第3章 物联网RFID的工作原理
物联网中的RFID技术(Ⅲ)
物联网中的RFID技术随着科技的不断进步，物联网技术在各行各业得到了广泛的应用。
而RFID技术作为其重要组成部分之一，也在物联网中发挥着重要作用。
本文将从RFID技术的基本概念、应用领域以及未来发展趋势等方面来探讨物联网中的RFID技术。
RFID技术的基本概念RFID（Radio-Frequency Identification）技术，即射频识别技术，是一种通过射频信号进行非接触式数据传输和识别的技术。
它主要由标签、读写器和数据处理系统组成。
标签内置有芯片和天线，能够储存和传输数据；读写器则用于发送射频信号并接收标签返回的数据；数据处理系统用于对接收到的数据进行处理和分析。
RFID技术的应用领域在物联网中，RFID技术被广泛应用于物品追踪与管理、智能交通、智能医疗、智能制造等领域。
在物品追踪与管理方面，RFID技术可以帮助企业实现对生产、仓储、物流等环节的智能化管理，提高效率并降低成本。
在智能交通领域，RFID技术可以用于车辆识别、车辆收费以及交通信息采集等方面，为城市交通管理带来便利。
在智能医疗领域，RFID技术可以用于病人身份识别、药品追溯、医疗器械管理等方面，提高医疗服务的质量和效率。
在智能制造领域，RFID技术可以用于生产流程控制、产品追溯、设备管理等方面，实现制造过程的自动化和智能化。
RFID技术的未来发展趋势随着物联网的不断发展，RFID技术也将迎来更广阔的应用前景。
首先，RFID 技术将更加广泛地应用于农业、环保等新兴领域。
在农业领域，RFID技术可以用于农产品追溯、畜牧业管理等方面，提高农业生产的效率和品质。
在环保领域，RFID技术可以用于垃圾分类、环境监测等方面，为环保工作提供更加科学的数据支持。
其次，RFID技术将不断创新，推出更多更智能的应用方案。
例如，近距离无源RFID技术、蓝牙低功耗技术等将为RFID技术的应用带来更大的便利性和灵活性。
最后，RFID技术将与其他物联网技术相结合，共同推动物联网的发展。
物联网：射频识别(RFID)原理及应用 第3章 RFID读写器技术(35页)
3.2.2 串联谐振电路
由 电 感 线 圈 L和 电 容 器 C组 成 的 单 个 谐 振 回 路 ， 称 为 单 谐 振 回 路 。 信 号 源 与 电 容 和 电 感 串 接 ， 就 构 成 串 联 谐 振 回 路 ， 如 图 3 - 6所 示。
图3-6 串联谐振回路
图3-2 读写器结构
3.1.4 读写器的种类
根据用途，各种读写器在结构及制造形式上可以大致分为以 下 几 类 ： 固 定 式 读 写 器 、 OEM读 写 器 、 工 业 读 写 器 、 便 携 式 读 写 器 和大量特殊结构的读写器。以下将简单介绍固定式读写器和便携 式器读写器。
1．固定式读写器
公 司 的 AT系 列 工 业 级 ARM7芯 片 AT91SAM7X256作 为 微 控 制 器 ， 该 芯 片 最 大的特点在于：接口丰富、集成度高、性价比高。
AT91SAM7X256芯片最高工作频率为55MHz，工作温度为–4 0 ℃ ～ +85℃，集成64KB SRAM、256KB高速Flash。
图3-13 读写器软件结构图
一套RFID前端设备通常由射频标签（RFID tag）、读写器 （RFID reader）和空气接口协议组成。读写器是一种可以利用 射频技术进行读取或者写入电子标签信息的设备。二者按照空中 接口协议进行通信。
根 据 协 议 要 求 和 描 述 ， 读 写 器 和 标 签 的 体 系 结 构 如 图 3 - 14所 示。
固 定 式 读 写 器 是 最 常 见 的 一 种 读 写 器 ， 如 图 3 - 3所 示 。 固 定 式读写器是将射频控制器和高频接口封装在一个固定的外壳中构 成的。有时，为了减小设备尺寸，降低设备制造成本，便于运输， 也可以将天线和射频模块封装在一个外壳中，这样就构成了集成 式读写器或者一体化读写器。
rfid的工作原理是什么样的
RFID的工作原理是什么样的射频识别技术（RFID）是一种无线通信技术，用于识别特定目标并获取相关数据。
其工作原理是通过RFID标签和读写器之间的无线通信，实现目标的唯一识别。
RFID系统由RFID标签、RFID读写器和数据处理系统组成。
RFID标签RFID标签是一个被动的设备，由芯片和天线构成。
芯片中存储着目标对象的信息，如产品编号、生产日期等。
天线用于接收和发送无线信号。
当RFID标签接收读写器发送的激励信号后，芯片会激活并向读写器发送存储在其中的信息。
RFID读写器RFID读写器是用于与RFID标签进行无线通信的设备。
读写器发出激励信号，激活附近的RFID标签。
一旦RFID标签被激活，读写器会接收从标签发回的数据，并将其传输到数据处理系统进行处理。
数据处理系统数据处理系统负责接收从读写器传来的数据，并进行解码和存储。
通过数据处理系统，用户可以实时查看目标对象的信息，实现对目标的追踪和管理。
RFID的工作过程1.读写器向附近的RFID标签发送激励信号。
2.RFID标签接收到激励信号后被激活，芯片中的信息被读取。
3.RFID标签向读写器发送存储的信息。
4.读写器接收到标签发回的信息，并传输到数据处理系统。
5.数据处理系统解码并存储信息，用户可以通过系统查看数据。
RFID的应用RFID技术被广泛应用于物流管理、库存追踪、智能交通等领域。
例如，通过在物流中使用RFID标签，可以实现货物的实时追踪和管理，提高物流效率并降低成本。
总的来说，RFID技术通过无线通信实现了目标对象的识别和信息传输，为物联网时代的智能化管理提供了重要支持。
以上就是RFID的工作原理及应用介绍，希望对您有所帮助！。
rfid的基本工作原理
rfid的基本工作原理
RFID（无线射频识别）是一种利用无线电技术进行自动识别
的技术，主要由RFID读写器（或称为扫描器）和RFID标签
组成。
其基本工作原理如下：
1. RFID标签的制作：RFID标签由芯片和天线组成。
芯片存储着标签的唯一识别码和其他数据，而天线则用于接收和发送信号。
2. RFID读写器的工作模式：RFID读写器会向周围发送电磁波信号。
3. 无线通信：当RFID标签进入读写器的通信范围内时，标签
会接收到读写器发出的电磁波信号，并利用标签上的天线来接收和解码这些信号。
4. 数据交换：一旦标签成功解码读写器发送的信号，标签会将存储在其芯片中的数据通过无线信号的形式回传给读写器。
5. 数据处理：读写器接收到标签发送的数据后，会将这些数据进行处理，可以显示、存储或传输给其他系统进行进一步处理。
需要注意的是，RFID是一种非接触式的识别技术，即标签不
需要与读写器进行物理接触即可进行通信。
此外，读写器通常具备较大的信号范围，可以同时识别多个标签，并且可以根据需要进行编程和配置。
第3章 物联网RFID的工作原理
物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.3.3 中间件的发展阶段
（1）中间件的发展初期阶段 中间件以串接RFID读写器为目的，RFID读写器厂商主动提供
简单的应用程序接口，以供企业将后端系统与RFID读写器串接。 （2）中间件的成长关键阶段
由于RFID应用强大，国际大公司持续关注RFID的发展。RFID 中间件已经具备平台管理与维护、基本数据搜集和过滤等功能。 （3）中间件的发展成熟阶段
中间件可以称为RFID运作的中枢，它解决了应用系统与硬 件接口连接的问题，解决了多对多连接的各种复杂问题，可以实 现数据的正确读取，并有效地将数据传送到后端网络。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.3.1 中间件的作用
（1）独立的架构 RFID中间件独立，能够与多个RFID读写器以及多个后端应
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.4.1 物联网网络服务概述
电子标签EPC码的容量虽然很大，能够给全球每个物品进 行编码，但EPC码主要是给全球物品提供识别ID号，EPC码本身存 储的物品信息十分有限。物联网的网络是建立在Internet网之上 的，大量物品信息存放在Internet网上，存放地址与物品识别ID 号一一对应，通过ID号可以在Internet网上找到物品详细信息。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.1.2 条码编码
条码将表示商品信息的数字代码转换成一组规则排列的平 行线条，条码遵循唯一性原则以保证条码在全世界范围内不重复。 1、EAN条码
EAN条码有标准版（EAN-13）和缩短版（EAN-8）。EAN条 码目前已用于全球90多个国家和地区，我国于1991年加入EAN组 织。
RFID应用及原理第三章RFID技术工作原理课件
探索RFID技术的工作原理及在各个领域的应用。从概述到细节，全面介绍 RFID系统的组成、标签、读写器、通信协议等关键要素，同时探讨未来发展 趋势和在物流、零售和智慧城市中的应用。
RFID概述
RFID（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，通过将标签 中存储的信息利用无线电波进行无线传输，实现对物体的识别和追踪。
天线
• 通过无线电波收发标签数据 • 控制与标签的通信
• 向周围空间辐射无线电波 • 用于激活、读写标签
RFID频段
低频（LF）
• 30 kHz - 300 kHz • 短距离通信，适用于动
物识别和门禁控制
高频（HF）
• 3 MHz - 30 MHz • 中距离通信，广泛应用
于物流追踪和库存管理
超高频（UHF）
RFID发展历程
1
二战时期
早期的无线电管技术为RFID的发展奠定了基础。
2
20世纪60年代
出现了被动式RFID技术，标签搭配读写器进行数据交互。
3
20世纪90年代
RFID技术逐渐应用于供应链管理和物流追踪。
RFID应用领域
物流管理
跟踪和管理物流过程，提高运输效率。
智慧城市建设
智能交通收费和城市资源管理。
• 300 MHz - 3 GHz • 长距离通信，用于车辆
识别和智能交通系统
RFID通信协议
EPC C1G2
最常用的RFID标准协议，适用于物流和零售业。
ISO 15693
用于高频RFID系统，支持读写标签和反碰撞功能。
ISO 18000-6C
简要说明rfid的工作原理
简要说明RFID的工作原理
尽管RFID技术在现代社会中被广泛应用，但是对于它的工作原理还是不太清楚的。
RFID是一种利用无线电波进行数据传输的技术，主要由标签、读取器和信息系统构成。
它的工作原理如下：
标签的识别
1.标签中携带有一个小型芯片，芯片上存储有唯一的识别号码和其他相
关信息。
2.标签还有一个天线，用来接收和发送无线电波。
3.读取器发出一定频率的无线电波信号，当这个信号到达标签附近时，
标签的天线接收到信号并将其转换为电能。
4.标签通过接收到的电能，激活芯片，并且将其中存储的信息通过无线
电波返回给读取器。
读取器的工作
1.读取器也有一个天线，用来发射和接收无线电波信号。
2.当读取器接收到标签发送的无线电波信号后，将这个信号转换为数字
信号，并传输给信息系统进行处理。
3.信息系统根据标签发送的信号，识别出标签的唯一识别号码，并根据
需要，进行相关操作。
工作流程
1.读取器发射出信号，标签被激活，发送信息。
2.读取器接收标签的信息，通过信息系统识别，并进行相应操作。
总的来说，RFID技术通过无线电波的传输，实现了标签和读取器之间的数据交互，从而实现了物品的追踪和管理。
这种技术在零售、物流、医疗等领域都有广泛的应用，以提高效率和准确性。
简述rfid的工作原理和应用
简述RFID的工作原理和应用一、工作原理RFID（Radio Frequency Identification）是一种无线自动识别技术，它利用无线电信号对标签中的数据进行读写，实现物体的识别和跟踪。
RFID系统由三个主要组成部分组成：RFID标签、RFID读写器和数据处理系统。
1. RFID标签RFID标签由一个芯片和一个天线构成。
芯片内部存储着唯一的标识码和其他相关数据。
天线用于接收和发送无线电信号。
2. RFID读写器RFID读写器用于与标签进行通信。
它通过无线电频率发送信号来激活标签，并接收标签发送的数据。
3. 数据处理系统数据处理系统用于解析和处理RFID标签发送的数据。
它可以将数据存储到数据库中，并通过网络接口提供给其他应用程序使用。
二、应用领域RFID技术在各个领域都有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用领域。
1. 物流和供应链管理RFID可以用于快速准确地跟踪物流过程中的货物。
通过在货物上贴上RFID标签，可以实时监控货物的位置和状态，实现库存管理、运输路线优化等功能，提高物流运作的效率。
2. 零售业在零售业中，RFID被广泛应用于商品管理和防盗系统。
每个商品都贴有RFID 标签，收银台上安装的RFID读写器可以快速读取商品信息，实现自动结算和库存管理。
同时，RFID标签还可以与门禁系统配合使用，防止商品盗窃。
3. 医疗保健RFID可以在医疗保健领域中用于病人识别、药品管理和设备追踪。
通过在病人手腕上佩戴RFID手环，医生和护士可以迅速准确地识别每个病人，防止患者信息混淆。
此外，RFID还可以用于药品管理，确保药品的安全和溯源。
4. 物联网RFID是物联网的重要组成部分之一。
通过将RFID标签与其他传感器和设备结合使用，可以实现多种智能化的应用，例如智能家居、智能交通和智能城市等。
5. 资产管理许多组织和企业需要对自己的固定资产进行管理，例如办公设备、机械设备等。
RFID技术可以用于对这些资产进行追踪和管理，提高资产的利用率和安全性。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.2.2 EPC读写器
1. EPC读写器的构成
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
2. EPC读写器的特点
EPC读写器的基本任务就是激活EPC标签，与EPC标签建立
通信联系，并且在EPC标签与应用软件之间传递数据。 EPC读写器与网络之间不需要个人计算机作为过渡，EPC读 TCP/IP读写器界面设置和动态更新等。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
2. 电子产品编码概述 电子产品编码的概念是由美国麻省理工学院 1999年提出的，
其核心思想是为全球每一个商品提供唯一的电子标识符，通过射
频识别技术完成物品数据的自动采集。 2003年欧洲物品编码协会（EAN）和美国统一编码委员会 （ UCC ）联合收购了 EPC 系统，共同成立了全球电子产品编码中 心（EPCglobal）。
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3.1
全球物品编码
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3.1.1 物品编码概述
1970年，美国开始在商品中使用条码。物联网需要对全球每个 物品进行编码和管理，条码满足不了这样的要求，EPC码就产生了。 1. 条码 条码由欧洲物品编码协会（EAN）和美国统一编码委员会 （UCC）负责编制，目前已经成为全球通用的商务语言。 2. EPC码 EPC码统一了对全球物品编码的方法，其容量可以为全球每个 物品进行编码。
物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
1. EPC标签分类 （1）Class 0 （2）Class 1
该类EPC标签为无源、后向散射式。 ▪ 具有一个电子产品代码标识符和一个标签标识符； ▪ 通过KILL命令能够实现标签自毁功能，使标签永久失效； ▪ 具有可选的密码保护功能； ▪ 具有可选的用户存储空间。
间的通用服务。这些服务具有标准的程序接口和协议，能实现网 络与RFID读写器的无缝连接。 中间件可以称为RFID运作的中枢，它解决了应用系统与硬 件接口连接的问题，解决了多对多连接的各种复杂问题，可以实
现数据的正确读取，并有效地将数据传送到后端网络。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.3.4 中间件的应用
（1）面向服务架构（SOA） RFID中间件在未来发展上，将以面向服务架构（Service Oriented Architecture，SOA）为基本趋势。
（2）基础安全
RFID应用最让外界质疑的是信息安全问题，尤其是消费 者的信息隐私权问题。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.4
物联网名称解析和信息发布服务
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
物联网名称解析服务（Internet of Things Name Service，
IOT-NS）和信息发布服务（Internet of Things Information Service， IOT-IS）是物联网的两个组成部分，主要用于完成信息的传输和 管理功能。其中，IOT-NS负责将电子标签的ID号解析成对应的网 络资源地址，IOT-IS负责对物联网中的信息进行处理和发布。
足1平方毫米，可实现二进制96位信息存储。
EPC标签是EPC码的信息载体，其中存储的唯一信息是96 位或64位的EPC码。根据基本功能和版本号的不同，EPC标签有 类（ Class ）和代（ Gen ）的概念， Class 描述的是 EPC 标签的基 本功能，Gen是指EPC标签规范的版本号。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
1. 条码概述
（1）全球贸易项目代码(GTIN)
（2）系列货运包装箱代码(SSCC) （3）全球位置标识代码（GLN） （4）全球可回收资产标识代码（GRAI） （5）全球单个资产标识代码（GIAI） （6）全球服务标识代码（GSRN）
物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
基于RFID的物联网主要包括5个基本组成部分，分别为EPC 码、识别系统（RFID）、中间件、物联网名称解析服务（IOT-
NS）、物联网信息发布服务（IOT-IS）。EPC码与IOT-IS联系起来
后，可以获得大量的物品信息，并可以实时更新数据信息，一个 全新的物联网就建立起来了。 目前全球有多个RFID标准化组织，制订了多个RFID标准化 体系，其中最有名的三大射频识别标准化组织是EPCglobal、UID 和ISO/IEC，已经制定、发布和实施了多个RFID标准。
EPC系统原来有4个不同的标签制造标准，分别为英国大不
列颠科技集团（BTG）的ISO-180006A标准、美国Intermec科技公
司 （ Intermec Technologies Corp.) 的 ISO-180006B 标 准 、 美 国 Matrics 公司（现在已经被美国讯宝科技公司以 2.3亿美元收购） 的Class 0标准和Alien Technology公司的Class 1标准。 EPC Gen2标准是在整合上述4个标签标准的前提下产生的，
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3.4.1 物联网网络服务概述
电子标签EPC码的容量虽然很大，能够给全球每个物品进
行编码，但EPC码主要是给全球物品提供识别ID号，EPC码本身存
储的物品信息十分有限。物联网的网络是建立在Internet网之上 的，大量物品信息存放在Internet网上，存放地址与物品识别ID 号一一对应，通过ID号可以在Internet网上找到物品详细信息。 EPC系统的名称解析服务称为对象名称解析服务（Object Name Service，ONS），EPC系统的信息发布服务称为EPC信息发 布服务（EPC Information Service，EPCIS）。
织。
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表3.1 EAN-13条码最多允许的商品项目总数
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
2、UPC条码
1970年，美国超级市场委员会制定了通用商品代码（UPC
条码）。1973年，美国统一编码委员会（UCC）建立了UPC条码 系统，并全面实现了该码制的标准化。
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1.EPC码的容量
EPC码是二进制码，这一点与条码不同，条码是十进制码。
EPC码的版本有64位、96位和256位编码结构。
表3.3 EPC-96位编码结构最多允许存在的商品总数
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写器提供了网络连接功能，EPC读写器的软件可以进行 Web设置、
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3.3
中间件
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RFID中间件（Middleware）处于读写器与后台网络的中间，
扮演RFID硬件和应用程序之间的中介角色，是RFID硬件和应用之
物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.3.2 中间件的结构
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.3.3 中间件的发展阶段
（1）中间件的发展初期阶段
中间件以串接RFID读写器为目的，RFID读写器厂商主动提供
简单的应用程序接口，以供企业将后端系统与RFID读写器串接。 （2）中间件的成长关键阶段 由于RFID应用强大，国际大公司持续关注RFID的发展。RFID 中间件已经具备平台管理与维护、基本数据搜集和过滤等功能。 （3）中间件的发展成熟阶段 有了成熟的解决方案，企业不需再为前端RFID硬件与后端 应用系统的连接而烦恼。
同时EPC Gen2标准扩展了上述4个标签标准。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
EPC Gen2标准详细描述了第二代 EPC标签与读写器之间的
通信。 EPC Gen2的特点如下。
▪ 开放和多协议的标准
▪ 全球频率
▪ 识读速率更大 ▪ 更大的存储能力 ▪ 免版税和兼容 ▪ 其它优点
EPC Gen2是EPC系统第二代标准。EPC Gen2标准主要是为 使这项技术与实践结合，满足现实的需求。 EPC Gen2标签2005 年投入使用。EPC Gen2标签提高了RFID标签的质量，追踪物品的 效果更好，同时提高了信息的安全保密性。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.4.3 物联网信息发布服务
物联网信息发布服务（IOT-IS）是用网络数据库来实现的， IOT-IS提供了一个数据和服务的接口，使得物品的信息可以在企
业之间共享。
目前比较成熟的物联网信息发布服务，是EPC系统的信息 服务EPCIS。在这个系统中，EPC码被用作数据库的查询指针， EPCIS提供信息查询接口，与已有的数据库、应用程序及信息系 统相连。
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物联网-射频识别（RFID）核心技术详解（第2版）
3.1.3 EPC码
EPC码与EAN/UCC码兼容，是新一代的编码标准，是全球 统一标识系统的延伸和拓展。EPCglobal是全球性非盈利组织，其
主要职能是负责对全球商品进行电子产品编码和管理。EPC码是