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RFID使用頻段詳解

來源:NAXIS      2019/1/23 9:27:17

  射頻識別(RFID)產生并輻射電磁波。由于RFID系統要顧及其他無線電服務,不能對其他無線電服務造成干擾,因此RFID系統通常使用為工業、科學和醫療特別保留的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

  該頻段電子標簽工作在低頻,最常用的工作頻率為125kHz和135kHz。該頻段RFID系統的工作特性和應用如下。

  ·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簽使用。

  ·無線信號可以穿透水、有機組織和木材等。

  ·與低頻電子標簽相關的國際標準有ISO11784/11785和ISO18000-2等。

  ·用于機動車輛的典型應用有:遠程無鑰匙門禁(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簽約有10億個。

  ·用于動物和牲畜的典型應用有:動物識別、動物飼養、牲畜飼養和冷凍鏈。

  ·用于商業和工業的典型應用有:商店警報防盜系統(EAS)、工業洗衣、商業運輸中的托盤監控、容器識別(例如:丁烷儲氣罐)、工具識別(例如:醫院手推車)、20英寸集裝箱監控、奢侈品監控和賭場籌碼監控等。

  ·用于公共領域的典型應用有:巴黎樹木監控(健康狀況、澆水)、機場等高安全區域的訪問控制、圖書館的圖書盤點和會員卡記錄等。

  (2)13.56MHz的RFID系統

  該頻段電子標簽工作在高頻,RFID系統的工作特性和應用如下。

  ·這是最典型的RFID高頻工作頻率。

  ·相關的國際標準有ISO14443、ISO15693和ISO18000-3等。

  ·該頻段在世界范圍內用作ISM頻段使用。

  ·高時鐘頻率,可實現密碼功能或使用微處理器。

  ·數據傳輸快,典型值為106Kbit/s。

  ·電子標簽一般制成標準卡片形狀。該頻段的電子標簽是實際應用中使用量最大的電子標簽。

  ·用于非接觸智能卡的典型應用有:電子錢包(學校食堂、城市公交卡、電子火車票)、訪問控制(體育場門票、核電廠訪問)和道路運輸自動售檢票系統(AFC)等。目前全球非接觸智能卡越有20億個。

  ·用于個人和官方數據有:護照、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。

  ·用于監控和追蹤的典型應用有:郵包監控(國外DHL、聯邦快遞)、車隊管理(監控郵政車輛、公司貨車)、圖書管理(文檔管理、圖書歸架、圖書盤點)和商店監控(防盜監控EAS、流量控制、盤點)等。

  RFID電磁反向散射方式使用的頻率

  (1)433MHz的RFID系統

  ·該頻段處于微波頻率底端,具有穿透性強、饒射性強和傳輸距離遠等特點,如70m~100m距離的應用場合。

  ·該頻段的帶寬較窄(小于1MHz),天線尺寸較大,常采用有源電子標簽。

  ·該頻段有源RFID技術適用于各種環境,尤其適用于隧道和山區等復雜環境。

  ·典型應用有:機動車輛遠程控制上鎖系統(RKE)、輪胎壓力檢控系統的車輪識別定位。

  (2)800/900MHz的RFID系統

  ·該頻段是實現物聯網的主要頻段,主要采用無源標簽,適用于4m~7m的應用場合,最多可擴展到10mde 應用場合。

  ·860MHz~960MHz是EPC Gen2標準描述的第二代EPC標簽與讀寫器之間的通信頻率。EPC Gen2標準是EPC global最主要的RFID標準,世界不同地區分配了該頻段的頻譜用于UHF RFID,Gen2標準的讀寫器能適用不同區域的要求。

  ·我國根據頻率使用的實際狀況及相關的實驗結果,結合我國相關部門的意見,并經過頻率規劃專家咨詢委員會的審議,規劃840MHz~845MHz、及920MHz~925MHz頻段用于RFID技術。

  ·以目前技術水平來說,無源微波標簽比較成功的產品相對集中在800/900MHz頻段,特別是902MHz~928MHz工作頻段上,如美國為902MHz~928MHz。

  ·800/900MHZ的設備造價較低。

  ·典型應用有:EPC Gen2標簽、我國鐵路車號自動識別系統(ATIS)、商店警報防盜系統(EAS)、供應鏈管理、郵包識別、集裝箱管理和機場行李分類等。EPC Gen2標簽希望替代條形碼應用,這些標簽每天應用數百萬個,每年幾十億個,而且是一次性的,可應用于行李、供應鏈管理和運輸業等。

  (3)2.45GHz的RFID系統

  ·該頻段帶寬較寬(可達約100MHz),傳播損耗較大,天線尺寸較小,主要采用有源標簽,適用于遠距離的應用場合,如100m的距離。

  ·日本泛在識別(Ubiquitous ID,UID)標準體系是世界上射頻識別三大標準體系之一,UID使用2.45GHz的RFID系統。

  ·典型應用有:日本使用的標簽和實時定位系統(RTL)等。

  (4)5.8GHz的RFID系統

  ·該頻段的使用比800/900MHz及2.45GHz頻段少。

  ·5.8GHz多為有源電子標簽。

  ·典型應用有:道路運輸電子收費和我國高速公路不停車收費(ETC)等。

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