号时,仍可在输入能量较小的时刻(例如OOK调制中无载波发出的时刻),维持芯片的电源电压。如果输入能量过高,电源电压升高到一定程度,稳压电路中电压感应器将控制泄流源将储能电容上的多余电荷释放掉,以此达到稳压的目的。图7是其中一种并联型稳压电路。三个串联的二极管D1、D2、D3与电阻R1组成电压感应器,控制泄流管M1的栅极电压。当电源电压超过三个二极管开启电压之和后,M1栅极电压升高,M1导通,开始对储能电容C1放电。
另外一类稳压电路的原理则是采用串联式的稳压方案。它的原理图如图8所示。基准电压源是被设计成一个与电源电压无关的参考源。输出电源电压经电阻分压后与基准电压相比较,通过运算放大器放大其差值来控制M1管的栅极电位,使得输出电压与参考源基本保持相同的稳定状态。
这种串联型稳压电路可以输出较为准确的电源电压,但是由于M1管串联在未稳压电源与稳压电源之间,在负载电流较大时,M1管上的压降会造成较高的功耗损失。因此,这种电路结构一般应用于功耗较小的标签电路中。
4 调制与解调电路
A.解调电路
出于减小芯片面积和功耗的考虑,目前大部分无源RFID标签均采用了ASK调制。对于标签芯片的ASK解调电路,常用的解调方式是包络检波的方式,如图9所示[1]。
包络检波部分与电源恢复部分的倍压电路基本相同,但是不必提供大的负载电流。在包络检波电路的末级并联一个泄电流源。当输入信号被调制时,输入能量减小,泄流源将包络输出电压降低,从而使得后面的比较器电路判断出调制信号。由于输入射频信号的能量变化范围较大,泄流源的电流大小必须能够动态的进行调整,以适应近场、远场不同场强的变化。例如,如果泄流电源的电流较小,在场强较弱时,可以满足比较器的需要,但是当标签处于场强很强的近场时,泄放的电流将不足以使得检波后的信号产生较大的幅度变化,后级比较器无法正常工作。
在输入载波未受调制时,泄流管M1的栅极电位与漏极电位相同,形成一个二极管接法的NMOS管,将包络输出钳位在M1的阈值电压附近,此时输入功率与在M1上消耗的功率相平衡;当输入载波受调制后,芯片输入能量减小,而此时由于延时电路R1、C1的作用,M1的栅极电位仍然保持在原有电平上,M1上泄放的电流仍保持不变,这就使得包络输出信号幅度迅速减小;同样,在载波恢复后,R1和C1的延时使得包络输出可以迅速回复到原有高电平。采用这种电路结构,并通过合理选择R1、C1的大小以及M1的尺寸,即可满足在不同场强下解调的需要。
包络输出后面所接的比较器电路也有多种可以选择的方案,常用的有迟滞比较器、运算放大器等。也可以简化为用反相器来实现。
B.调制电路
无源UHF RFID标签一般采用反向散射的调制方法,即通过改变芯片输入阻抗来改变芯片与天线间的反射系数,从而达到调制的目的。一般设计天线阻抗与芯片输入阻抗使其在未调制时接近功率匹配,而在调制时,使其反射系数增加。常用的反向散射方法是在天线的两个输入端间并联一个接有开关的电容,如图11所示,调制信号通过控制开关的开启,决定了电容是否接入芯片输入端,从而改变了芯片的输入阻抗。 5 启动信号产生电路
电源启动复位信号产生电路在RFID标签中的作用是在电源恢复完成后,为数字电路的启动工作提供复位信号。它的设计必须要考虑以下几点问题[7]:
- 如果电源电压上升时间过长,会使得复位信号的高电平幅度较低,达不到数字电路复位的需要;
- 启动信号产生电路对电源的波动比较敏感,有可能因此产生误动作;
- 静态功耗必须尽可能的低。
通常,无源RFID标签进入场区后,电源电压上升的时间并不确定,有可能很长。这就要求设计的启动信号产生电路产生启动信号的时刻与电源电压相关。图12所示是一种常见的启动信号产生电路[8]。
它的基本原理是利用电阻R0和NMOS管M1组成的支路产生一个相对固定的电压Va,当电源电压vdd超过NMOS管的阈值电压后,Va电压基本保持不变。随着vdd的继续升高,当电源电压达到Va+|Vtp|时,PMOS管M0导通使得Vb升高,而此前由于M0截止,Vb一直处于低电平。
这种电路的主要问题是存在着静态功耗。并且由于CMOS工艺下MOS管的阈值电压随工艺的变化比较大,容易受工艺偏差的影响。因此,利用pn结二极管作启动电压的产生会大大减小工艺的不确定性,如图13所示。
当VDD上升到两个pn结二极管的开启电压之前,PMOS管M0栅极与电源电压相等,PMOS管关断,此时电容C1上的电压为低电平。当VDD 上升到超过两个二极管阈值电压后,M0开始导通,而M1栅极电压保持不变,流过M1的电流保持不变,电容C1上电压逐渐升高,当其升高到反相器发生翻转后,就产生了启动信号。因此,这种电路产生启动信号的时间取决于电源电压是否达到两个二极管的阈值电压,具有较高的稳定性,避免了一般启动电路在电源电压上升过慢时,会导致开启信号出现过早的问题。
如果电源电压上升的时间过快,电阻R1和M0的栅电容构成了低通延时电路,会使得M0的栅极电压不能迅速跟上电源电压的变化,仍然维持在低电平上,这时M0就会对电容C1充电,导致电路不能正确工作。为解决这一问题,引入电容C5。如果电源电压上升速度很快,电容C5的耦合作用能够使得M0的栅极电位保持与电源电压一致,避免了上述问题的发生。
该电路仍然存在的静态功耗的问题,可以通过增大电阻值,合理选择MOS管尺寸来降低静态功耗的影响。要想完全解决静态功耗的问题则需要设计额外的反馈控制电路,在启动信号产生后关断这部分电路。但是,需要特别注意引入反馈后产生的不稳定态的问题[7]。
Ⅳ 有源电子标签的工作原理
有源电子标签是指标签工作的能量由电池提供,电池、内存与天线一起构成有源电子标签,不同于被动射频的激活方式,在电池更换前一直通过设定频段外发信息。
常见的有源电子标签工作于433M频段或2.4G工作频段。
Ⅵ 谁知道电子标签的原理
中国·创羿分析
电子标签技术(射频识别)是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
射频识别系统通常由电子标签(射频标签)和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的电子数据,常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上,作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息,通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令,电子标签根据收到的阅读器的命令,将内存的标识性数据回传给阅读器。这种通信是在无接触方式下,利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。
实际应用中,电子标签根据其内部是否需要加装电池及电池供电的作用而将电子标签分为无源标签(passive)、半无源标签(semi-passive)和有源标签(active)三种类型。有源标签的工作电源完全由内部电池供给,同时标签电池的能量供应也部分地转换为标签与阅读器通信所需的射频能量,采用有源标签的系统的特点是可以达到比较远的识读距离。距离甚至可达到至100m左右。比较适合应用于高速公路不停车收费,车辆管理,车辆流量统计等应用领域。
射频识别技术的发展得益于多项技术的综合发展。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线收发技术、数据变换与编码技术、电磁传播特性。
随着技术的不断进步,射频识别产品的种类将越来越丰富,应用也越来越广泛。可以预计,在未来的几年中,射频识别技术将持续保持高速发展的势头。射频识别技术的发展将会在电子标签(射频标签)、阅读器、系统种类等方面取得新进展。
总而言之,射频识别技术未来的发展中,在结合其它高新技术,比如GPS、生物识别等技术,由单一识别向多功能识别方向发展的同时,将结合现代通信及计算机技术,实现跨地区、跨行业应用。
Ⅶ 什么是电子标签,电子标签的应用
其核心是采用了RFID射频识别技术、存储容量较小的芯片。下面展开讲一下。对电子标签的描述 1、电子标签的特性 数据存储:与传统形式的标签相比,容量更大(1bit—1024bit),数据可随时更新,可读写。 读写速度:与条码相比,无须直线对准扫描,读写速度更快,可多目标识别、运动识别。 使用方便:体积小,容易封装,可以嵌入产品内。 安全:专用芯片、序列号惟一、很难复制。 耐用:无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。 2、技术原理 典型的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Read/Write Device)以及数据交换、管理系统等组成。电子标签也称射频卡,它具有智能读写及加密通信的能力。读写器由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。电子标签内不含电池,电子标签工作的能量是由读写器发出的射频脉冲提供。电子标签接收射频脉冲,整流并给电容充电。电容电压经过稳压后作为工作电压。数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑。控制逻辑接受指令完成存储、发送数据或其它操作。EEPROM用来存储电子标签的ID号及其它用户数据。还有一种有源RFID系统,是由电池供电,可以在较高频段工作,识别距离较长,和读写器之间的通信速率也较高。 RFID系统根据工作频率的不同分为低频、中频及高频系统。低频系统一般工作在100k~500kHz,中频系统工作在10MHz~15MHz左右,它们主要适用于识别距离短、成本低的应用中;而高频系统则可达850~950MHz及2.4~5GHz的微波段,适用于识别距离长,数据读写率高的场合。 3、识别技术的比较 就条码、磁卡、IC卡、RFID等识别技术来说,它们都有各自的特点及适于应用的场合。下表列出了几种识别技术的特点与区别。 4、电子标签与条码相比的优势 即使看不见也可以方便地读写;可以在多种复杂环境中工作;可以容易地以不同形式嵌入或者附着在不同的产品上;更远的读写距离,三维的读写方式;更大的存储容量;有密钥保护,更安全,不易伪造。电子标签的应用 电子标签作为数据载体,能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用。在国外,电子标签已经在广泛的领域内得以应用。 电子标签、读写器、天线和应用软件构成的RFID系统直接与相应的管理信息系统相连。每一件物品都可以被准确地跟踪,这种全面的信息管理系统能为客户带来诸多的利益,包括实时数据的采集、安全的数据存取通道、离线状态下就可以获得所有产品信息等等。在国外,RFID技术已被广泛应用于诸如工业自动化、商业自动化等众多领域。应用范围包括:1、防伪(电子版以下略)通过扫描,详尽的物流记录就生成了。 (1)生产流水线管理 电子标签在生产流水线上可以方便准确地记录工序信息和工艺操作信息,满足柔性化生产需求。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录,可以完全实现生产的可追溯性。还可避免生产环境中手写、眼看信息造成的失误。 (2)仓储管理 将RFID系统用于智能仓库货物管理,有效地解决了仓储货物信息管理。对于大型仓储基地来说,管理中心可以实时了解货物位置、货物存储的情况,对于提高仓储效率、反馈产品信息、指导生产都有很重要的意义。它不但增加了一天内处理货物的件数,还可以监看货物的一切信息。其中应用的形式多种多样,可以将标签贴在货物上,由叉车上的读写器和仓库相应位置上的读写器读写;也可以将条码和电子标签配合使用。 (3)销售渠道管理 建立严格而有序的渠道,高效地管理好进销存是许多企业的强烈需要。产品在生产过程中嵌入电子标签,其中包含惟一的产品号,厂家可以用识别器监控产品的流向,批发商、零售商可以用厂家提供的读写器来识别产品的合法性。 3、贵重物品管理 还可用于照相机、摄像机、便携电脑、CD随身听、珠宝等。贵重物品的防盗、结算、售后保证。其防盗功能属于电子物品监视系统(EAS)的一种。标签可以附着或内置于物品包装内。专门的货架扫描器会对货品实时扫描,得到实时存货记录。如果货品从货价上拿走,系统将验证此行为是否合法,如为非法取走货品,系统将报警。 买单出库时,不同类别的全部物品可通过扫描器,一次性完成扫描,在收银台生成销售单的同时解除防盗功能。这样,顾客带着所购物品离开时,警报就不会响了。在顾客付账时,收银台会将售出日期写入标签,这样顾客所购的物品也得到了相应的保证和承诺。 4、图书管理、租赁产品管理 在图书中贴入电子标签,可方便的接收图书信息,整理图书时不用移动图书,可提高工作效率,避免工作误差。 5、其他如物流、汽车防盗、航空包裹管理等。
Ⅷ 电子标签的原理应用~
给分吧,我的回答最全了
RFID
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,俗称电子标签。
什么是RFID技术?
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。
埃森哲实验室首席科学家弗格森认为RFID是一种突破性的技术:"第一,可以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二,其采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取信息;第三,可以同时对多个物体进行识读,而条形码只能一个一个地读。此外,储存的信息量也非常大。"
什么是RFID的基本组成部分?
最基本的RFID系统由三部分组成:
标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;
阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;
天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。
一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统。
RFID技术的基本工作原理是什么?
RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读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。
什么是RFID中间件?
RFID是2005年建议企业可考虑引入的十大策略技术之一,而 中间 件(Middleware)可称为是RFID运作的中枢,因为它可以加速关键应用的问世。
RFID产业潜力无穷,应用的范围遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等等。Gartner Group认为,RFID是2005年建议企业可考虑引入的十大策略技术之一,然而其成功之关键除了标签(Tag)的价格、天线的设计、波段的标准化、设备的认证之外,最重要的是要有关键的应用软件(Killer Application),才能迅速推广。而 中间件(Middleware)可称为是RFID运作的中枢,因为它可以加速关键应用的问世。
是什么让零售商如此推崇RFID?
据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计,通过采用RFID,沃尔玛每年可以节省83.5亿美元,其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观,但毫无疑问,RFID有助于解决零售业两个最大的难题:商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品),而现在单是盗窃一项,沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元,如果一家合法企业的营业额能达到这个数字,就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计,这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。
RFID技术的典型应用是什么?
物流和供应管理
生产制造和装配
航空行李处理
邮件/快运包裹处理
文档追踪/图书馆管理
动物身份标识
运动计时
门禁控制/电子门票
道路自动收费
无源RFID标签结构组成以及工作原理
无源RFID标签本身不带电池,依靠读卡器发送的电磁能量工作。由于它结构简单、经济实用,因而获得广泛的应用。无源RFID标签由RFID IC、谐振电容C和天线L组成,天线与电容组成谐振回路,调谐在读卡器的载波频率,以获得最佳性能。
生产厂商大多遵循国际电信联盟的规范,RFID使用的频率有6种,分别为135KHz、13.56MHz、43.3-92MHz、860-930MHz(即UHF)、2.45GHz以及5.8GHz。无源RFID主要使用前二种频率。
RFID标签结构
RFID标签天线有两种天线形式:(1)线绕电感天线;(2)在介质基板上压印或印刷刻腐的盘旋状天线。天线形式由载波频率、标签封装形式、性能和组装成本等因素决定。例如,频率小于400KHz时需要mH级电感量,这类天线只能用线绕电感制作;频率在4~30MHz时,仅需几个礖,几圈线绕电感就可以,或使用介质基板上的刻腐天线。
选择天线后,下一步就是如何将硅IC贴接在天线上。IC贴接也有两种基本方法:(1)使用板上芯片(COB);(2)裸芯片直接贴接在天线上。前者常用于线绕天线;而后者用于刻腐天线。CIB是将谐振电容和RFID IC一起封装在同一个管壳中,天线则用烙铁或熔焊工艺连接在COB的2个外接端了上。由于大多数COB用于ISO卡,一种符合ISO标准厚度(0.76)规格的卡,因此COB的典型厚度约为0.4mm。两种常见的COB封装形式是IST采用的IOA2(MOA2)和美国HEI公司采用的WorldⅡ。
裸芯片直接贴接减少了中间步骤,广泛地用于低成本和大批量应用。直接贴接也有两种方法可供选择,(1)引线焊接;(2)倒装工艺。采用倒装工艺时,芯片焊盘上需制作专门的焊球,材料是金的,高度约25祄,然后将焊球倒装在天线的印制走线上。引线焊接工艺较简单,裸芯片直接用引线焊接在天线上,焊接区再用黑色环氧树脂密封。对小批量生产,这种工艺的成本较低;而对于大批量生产,最好采有倒装工艺。
基本工作原理
无线RFID标签的性能受标签大小,调制形式、电路Q值、器件功耗以及调制深度的极大影响。下面简要地介绍它的工作原理。
RFID IC内部备有一个154位存储器,用以存储标签数据。IC内部还有一个通导电阻极低的调制门控管(CMOS),以一定频率工作。当读卡器发射电磁波,使标签天线电感式电压达到VPP时,器件工作,以曼彻斯特格式将数据发送回去。
数据发送是通过调谐与去调谐外部谐振回路来完成的。具体过程如下:当数据为逻辑高电平时,门控管截止,将调谐电路调谐于读卡器的截波频率,这就是调谐状态,感应电压达到最大值。如此进行,调谐与去调谐在标签线圈上产生一个幅度调制信号,读卡器检测电压波形包络,就能重构来自标签的数据信号。
门控管的开关频率为70KHz,完成全部154位数据约需2.2ms。在发送完全部数据后,器件进入100 ms的休眠模式。当一个标签进入休眠模式时,读卡器可以去读取其它标签的数据,不会产生任何数据冲突。当然,这个功能受到下列因素的影响:标签至读卡器的距离、两者的方位、标签的移动以及标签的空间分布。
设计实例
MCRF 355/360是Microchip公司生产的13.56MHz器件。355既可用于COB,也可用于直接贴接;而360内部有1个100pf电容,只需外部电感。该器件近乎以100%调制发送数据,调制深度决定了标签的线圈电压从“高”至“低”的变化,亦即区分调谐状态和去调谐状态。
外接元件值通常在三分之一至二分之一处优化。例如,在天线A与天线B之间电感线圈是3圈的话,那未天线B至VSS之间为1圈。当MCRF 355制作成COB时,内置2个串联的68Pf相同电容。电容C1连接在天线A至天线B之间,C2在天线B至VSS之间。
为了达到设计的性能,标签应准确地调谐在读卡器的载波频率。然而使用的元件总会有偏差的,引起读数距离的变化。电感的误差可控制在1~2%以内,因此读数距离主要由电容误差引起的。外接电容的误差应在5%以内,Q值大于100。MCRF360R的内部电容是用氧化硅制作的,同一硅片上的误差在5%以内,而不同批次的误差在10%左右。
MCRF355/360的存储器数据可以托付生产厂在出厂前编程好,也可以在现场用接触式编程器编程.
RFID工作频率指南和典型应用 (1)
不同频段的RFID产品会有不同的特性,本文详细介绍了无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。
目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。
一、低频(从125KHz到134KHz)
其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。
特性:
1. 工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz到134KHz, TI 的工作频率为134.2KHz。该频段的波长大约为2500m.
2. 除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
3. 工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。
4.低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。
5.虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。
6.相对于其他频段的RFID产品,该频段数据传输速率比较慢。
7.感应器的价格相对与其他频段来说要贵。
主要应用:
1. 畜牧业的管理系统
2. 汽车防盗和无钥匙开门系统的应用
3. 马拉松赛跑系统的应用
4. 自动停车场收费和车辆管理系统
5. 自动加油系统的应用
6. 酒店门锁系统的应用
7. 门禁和安全管理系统
符合的国际标准:
a) ISO 11784 RFID畜牧业的应用-编码结构
b) ISO 11785 RFID畜牧业的应用-技术理论
c) ISO 14223-1 RFID畜牧业的应用-空气接口
d) ISO 14223-2 RFID畜牧业的应用-协议定义
e) ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议
f) DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准
二、高频(工作频率为13.56MHz)
在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀活着印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式 的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。
特性:
1. 工作频率为13.56MHz,该频率的波长大概为22m。
2. 除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离。
3. 该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。
4. 感应器一般以电子标签的形式。
5. 虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。
6. 该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签。
7. 可以把某些数据信息写入标签中。
8. 数据传输速率比低频要快,价格不是很贵。
主要应用:
1. 图书管理系统的应用
2. 瓦斯钢瓶的管理应用
3. 服装生产线和物流系统的管理和应用
4. 三表预收费系统
5. 酒店门锁的管理和应用
6. 大型会议人员通道系统
7. 固定资产的管理系统
8. 医药物流系统的管理和应用
9. 智能货架的管理
符合的国际标准:
a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的读取距离为10cm.
b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的读取距离为1m.
c) ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层,防冲撞算法和通讯协议。
d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接口定义。
三、甚高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)
甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。
特性:
1. 在该频段,全球的定义不是很相同-欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz,北美定义的频段为902到905MHz之间,在日本建议的频段为950到956之间。该频段的波长大概为30cm左右。
2. 目前,该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW)。 可能欧洲限制会上升到2W EIRP。
3. 甚高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水,灰尘,雾等悬浮颗粒物资。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。
4. 电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。
5. 该频段有好的读取距离,但是对读取区域很难进行定义。
6. 有很高的数据传输速率,在很短的时间可以读取大量的电子标签。
主要应用:
1. 供应链上的管理和应用
2. 生产线自动化的管理和应用
3. 航空包裹的管理和应用
4. 集装箱的管理和应用
5. 铁路包裹的管理和应用
6. 后勤管理系统的应用
符合的国际标准:
a) ISO/IEC 18000-6 定义了甚高频的物理层和通讯协议;空气接口定义了Type A和Type B两部分;支持可读和可写操作。
b) EPCglobal 定义了电子物品编码的结构和甚高频的空气接口以及通讯的协议。例如:Class 0, Class 1, UHF Gen2。
c) Ubiquitous ID 日本的组织,定义了UID编码结构和通信管理协议。
在将来,甚高频的产品会得到大量的应用。例如WalMart, Tesco, 美国国防部和麦德龙超市都会在它们的供应链上应用RFID技术。
四、有源RFID技术(2.45GHz、5.8G)
有源RFID具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大,可靠性高和兼容性好等特点,与无源RFID相比,在技术上的优势非常明显。被广泛地应用到公路收费、港口货运管理等应用中。
射频识别系统 RFID system
由射频标签、识读器和计算机网络组成的自动识别系统。通常,识读器在一个区域发射能量形成电磁场,射频标签经过这个区域时检测到识读器的信号后发送存储的数据,识读器接收射频标签发送的信号,解码并校验数据的准确性以达到识别的目的。
Ⅸ 谁有rfid有源标签的电路图(最好有详细电路图分析)
RFID RFID(Radio Frequency Identification的),即射频识别,俗称电子标签。这个?
你看看这个吧http://ke..com/view/26303.html?wtp=tt,希望对你有用。
Ⅹ 电子标签的射频前端电路是模拟还是数字的
RFID标签芯片的ASK解调电路,采用包络检波方式和脉冲调制技术(频移键控版FSK和相移键控PSK)
概念解析:调制权方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类;按照载波的形式分为连续波调制和脉冲调制两类。模拟调制有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。数字调制有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、移相键控(PSK)和差分移相键控 (DPSK)等。脉冲调制有脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)、脉频调制(PFM)、脉位调制(PPM)、脉码调制(PCM)和增量调制(ΔM)。