RFID系统的构成及工作原理[优质ppt]
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RFID应用及原理第三章RFID技术工作原理PPT课件
02
RFID系统组成
标签类型
01
分为被动式、主动式和半主动式三种类型，其中被动式标签应用最为广泛。
标签结构
02
由天线和芯片组成，天线用于接收和发送信号，芯片则存储物品信息。
标签工作原理
03
当标签进入磁场后，阅读器通过天线发送射频信号，标签接收信号后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息，供阅读器读取。
rfid应用及原理第三章rfid技术工作原理ppt课件
contents
目录
RFID技术概述 RFID系统组成 RFID工作原理 RFID安全与隐私 RFID未来发展
01
RFID技术概述
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电波在一定距离内识别特定目标并读写相关数据。
访问控制
对RFID标签和读写器之间的通信进行加密，确保数据传输过程中的隐私保护。
加密通信
隐私保护
05
RFID未来发展
技术发展趋势
标准化：随着RFID技术的普及，标准化将成为一个重要的发展趋势。通过制定统一的行业标准，可以促进不同厂商之间的设备兼容性，降低成本，提高应用效率。
智能制造
在智能制造领域，RFID技术可以用于实现生产过程的自动化和智能化管理。通过在生产线上部署RFID标签，可以实现生产过程的实时监控和追踪，提高生产效率和产品质量。
RFID技术利用射频信号和感应电流的耦合效应，实现信息的传递和数据的读写。
RFID定义
雷达技术的应用，为RFID奠定了基础。
1940年代
美国开始研究RFID技术，用于军事和物流领域。
射频技术RFID全析PPT课件
3、半有源RFID产品，结合有源RFID产品及无源RFID产品的优势，在低频 125KHZ频率的触发下，让微波2.45G发挥优势。半有源RFID技术，也可以 叫做低频激活触发技术，利用低频近距离精确定位，微波远距离识别和上传 数据，来解决单纯的有源RFID和无源RFID没有办法实现的功能。简单的说， 就是近距离激活定位，远距离识别及上传数据。
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），或者由标签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。
半有源RFID是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活 性应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读 写工作模式，且无需接触或瞄准；可在各种恶劣环境下自由工作，短距离射 频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的 流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如 自动收费或识别车辆身份等。
4 技术特色
射频技术的特点
射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条 形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫 秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪 等交互式业务。
制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂 商提供的都是专用系统，导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率 和协议标准，这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。 许多欧美组织正在着手解决这个问题，并已经取得了一些成绩。标准化必将 刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。
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），或者由标签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。
半有源RFID是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活 性应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读 写工作模式，且无需接触或瞄准；可在各种恶劣环境下自由工作，短距离射 频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的 流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如 自动收费或识别车辆身份等。
4 技术特色
射频技术的特点
射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条 形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫 秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪 等交互式业务。
制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂 商提供的都是专用系统，导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率 和协议标准，这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。 许多欧美组织正在着手解决这个问题，并已经取得了一些成绩。标准化必将 刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。
第4章RFID系统的构成及工作原理ppt课件
17iti1biti密勒码编码规则1biti的起始位置不变化中间位置跳变00biti的起始位置跳变中间位置不跳变10biti的起始位置不跳变中间位置不跳变密勒码编码规则三三rfidrfid编码调制与数据校验编码调制与数据校验18rfid中常用的编码方式及编解码器密勒码波形及与nrz码曼彻斯特码的波形关系三三rfidrfid编码调制与数据校验编码调制与数据校验19rfid中常用的编码方式及编解码器密勒miller码用曼彻斯特码产生密勒码的电路三三rfidrfid编码调制与数据校验编码调制与数据校验20修正密勒码编码器假设输出数
（a）修正密勒码编码器原理框图
a b c d e Z Z X X Y X Y Z Y 0 0 1 1 0 1 0 0
Hale Waihona Puke 21（b）波形图示例三、RFID编码、调制与数据校验
修正密勒码解码
修正密勒码 输入 解码开始 使能
脉冲形成
时钟电路
数据 CLK
内部数据 产生
数据寄存
解码 输出
CLK（13.56MHz） 解码结束
图4-8射频识别系统的基本通信结构框图
三、RFID编码、调制与数据校验
2）、 RFID调制
脉冲调制是指将数据的 NRZ码变换为更高频率的脉冲串，该脉冲串的脉 冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式为频移键控FSK和相 移键控PSK。 （1）FSK调制 FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制，FSK调制方式用于频率 低于135kHz(射频载波频率为125kHz)的情况，图4-12所示为FSK方式一 例，数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的 脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率f0=fc/8。
若从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两 大部分，如图4-3示。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系统主 要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用； 通信设施负责整个RFID系统的信息传递。
（a）修正密勒码编码器原理框图
a b c d e Z Z X X Y X Y Z Y 0 0 1 1 0 1 0 0
Hale Waihona Puke 21（b）波形图示例三、RFID编码、调制与数据校验
修正密勒码解码
修正密勒码 输入 解码开始 使能
脉冲形成
时钟电路
数据 CLK
内部数据 产生
数据寄存
解码 输出
CLK（13.56MHz） 解码结束
图4-8射频识别系统的基本通信结构框图
三、RFID编码、调制与数据校验
2）、 RFID调制
脉冲调制是指将数据的 NRZ码变换为更高频率的脉冲串，该脉冲串的脉 冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式为频移键控FSK和相 移键控PSK。 （1）FSK调制 FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制，FSK调制方式用于频率 低于135kHz(射频载波频率为125kHz)的情况，图4-12所示为FSK方式一 例，数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的 脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率f0=fc/8。
若从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两 大部分，如图4-3示。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系统主 要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用； 通信设施负责整个RFID系统的信息传递。
第四章-RFID系统工作原理ppt课件
解码 器
命令
数据
写数据 读数据
物理接 能量 口（调
制解调 器）
数据协议处理器 标签驱动（射频单元）
应用程序接口（API）
空中接口（Air Interface）
图4-1 RFID系统结构
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
通过电磁场对电子标签进行识别。因此，阅读器天线所形 成的电磁场范围即为阅读器的可读区域。
2 电子标签
电子标签 (Electronic Tag) 也称为智能标签 (Smart Tag) ，是由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标 签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。电子标签 是RFID系统中真正的数据载体。系统工作时，阅读器发 出查询（能量）信号，标签（无源）在收到查询（能量） 信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工 作，一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后 反射回阅读器。
中间件的主要任务和功能：
（1）阅读器协调控制
终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅 读器。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能， 使终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。
（2）数据过滤与处理
当标签信息传输发生错误或有冗余数据产生时，RFID中间件可以通过 一定的算法纠正错误并过滤掉冗余数据。RFID中间件可以避免不同的 阅读器读取同一电子标签的碰撞，确保了阅读准确性。
（3）数据路由与集成
RFID中间件能够决定采集到的数据传递给哪一个应用。RFID中间件 可以与企业现有的企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）、 仓储管理系统（WMS）等软件集成在一起，为它们提供数据的路由和 集成，同时中间件可以保存数据，分批的给各个应用提交数据。
命令
数据
写数据 读数据
物理接 能量 口（调
制解调 器）
数据协议处理器 标签驱动（射频单元）
应用程序接口（API）
空中接口（Air Interface）
图4-1 RFID系统结构
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
通过电磁场对电子标签进行识别。因此，阅读器天线所形 成的电磁场范围即为阅读器的可读区域。
2 电子标签
电子标签 (Electronic Tag) 也称为智能标签 (Smart Tag) ，是由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标 签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。电子标签 是RFID系统中真正的数据载体。系统工作时，阅读器发 出查询（能量）信号，标签（无源）在收到查询（能量） 信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工 作，一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后 反射回阅读器。
中间件的主要任务和功能：
（1）阅读器协调控制
终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅 读器。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能， 使终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。
（2）数据过滤与处理
当标签信息传输发生错误或有冗余数据产生时，RFID中间件可以通过 一定的算法纠正错误并过滤掉冗余数据。RFID中间件可以避免不同的 阅读器读取同一电子标签的碰撞，确保了阅读准确性。
（3）数据路由与集成
RFID中间件能够决定采集到的数据传递给哪一个应用。RFID中间件 可以与企业现有的企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）、 仓储管理系统（WMS）等软件集成在一起，为它们提供数据的路由和 集成，同时中间件可以保存数据，分批的给各个应用提交数据。
RFID原理与应用-第二章PPT课件
1. RFID系统的基本组成 2. RFID电子标签 3. RFID读写器 4. 飞利浦的Mifare标准IC卡—MF1
IC S50 5. 飞利浦的ICODE标准ICODE SLI系
列SL2 ICS20卡
1. RFID系统的基本组成
1-1 RFID通信的物理学原理①
根据观测点到天线的距离和电磁波的波长，电磁 场区划分为近场区和远场区
5. 飞利浦的ICODE标准ICODE
SLI系列SL2 ICS20卡
ISO/IEC 15693协议标 准的高频RFID无源IC卡， 专为供应链与运筹管理 应用所设计，具有高度 防冲突与长距离运作等 优点，适合于高速、长 距离应用。包括ICODE SLI-S、SL2-S 等多系列 产品，目前ICODE 是高 频（HF）RFID标签方案 的业界标准。
在智能物流、仓储、图书馆等较大规模的RFID 应用系统中，通常需要几十个甚至几百个读写 器组成一个网络，使大范围内的每一个电子标 签至少和一个读写器进行通信。这样不可避免 地产生多读写器的冲撞问题。冲撞问题有大致 可分为多读写器对标签的干扰和读写器对读写 器的干扰。多读写器对标签的干扰问题主要由 标签自身的抗干扰能力来解决，本节主要讨论 读写器对读写器的干扰问题及解决方法。
Wireles _power_transfer_via_inductive_coupling.flv
1-1 RFID通信的物理学原理③
RFID的低频和高频段的信息传递在近场区进行，超高 频和微波段在远场区进行
1-2-1 RFID信号的调制解调①
进行无线通信需要把通信信号加载到一定频率的 载波上进行发送，信号的调制是对信号源信息进 行处理加载到载波上，使其变为适合于信道传输 形式的过程。在无线电技术中原始的信号叫基带 信号，数字调制就是用基带信号控制高频载波的 参数（振幅、频率和相位），使这些参数随基带 信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称 为调制信号，未调制的高频电振荡称为载波。被 调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调 信号。解调是调制的逆过程。调制方式不同，解 调方法也不一样，与调制的分类相对应。
IC S50 5. 飞利浦的ICODE标准ICODE SLI系
列SL2 ICS20卡
1. RFID系统的基本组成
1-1 RFID通信的物理学原理①
根据观测点到天线的距离和电磁波的波长，电磁 场区划分为近场区和远场区
5. 飞利浦的ICODE标准ICODE
SLI系列SL2 ICS20卡
ISO/IEC 15693协议标 准的高频RFID无源IC卡， 专为供应链与运筹管理 应用所设计，具有高度 防冲突与长距离运作等 优点，适合于高速、长 距离应用。包括ICODE SLI-S、SL2-S 等多系列 产品，目前ICODE 是高 频（HF）RFID标签方案 的业界标准。
在智能物流、仓储、图书馆等较大规模的RFID 应用系统中，通常需要几十个甚至几百个读写 器组成一个网络，使大范围内的每一个电子标 签至少和一个读写器进行通信。这样不可避免 地产生多读写器的冲撞问题。冲撞问题有大致 可分为多读写器对标签的干扰和读写器对读写 器的干扰。多读写器对标签的干扰问题主要由 标签自身的抗干扰能力来解决，本节主要讨论 读写器对读写器的干扰问题及解决方法。
Wireles _power_transfer_via_inductive_coupling.flv
1-1 RFID通信的物理学原理③
RFID的低频和高频段的信息传递在近场区进行，超高 频和微波段在远场区进行
1-2-1 RFID信号的调制解调①
进行无线通信需要把通信信号加载到一定频率的 载波上进行发送，信号的调制是对信号源信息进 行处理加载到载波上，使其变为适合于信道传输 形式的过程。在无线电技术中原始的信号叫基带 信号，数字调制就是用基带信号控制高频载波的 参数（振幅、频率和相位），使这些参数随基带 信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称 为调制信号，未调制的高频电振荡称为载波。被 调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调 信号。解调是调制的逆过程。调制方式不同，解 调方法也不一样，与调制的分类相对应。
《RFID简介》课件
RFID系统由读写器、标签和 通信网络组成。读写器负责 发送和接收信号，而标签存 储着被识别的物体信息。
RFID的分类
RFID根据频率和工作模式的 不同可以分为不同类型，如 低频RFID、高频RFID和超高 频RFID等。
RFID的工作原理
1
RFID读写器与标签通讯原理
读写器向标签发出无线电信号，标签通过反射信号返回存储的数据给读写器，实 现信息的读取和写入。
RFID简介
RFID（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，用于识别 和跟踪标签内的数据。它可以应用于各个领域，并具有广阔的发展前景。
什么是RFID
RFID的定义
RFID是一种通过无线电信号 进行自动识别和追踪的技术。 它由读写器和标签组成。
RFID的构成
2
RFID的频率和通信距离
RFID工作在不同的频段，距离和存取速度受到频率的影响。较低频率通常具有 较短的通信距离。
3
RFID的优缺点
RFID具有高效、自动化、非接触式等优点，但也存在着安全性和成本等缺点。
RFID的应用
物流领域的应用
RFID可以实现自动化的库存管理 和追踪货物的流动，提高物流效 率。
仓储管理的应用
车载应用的应用
通过RFID，可以实现库房自动化 管理、减少库存错误和提高效率。
பைடு நூலகம்
RFID技术可以实现车辆识别和控 制，提升车辆安全性和效率。
RFID的发展前景
1
RFID市场的发展趋势
随着物联网和自动化技术的发展，RFID市场将继续增长，并应用于更多领域。
2
RFID技术的发展方向
RFID技术将更加小型化、智能化，增加能源效率和安全性，提高通信距离和速 度。
RFID的分类
RFID根据频率和工作模式的 不同可以分为不同类型，如 低频RFID、高频RFID和超高 频RFID等。
RFID的工作原理
1
RFID读写器与标签通讯原理
读写器向标签发出无线电信号，标签通过反射信号返回存储的数据给读写器，实 现信息的读取和写入。
RFID简介
RFID（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，用于识别 和跟踪标签内的数据。它可以应用于各个领域，并具有广阔的发展前景。
什么是RFID
RFID的定义
RFID是一种通过无线电信号 进行自动识别和追踪的技术。 它由读写器和标签组成。
RFID的构成
2
RFID的频率和通信距离
RFID工作在不同的频段，距离和存取速度受到频率的影响。较低频率通常具有 较短的通信距离。
3
RFID的优缺点
RFID具有高效、自动化、非接触式等优点，但也存在着安全性和成本等缺点。
RFID的应用
物流领域的应用
RFID可以实现自动化的库存管理 和追踪货物的流动，提高物流效 率。
仓储管理的应用
车载应用的应用
通过RFID，可以实现库房自动化 管理、减少库存错误和提高效率。
பைடு நூலகம்
RFID技术可以实现车辆识别和控 制，提升车辆安全性和效率。
RFID的发展前景
1
RFID市场的发展趋势
随着物联网和自动化技术的发展，RFID市场将继续增长，并应用于更多领域。
2
RFID技术的发展方向
RFID技术将更加小型化、智能化，增加能源效率和安全性，提高通信距离和速 度。
第2章 RFID系统的基本构成-ppt
23
2.3 射频标签
射频标签作为RFID系统重要的硬件组成部分 本节将从以下八个方面对阅读器进行介绍
标
标
标
标
签
标
标
标
签
标
签
签
操
签
签
签
唤
签
功
分
作
组
天
芯
醒
制
能
类
规
成
线
片
电
造
范
路
24
2.3.0 标签概述
• 电子标签（Electronic Tag）也称之为智能标签（Smart Tag），是指由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小 标签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。
26
2.3.1 标签功能
射频标签的最主要功能就是能够存储一定量的数据， 并以反向散射的通信方式将存储的数据发送给阅读器。
存
一般来说，可以将标签的功能归纳为以下几点：
能
储 标签内存储和物品相关 数 的信息，如标识符、生 据 产日期、生产厂家等。
量 获
标签可以从阅读器发射的电 磁场中吸收能量，为标签自
间的通信
自多中连
组天间接
网 能
线 管
件 接
外 设
…
力理口
9
2.2.2 阅读器分类
按工作频率
RFID系统的工作原理与其所使用的射频信号 频率有关。 工作频率越高，识别距离越远，数据传输速 率越高，信号衰减越厉害，对障碍物越敏感。
低频和高频阅读器， 工作距离一般小于1m， 典型工作频率125kHz、 135kHz、6.78MHz、 13.56MHz和27.125MHz
取 生供电。
2.3 射频标签
射频标签作为RFID系统重要的硬件组成部分 本节将从以下八个方面对阅读器进行介绍
标
标
标
标
签
标
标
标
签
标
签
签
操
签
签
签
唤
签
功
分
作
组
天
芯
醒
制
能
类
规
成
线
片
电
造
范
路
24
2.3.0 标签概述
• 电子标签（Electronic Tag）也称之为智能标签（Smart Tag），是指由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小 标签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。
26
2.3.1 标签功能
射频标签的最主要功能就是能够存储一定量的数据， 并以反向散射的通信方式将存储的数据发送给阅读器。
存
一般来说，可以将标签的功能归纳为以下几点：
能
储 标签内存储和物品相关 数 的信息，如标识符、生 据 产日期、生产厂家等。
量 获
标签可以从阅读器发射的电 磁场中吸收能量，为标签自
间的通信
自多中连
组天间接
网 能
线 管
件 接
外 设
…
力理口
9
2.2.2 阅读器分类
按工作频率
RFID系统的工作原理与其所使用的射频信号 频率有关。 工作频率越高，识别距离越远，数据传输速 率越高，信号衰减越厉害，对障碍物越敏感。
低频和高频阅读器， 工作距离一般小于1m， 典型工作频率125kHz、 135kHz、6.78MHz、 13.56MHz和27.125MHz
取 生供电。
RFID技术(共47张PPT)
案例：沃尔玛
❖ 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。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%。
③ 监视器，在出口形成一定区域的监视空间。
四、RFID的种类
2．便携式数据采集系统 便携式数据采集系统是使用带有RFID阅读器的手持式数据采集器采 集RFID标签上的数据。
❖这种系统具有比较大的灵活性，适用于不宜安装固定式 RFID系统的应用环境。
❖手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时，通 过无线电波数据传输方式实时地向主计算机系统传输数 据，也可以暂时将数据存储在阅读器中，成批地向主计 算机系统传输数据。
射频识别（RFID）的应用实例
❖ 2006年，德国举行了世界杯足球赛，其所有入场 门票皆采用RFID技术的带芯片纸质门票，以遏止 黄牛票的买卖行为以及伪造门票，使得真正持有 票的人才可以入场。
❖ RFID 门票除了付款、进入比赛会场外，还可用于 如停车、寄放物品、搭乘大众运输系统、购买饮 料及各种其它商品等额外的加值服务。
2．射频标签
（2）射频标签的分类
按标签中存储器数据存储能力的不同，可分为：
标识标签与便携式数据文件。
❖标识标签中存储的只是标识号码，用于对特定的标识项 目，如人、物、地点进行标识，关于被标识项目的详细 的特定信息，只能在与系统相连接的数据库中进行查找 。
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若从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两 大部分，如图4-3示。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系统主 要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用； 通信设施负责整个RFID系统的信息传递。
图4-3 射频识别系统基本组成
二、 RFID系统构架
1、电子标签
4、读写器天线
二、 RFID系统构架
天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的设备， 是电路与空间的界面器件，用来实现导行波与自由空间波能量的转化。在 RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类，分别承担接 收能量和发射能量的作用。
RFID系统读写器天线的特点是：①足够小以至于能够贴到需要的 物品上；②有全向或半球覆盖的方向性；③能够给标签的芯片提供最 大可能的信号；④无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询 问信号相匹配；⑤具有鲁棒性；⑥价格便宜。
三、RFID编码、调制与数据校验
1）、 RFID数据传输常用编码格式
数字基带信号波形，可以用不同形式的代码来表示二进制的“1”和“0”。射 频识别系统通常使用下列编码方法中的一种：反向不归零（NRZ）编码、曼彻斯 特（Manchester）编码、单极性归零（UnipolarHZ）编码、差动双相（DBP） 编码、米勒（Miller）编码利差动编码。
低于135kHz(射频载波频率为125kHz)的情况，图4-12所示为FSK方式一 例，数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的 脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率f0=fc/8。
数据时钟
数据NRZ码
0
0
1
1
0
FSK脉冲
f0
f0
f1
f1
图4-12FSK脉冲调制波形
最常用的数字信号波形为矩形脉冲，矩形脉冲易于产生和变换。以下用矩形脉 冲为例来介绍几种常用的脉冲波形和传输码型。图4-9所示为4种数字矩形码的脉 冲波形。
图4-9数据矩形码的脉冲波形
三、RFID编码、调制与数据校验
在选择读写器天线时应考虑的主要因素有：①天线的类型；② 天线的阻抗；③应用到物品上的RF的性能；④在有其他物品围绕 贴标签物品时RF的性能。
5、通信设施
二、 RFID系统构架
通信设施为不同的RFID系统管理提供安全通信连接，是 RFID系统的重要组成部分。通信设施包括有线或无线网络和 读写器或控制器与计算机连接的串行通信接口。无线网络可 以是个域网（PAN）（如蓝牙技术）、局域网（如802.11x、 WiFi），也可以是广域网（如GPRS、3G技术）或卫星通信 网络（如同步轨道卫星L波段的RFID系统）。
电子标签（Electronic Tag）也称也称应答器或智能标签（Smart Label），是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。
图4-4 RFID系统构件——标签
电压调节器：把由标签阅读器送来 的射频信号转换为直流电源， 并经大电容储存能量，再经稳 压电路以提供稳定的电源；
调制器：逻辑控制电路送出的数据 经调制电路调制后加载到天线 送给阅读器；
图4-6 读写器组成示意图
读写器的硬件部分通常由
收发机、微处理器、存 储器、外部传感器/执行 器，报警器的输入/输出 接口、通信接口及电源 等 部 件 组 成 ， 如 图 4-6 所示。
3、控制器
二、 RFID系统构架
控制器是读写器芯片有序工作的指挥中心，主要功能是： 与应用系统软件进行通信；执行从应用系统软件发来的动作 指令；控制与标签的通信过程；基带信号的编码与解码；执 行防碰撞算法；对读写器和标签之间传送的数据进行加密和 解密；进行读写器与电子标签之间的身份认证；对键盘、显 示设备等其他外部设备的控制。其中，最重要的是对读写器 芯片的控制操作。
三、RFID编码、调制与数据校验
1、 RFID编码
射频识别系统的结构与通信系统的基本模型相类似，满足了通信功能 的基本要求。读写器和电子标签之间的数据传输构成了与基本通信模型相 类似的结构。读写器与电子标签之间的数据传输需要三个主要的功能块， 如图4-8所示。按读写器到电子标签的数据传输方向，是读写器（发送器） 中的信号编码（信号处理）和调制器（载波电路），传输介质（信道）， 以及电子标签（接收器）中的解调器（载波回路）和信号译码（信号处 理）。
图4-8射频识别系统的基本通信结构框图
三、RFID编码、调制与数据校验
2Байду номын сангаас、 RFID调制
脉冲调制是指将数据的NRZ码变换为更高频率的脉冲串，该脉冲串的脉 冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式为频移键控FSK和相 移键控PSK。
（1）FSK调制 FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制，FSK调制方式用于频率
二、 RFID系统构架
RFID是一种系统，一种射频识别系统。典型的RFID系 统主要由阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4 部分构成，一般我们把中间件和应用软件统称为应用系统。
图4-2 RFID的系统结构
二、 RFID系统构架
在实际RFID解决方案中，不论是简单的RFID系统还是 复杂的RFID系统都包含一些基本组件。组件分为硬件组件 和软件组件。
《RFID系统的构成及工作原理》 教学设计
主要内容
一、案例识读与分析 二、RFID系统构架 三、RFID编码、调制与数据校验 四、RFID系统的基本原理 五、实训与实践
一、案例识读与分析
RFID：数据的神经末梢，RFID系统在湖南长 丰汽车公司的案例
案例分析与讨论：
（1）简述湖南长丰汽车公司RFID系统的主要构成及在生产 中起到的作用？ （2）简述RFID系统的工作原理？
解调器：把载波去除以取出真正的 调制信号；
逻辑控制单元：用来译码阅读器送 来的信号，并依其要求回送数 据给阅读器；
存储单元：包括EEPROM与ROM， 作为系统运行及存放识别数据 的位置。
二、 RFID系统构架
2、读写器
读写器是一个捕捉和处理RFID标签数据的设备，它可以是单独的个体， 也可以嵌入到其他系统之中。读写器也是构成RFID系统的重要部件之一， 由于它能够将数据写到RFID标签中，因此称为读写器。
图4-3 射频识别系统基本组成
二、 RFID系统构架
1、电子标签
4、读写器天线
二、 RFID系统构架
天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的设备， 是电路与空间的界面器件，用来实现导行波与自由空间波能量的转化。在 RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类，分别承担接 收能量和发射能量的作用。
RFID系统读写器天线的特点是：①足够小以至于能够贴到需要的 物品上；②有全向或半球覆盖的方向性；③能够给标签的芯片提供最 大可能的信号；④无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询 问信号相匹配；⑤具有鲁棒性；⑥价格便宜。
三、RFID编码、调制与数据校验
1）、 RFID数据传输常用编码格式
数字基带信号波形，可以用不同形式的代码来表示二进制的“1”和“0”。射 频识别系统通常使用下列编码方法中的一种：反向不归零（NRZ）编码、曼彻斯 特（Manchester）编码、单极性归零（UnipolarHZ）编码、差动双相（DBP） 编码、米勒（Miller）编码利差动编码。
低于135kHz(射频载波频率为125kHz)的情况，图4-12所示为FSK方式一 例，数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的 脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率f0=fc/8。
数据时钟
数据NRZ码
0
0
1
1
0
FSK脉冲
f0
f0
f1
f1
图4-12FSK脉冲调制波形
最常用的数字信号波形为矩形脉冲，矩形脉冲易于产生和变换。以下用矩形脉 冲为例来介绍几种常用的脉冲波形和传输码型。图4-9所示为4种数字矩形码的脉 冲波形。
图4-9数据矩形码的脉冲波形
三、RFID编码、调制与数据校验
在选择读写器天线时应考虑的主要因素有：①天线的类型；② 天线的阻抗；③应用到物品上的RF的性能；④在有其他物品围绕 贴标签物品时RF的性能。
5、通信设施
二、 RFID系统构架
通信设施为不同的RFID系统管理提供安全通信连接，是 RFID系统的重要组成部分。通信设施包括有线或无线网络和 读写器或控制器与计算机连接的串行通信接口。无线网络可 以是个域网（PAN）（如蓝牙技术）、局域网（如802.11x、 WiFi），也可以是广域网（如GPRS、3G技术）或卫星通信 网络（如同步轨道卫星L波段的RFID系统）。
电子标签（Electronic Tag）也称也称应答器或智能标签（Smart Label），是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。
图4-4 RFID系统构件——标签
电压调节器：把由标签阅读器送来 的射频信号转换为直流电源， 并经大电容储存能量，再经稳 压电路以提供稳定的电源；
调制器：逻辑控制电路送出的数据 经调制电路调制后加载到天线 送给阅读器；
图4-6 读写器组成示意图
读写器的硬件部分通常由
收发机、微处理器、存 储器、外部传感器/执行 器，报警器的输入/输出 接口、通信接口及电源 等 部 件 组 成 ， 如 图 4-6 所示。
3、控制器
二、 RFID系统构架
控制器是读写器芯片有序工作的指挥中心，主要功能是： 与应用系统软件进行通信；执行从应用系统软件发来的动作 指令；控制与标签的通信过程；基带信号的编码与解码；执 行防碰撞算法；对读写器和标签之间传送的数据进行加密和 解密；进行读写器与电子标签之间的身份认证；对键盘、显 示设备等其他外部设备的控制。其中，最重要的是对读写器 芯片的控制操作。
三、RFID编码、调制与数据校验
1、 RFID编码
射频识别系统的结构与通信系统的基本模型相类似，满足了通信功能 的基本要求。读写器和电子标签之间的数据传输构成了与基本通信模型相 类似的结构。读写器与电子标签之间的数据传输需要三个主要的功能块， 如图4-8所示。按读写器到电子标签的数据传输方向，是读写器（发送器） 中的信号编码（信号处理）和调制器（载波电路），传输介质（信道）， 以及电子标签（接收器）中的解调器（载波回路）和信号译码（信号处 理）。
图4-8射频识别系统的基本通信结构框图
三、RFID编码、调制与数据校验
2Байду номын сангаас、 RFID调制
脉冲调制是指将数据的NRZ码变换为更高频率的脉冲串，该脉冲串的脉 冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式为频移键控FSK和相 移键控PSK。
（1）FSK调制 FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制，FSK调制方式用于频率
二、 RFID系统构架
RFID是一种系统，一种射频识别系统。典型的RFID系 统主要由阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4 部分构成，一般我们把中间件和应用软件统称为应用系统。
图4-2 RFID的系统结构
二、 RFID系统构架
在实际RFID解决方案中，不论是简单的RFID系统还是 复杂的RFID系统都包含一些基本组件。组件分为硬件组件 和软件组件。
《RFID系统的构成及工作原理》 教学设计
主要内容
一、案例识读与分析 二、RFID系统构架 三、RFID编码、调制与数据校验 四、RFID系统的基本原理 五、实训与实践
一、案例识读与分析
RFID：数据的神经末梢，RFID系统在湖南长 丰汽车公司的案例
案例分析与讨论：
（1）简述湖南长丰汽车公司RFID系统的主要构成及在生产 中起到的作用？ （2）简述RFID系统的工作原理？
解调器：把载波去除以取出真正的 调制信号；
逻辑控制单元：用来译码阅读器送 来的信号，并依其要求回送数 据给阅读器；
存储单元：包括EEPROM与ROM， 作为系统运行及存放识别数据 的位置。
二、 RFID系统构架
2、读写器
读写器是一个捕捉和处理RFID标签数据的设备，它可以是单独的个体， 也可以嵌入到其他系统之中。读写器也是构成RFID系统的重要部件之一， 由于它能够将数据写到RFID标签中，因此称为读写器。