射頻識別(RFID)產(chǎn)生并輻射電磁波。由于RFID系統(tǒng)要顧及其他無線電服務(wù),不能對其他無線電服務(wù)造成干擾,因此RFID系統(tǒng)通常使用為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療特別保留的ISM頻段。除ISM頻段外,RFID也采用0~135kHz之間的頻率,我國在2007年還專門劃分了用于RFID的頻段。
RFID讀寫器和電子標(biāo)簽之間射頻信號的傳輸主要有2種方式,一種是電感耦合方式,另一種是電磁反向散射方式,這兩種方式采用的頻率不同,工作原理也不同。
RFID電感耦合方式使用的頻率
(1)小于135kHz的RFID系統(tǒng)
該頻段電子標(biāo)簽工作在低頻,最常用的工作頻率為125kHz和135kHz。該頻段RFID系統(tǒng)的工作特性和應(yīng)用如下。
·工作頻率不受無線電頻率管制。
·閱讀距離一般小于1m。
·有較高的電感耦合功率可提供電子標(biāo)簽使用。
·無線信號可以穿透水、有機(jī)組織和木材等。
·與低頻電子標(biāo)簽相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有ISO11784/11785和ISO18000-2等。
·用于機(jī)動車輛的典型應(yīng)用有:遠(yuǎn)程無鑰匙門禁(RKE)、無源無鑰匙門禁(PKE)和無源無鑰匙啟動(PKS)等。目前全球防盜汽車鑰匙式電子標(biāo)簽約有10億個(gè)。
·用于動物和牲畜的典型應(yīng)用有:動物識別、動物飼養(yǎng)、牲畜飼養(yǎng)和冷凍鏈。
·用于商業(yè)和工業(yè)的典型應(yīng)用有:商店警報(bào)防盜系統(tǒng)(EAS)、工業(yè)洗衣、商業(yè)運(yùn)輸中的托盤監(jiān)控、容器識別(例如:丁烷儲氣罐)、工具識別(例如:醫(yī)院手推車)、20英寸集裝箱監(jiān)控、奢侈品監(jiān)控和賭場籌碼監(jiān)控等。
·用于公共領(lǐng)域的典型應(yīng)用有:巴黎樹木監(jiān)控(健康狀況、澆水)、機(jī)場等高安全區(qū)域的訪問控制、圖書館的圖書盤點(diǎn)和會員卡記錄等。
(2)13.56MHz的RFID系統(tǒng)
該頻段電子標(biāo)簽工作在高頻,RFID系統(tǒng)的工作特性和應(yīng)用如下。
·這是最典型的RFID高頻工作頻率。
·相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有ISO14443、ISO15693和ISO18000-3等。
·該頻段在世界范圍內(nèi)用作ISM頻段使用。
·高時(shí)鐘頻率,可實(shí)現(xiàn)密碼功能或使用微處理器。
·數(shù)據(jù)傳輸快,典型值為106Kbit/s。
·電子標(biāo)簽一般制成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀。該頻段的電子標(biāo)簽是實(shí)際應(yīng)用中使用量最大的電子標(biāo)簽。
·用于非接觸智能卡的典型應(yīng)用有:電子錢包(學(xué)校食堂、城市公交卡、電子火車票)、訪問控制(體育場門票、核電廠訪問)和道路運(yùn)輸自動售檢票系統(tǒng)(AFC)等。目前全球非接觸智能卡越有20億個(gè)。
·用于個(gè)人和官方數(shù)據(jù)有:護(hù)照、電子簽證、居民身份證(我國居民身份證采用該頻段)和駕駛證等。
·用于監(jiān)控和追蹤的典型應(yīng)用有:郵包監(jiān)控(國外DHL、聯(lián)邦快遞)、車隊(duì)管理(監(jiān)控郵政車輛、公司貨車)、圖書管理(文檔管理、圖書歸架、圖書盤點(diǎn))和商店監(jiān)控(防盜監(jiān)控EAS、流量控制、盤點(diǎn))等。
RFID電磁反向散射方式使用的頻率
(1)433MHz的RFID系統(tǒng)
·該頻段處于微波頻率底端,具有穿透性強(qiáng)、饒射性強(qiáng)和傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),如70m~100m距離的應(yīng)用場合。
·該頻段的帶寬較窄(小于1MHz),天線尺寸較大,常采用有源電子標(biāo)簽。
·該頻段有源RFID技術(shù)適用于各種環(huán)境,尤其適用于隧道和山區(qū)等復(fù)雜環(huán)境。
·典型應(yīng)用有:機(jī)動車輛遠(yuǎn)程控制上鎖系統(tǒng)(RKE)、輪胎壓力檢控系統(tǒng)的車輪識別定位。
(2)800/900MHz的RFID系統(tǒng)
·該頻段是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的主要頻段,主要采用無源標(biāo)簽,適用于4m~7m的應(yīng)用場合,最多可擴(kuò)展到10mde 應(yīng)用場合。
·860MHz~960MHz是EPC Gen2標(biāo)準(zhǔn)描述的第二代EPC標(biāo)簽與讀寫器之間的通信頻率。EPC Gen2標(biāo)準(zhǔn)是EPC global最主要的RFID標(biāo)準(zhǔn),世界不同地區(qū)分配了該頻段的頻譜用于UHF RFID,Gen2標(biāo)準(zhǔn)的讀寫器能適用不同區(qū)域的要求。
·我國根據(jù)頻率使用的實(shí)際狀況及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合我國相關(guān)部門的意見,并經(jīng)過頻率規(guī)劃專家咨詢委員會的審議,規(guī)劃840MHz~845MHz、及920MHz~925MHz頻段用于RFID技術(shù)。
·以目前技術(shù)水平來說,無源微波標(biāo)簽比較成功的產(chǎn)品相對集中在800/900MHz頻段,特別是902MHz~928MHz工作頻段上,如美國為902MHz~928MHz。
·800/900MHZ的設(shè)備造價(jià)較低。
·典型應(yīng)用有:EPC Gen2標(biāo)簽、我國鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)、商店警報(bào)防盜系統(tǒng)(EAS)、供應(yīng)鏈管理、郵包識別、集裝箱管理和機(jī)場行李分類等。EPC Gen2標(biāo)簽希望替代條形碼應(yīng)用,這些標(biāo)簽每天應(yīng)用數(shù)百萬個(gè),每年幾十億個(gè),而且是一次性的,可應(yīng)用于行李、供應(yīng)鏈管理和運(yùn)輸業(yè)等。
(3)2.45GHz的RFID系統(tǒng)
·該頻段帶寬較寬(可達(dá)約100MHz),傳播損耗較大,天線尺寸較小,主要采用有源標(biāo)簽,適用于遠(yuǎn)距離的應(yīng)用場合,如100m的距離。
·日本泛在識別(Ubiquitous ID,UID)標(biāo)準(zhǔn)體系是世界上射頻識別三大標(biāo)準(zhǔn)體系之一,UID使用2.45GHz的RFID系統(tǒng)。
·典型應(yīng)用有:日本使用的標(biāo)簽和實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(RTL)等。
(4)5.8GHz的RFID系統(tǒng)
·該頻段的使用比800/900MHz及2.45GHz頻段少。
·5.8GHz多為有源電子標(biāo)簽。
·典型應(yīng)用有:道路運(yùn)輸電子收費(fèi)和我國高速公路不停車收費(fèi)(ETC)等。
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