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RFID使用频段详解

来源:NAXIS      2019/1/23 9:27:17

  射频识别(RFID)产生并辐射电磁波。由于RFID系统要顾及其他无线电服务,不能对其他无线电服务造成干扰,因此RFID系统通常使用为工业、科学和医疗特别保留的ISM频段。除ISM频段外,RFID也采用0~135kHz之间的频率,我国在2007年还专门划分了用于RFID的频段。

  RFID读写器和电子标签之间射频信号的传输主要有2种方式,一种是电感耦合方式,另一种是电磁反向散射方式,这两种方式采用的频率不同,工作原理也不同。

  RFID电感耦合方式使用的频率

  (1)小于135kHz的RFID系统

  该频段电子标签工作在低频,最常用的工作频率为125kHz和135kHz。该频段RFID系统的工作特性和应用如下。

  ·工作频率不受无线电频率管制。

  ·阅读距离一般小于1m。

  ·有较高的电感耦合功率可提供电子标签使用。

  ·无线信号可以穿透水、有机组织和木材等。

  ·与低频电子标签相关的国际标准有ISO11784/11785和ISO18000-2等。

  ·用于机动车辆的典型应用有:远程无钥匙门禁(RKE)、无源无钥匙门禁(PKE)和无源无钥匙启动(PKS)等。目前全球防盗汽车钥匙式电子标签约有10亿个。

  ·用于动物和牲畜的典型应用有:动物识别、动物饲养、牲畜饲养和冷冻链。

  ·用于商业和工业的典型应用有:商店警报防盗系统(EAS)、工业洗衣、商业运输中的托盘监控、容器识别(例如:丁烷储气罐)、工具识别(例如:医院手推车)、20英寸集装箱监控、奢侈品监控和赌场筹码监控等。

  ·用于公共领域的典型应用有:巴黎树木监控(健康状况、浇水)、机场等高安全区域的访问控制、图书馆的图书盘点和会员卡记录等。

  (2)13.56MHz的RFID系统

  该频段电子标签工作在高频,RFID系统的工作特性和应用如下。

  ·这是最典型的RFID高频工作频率。

  ·相关的国际标准有ISO14443、ISO15693和ISO18000-3等。

  ·该频段在世界范围内用作ISM频段使用。

  ·高时钟频率,可实现密码功能或使用微处理器。

  ·数据传输快,典型值为106Kbit/s。

  ·电子标签一般制成标准卡片形状。该频段的电子标签是实际应用中使用量最大的电子标签。

  ·用于非接触智能卡的典型应用有:电子钱包(学校食堂、城市公交卡、电子火车票)、访问控制(体育场门票、核电厂访问)和道路运输自动售检票系统(AFC)等。目前全球非接触智能卡越有20亿个。

  ·用于个人和官方数据有:护照、电子签证、居民身份证(我国居民身份证采用该频段)和驾驶证等。

  ·用于监控和追踪的典型应用有:邮包监控(国外DHL、联邦快递)、车队管理(监控邮政车辆、公司货车)、图书管理(文档管理、图书归架、图书盘点)和商店监控(防盗监控EAS、流量控制、盘点)等。

  RFID电磁反向散射方式使用的频率

  (1)433MHz的RFID系统

  ·该频段处于微波频率底端,具有穿透性强、饶射性强和传输距离远等特点,如70m~100m距离的应用场合。

  ·该频段的带宽较窄(小于1MHz),天线尺寸较大,常采用有源电子标签。

  ·该频段有源RFID技术适用于各种环境,尤其适用于隧道和山区等复杂环境。

  ·典型应用有:机动车辆远程控制上锁系统(RKE)、轮胎压力检控系统的车轮识别定位。

  (2)800/900MHz的RFID系统

  ·该频段是实现物联网的主要频段,主要采用无源标签,适用于4m~7m的应用场合,最多可扩展到10mde 应用场合。

  ·860MHz~960MHz是EPC Gen2标准描述的第二代EPC标签与读写器之间的通信频率。EPC Gen2标准是EPC global最主要的RFID标准,世界不同地区分配了该频段的频谱用于UHF RFID,Gen2标准的读写器能适用不同区域的要求。

  ·我国根据频率使用的实际状况及相关的实验结果,结合我国相关部门的意见,并经过频率规划专家咨询委员会的审议,规划840MHz~845MHz、及920MHz~925MHz频段用于RFID技术。

  ·以目前技术水平来说,无源微波标签比较成功的产品相对集中在800/900MHz频段,特别是902MHz~928MHz工作频段上,如美国为902MHz~928MHz。

  ·800/900MHZ的设备造价较低。

  ·典型应用有:EPC Gen2标签、我国铁路车号自动识别系统(ATIS)、商店警报防盗系统(EAS)、供应链管理、邮包识别、集装箱管理和机场行李分类等。EPC Gen2标签希望替代条形码应用,这些标签每天应用数百万个,每年几十亿个,而且是一次性的,可应用于行李、供应链管理和运输业等。

  (3)2.45GHz的RFID系统

  ·该频段带宽较宽(可达约100MHz),传播损耗较大,天线尺寸较小,主要采用有源标签,适用于远距离的应用场合,如100m的距离。

  ·日本泛在识别(Ubiquitous ID,UID)标准体系是世界上射频识别三大标准体系之一,UID使用2.45GHz的RFID系统。

  ·典型应用有:日本使用的标签和实时定位系统(RTL)等。

  (4)5.8GHz的RFID系统

  ·该频段的使用比800/900MHz及2.45GHz频段少。

  ·5.8GHz多为有源电子标签。

  ·典型应用有:道路运输电子收费和我国高速公路不停车收费(ETC)等。

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