RFID第三周作业

RFID理论基础

基本概念

分 支

 

传输线理论

传输线是传输电磁能量的一种装置，在低频电路中的导线属于传输线的一种特例。

长线：指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值（即电长度）大于或接近于1；反之，则称为短线。

高低频电路传输线特征：在低频传输线中，电流几乎均匀地分布在导线内部，电流和电荷可等效的集中在轴线上；高频传输线上的电压和电流将随着空间位置变化而变化，使电压和电流呈现出波动性。

谐振电路

有选择性地让一部分频率的源信号通过，同时衰减通带外的信号

谐振电路分为串联谐振电路和并联谐振电路，无论是哪一种，一般情况下都是由电阻（R）、电感（L）、电容（C）和信号源组成。

串联谐振电路在RFID中的应用：在RFID读写器的射频前端常常要用到串联谐振电路，因为它可以使低频和高频RFID读写器有较好的能量输出。并联谐振电路在RFID中的应用：在RFID电子标签的射频前端常采用并联谐振电路，因为它可以使低频和高频RFID电子标签从读写器耦合的能量最大。

 

天线基础

天线是一种以电磁波形式发射或接受射频信号的装置，即一种能够将电流信号转换为电磁波，或者将接收到的电磁波转换为电流信号的装置。

在RFID系统中，以读写器向标签传输数据为例：由读写器（发射机）产生高频震荡能量，经过传输线（在天线领域，传输线也称为馈线）传输到发射天线，然后以电磁波形式向预定方向辐射。接收天线则将接收到的电磁波能量通过馈线送到标签（接收机），完成无线电波传输的过程。

天线周围存在三个场，从近到远依次为：无功近场区（感应场）、辐射近场区、辐射远场区。

低频和高频RFID天线技术：低频系统的工作频率范围为30~300kHz，RFID常见的低频工作频率有125kHz和134.2kHz。低频系统的特点是电子标签外形多样，但电子 标签内保存的数据量较少，阅读距离较短，读写器天线方向性不强。  高频系统的工作频率范围为3~30MHz，RFID常用的高频工作频率有6.75MHz、13.56MHz、和27.125MHz。高频系统的特点是可以传输较大的数据，是目前应用比较成熟、使用范围较广的系统。

                                                                          

 

 

 

2.论述RFID与物联网的关系

物联网有四大支撑技术：RFID、WSN/ZigBee、以MEMS为代表的传感器技术、智能服务技术。物联网包括物联网感知层、物联网网络层、物联网应用层，RFID技术就属于物联网感知层部分。物联网，顾名思义，就是将物的信息能够上传到网络，并通过网络实现物与物之间的联系，同时有效地及时地收集物的信息并加以很好的利用将会大大的改变我们的生活。当然，要将物的信息及时的准确的传输到平台上还需要技术支撑，RFID就是其中一项很基础很重要的技术，并且它已经在我们现在生活的很多领域得到了应用。综上所述，RFID与物联网是密不可分的，RFID是物联网的组成部分，物联网的运作需要RFID。

3.图示RFID系统组成及其功能

       

读写器（阅读器）：读取（有时还可以写入）电子标签信息的设备，配有天线

电子标签：由天线及芯片组成，每个标签都有一个全球唯一的ID号码—UID，UID是在制作芯片时放在ROM中的，无法修改。标签附着在物体上标识目标对象。

上层管理系统（计算机系统）：与RFID系统中的读写器进行交互，同时管理RFID系统中的数据，并根据应用需求实现不同的功能或提供相应的接口。