射頻識別

射頻識別，描述了一種發射-接收系統的技術，用于利用無線電波對物體和生物進行自動和非接觸式識別和定位。

一個發射識別系統包括一個轉發器（通俗地也稱為無線電標簽），它位于物體或生物的表面或內部并包含一個識別碼，以及一個讀取這個標識符的閱讀器。

射頻識別轉發器可以像一粒米那么小，可以植入寵物體內。 此外，還有可能使用由聚合物制成的穩定電路的特殊印刷工藝來生產發射識別別轉發器。 該技術的優勢來自體積小、讀取選項不顯眼和轉發器低價格的組合。

耦合通過閱讀器在短距離內產生的交變磁場或通過高頻無線電波發生。 這不僅傳輸數據，還為轉發器提供能量。 自帶電源的有源轉發器用于實現更大的范圍，但這些都與更高的成本相關。

閱讀器包含控制實際閱讀過程的軟件（微程序），以及具有與其他 EDP 系統接口的中間件。

射頻識別轉發器因傳輸頻率、制造商和預期用途而異。 一個射頻識別轉發器由一個天線、一個用于接收和發射的電路（收發器）和一個帶有存儲器的數字電路組成。 所有電子設備通常都集成在一個微芯片中。

射頻識別轉發器具有至少可寫入一次的內存，并包含其不可更改的身份。 如果使用可多次寫入的內存，則可以在其使用壽命期間存儲額外的信息。

關鍵數字因應用領域而異，例如，時鐘頻率、傳輸速率、壽命、單位成本、存儲空間、讀取范圍和功能范圍。

識別信息的傳輸在根據 ISO 18000-1 ff. 標準化的系統中進行，如下所示：讀取設備（閱讀器）根據類型也可以寫入數據，產生高頻電磁交變場，其中射頻識別轉發器被掛起。 它通過天線接收到的高頻能量，在通信過程中為其芯片供電。 對于有源標簽，電源也可以由內置電池提供。 對于半主動標簽，電池只為微芯片供電。

發射視頻識別標簽中激活的微芯片解碼閱讀器發送的命令。 響應通過無觸點短路中的場減弱或閱讀器發射場的反相反射，在輻射電磁場中對射頻識別標簽進行編碼和調制。 因此，標簽會傳輸其序列號 (UID)、標記對象的其他數據或閱讀器請求的其他信息。 標簽本身不產生場，但影響閱讀器的電磁傳輸場。

高頻標簽使用負載調制，這意味著它們通過短路消耗交變磁場的部分能量。 這可以被閱讀器檢測到，但理論上也可以被更遠的接收器檢測到。 射頻標簽的天線形成一個多匝感應線圈。

而UHF標簽則工作在遠電磁場，傳遞響應； 該過程稱為調制反向散射。 天線多為線性、折疊偶極子或螺旋形，芯片位于射頻識別標簽天線的中間。

通常使用圓極化，以便可以水平和垂直讀取標簽。 雖然這會降低信噪比，但標簽貼在商品上的方向是無關緊要的。 由于水會非常強烈地吸收 UHF 能量，而金屬會非常強烈地反射這些電磁波，因此這些材料會影響天線場的傳播。 此外，介電基板材料會“失諧”天線的諧振頻率，因此有必要將 UHF 標簽與標記對象的材料精確匹配。

UHF 或 SHF 技術比 LF 或 HF 技術復雜得多。 由于它們的速度，UHF 和 SHF 標簽可以一次傳輸更長的數據集。

例如，無源 ISO/IEC 18000-6C UHF 標簽需要大約 0.35 微安的工作電流才能使芯片工作。 這是由閱讀器的輻射場提供的。 由于強度隨距離的平方減小，因此閱讀器必須以相應的強度傳輸。 需要 0.5 到 2 瓦的 EIRP 發射功率。 半有源標簽以更少的閱讀器傳輸功率運行。

對于更復雜的應用程序、密碼模塊或外部傳感器，例如 B. GPS 集成在射頻識別轉發器中 射頻識別收發器單元在范圍、功能和設計上有所不同。