如何進(jìn)行無(wú)源UHF RFID電子標(biāo)簽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

UHF RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)來(lái)自動(dòng)的識(shí)別目標(biāo)，并且獲得目標(biāo)中的相關(guān)信息。它能夠自動(dòng)的收集產(chǎn)品以及時(shí)間和地點(diǎn)的信息，而且還能夠快速的把信息傳遞出去，可以有效的減少人為的錯(cuò)誤或者干擾，在電力行業(yè)中得到了比較廣泛的應(yīng)用。引言 RFID即Radio Frequency Identification，是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，也就是人們經(jīng)常所說(shuō)的電子標(biāo)簽，是上個(gè)世紀(jì)出現(xiàn)的一種新的識(shí)別技術(shù)。RFID的工作頻段按照頻率的大小可以分為低頻——LF、高頻——HF、超高頻——UHF和微波—— MW，UHF RFID的頻率位于860~960MHz的范圍內(nèi)，是無(wú)源超高射頻識(shí)別技術(shù)，其具有高速度、遠(yuǎn)距離、比較強(qiáng)的抗干擾能力、低成本的優(yōu)勢(shì)以及標(biāo)簽小等優(yōu)點(diǎn)，成為了RFID技術(shù)中的研究熱點(diǎn)，得到了比較廣泛的應(yīng)用。一、UHF RFID電子標(biāo)簽系統(tǒng)簡(jiǎn)介 UHF RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、閱讀器三部分組成，其中電子標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的載體，存儲(chǔ)了被識(shí)別物體的信息，它主要通過(guò)標(biāo)簽的形式附著在需要被識(shí)別的物探上。閱讀器是用來(lái)進(jìn)行信息的讀/寫(xiě)或者讀設(shè)備，主要用來(lái)閱讀電子標(biāo)簽中的信息，并且將識(shí)別的信息傳遞給數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其性能與其設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)有很大的關(guān)系；其中讀寫(xiě)閱讀器還能夠通過(guò)電子標(biāo)簽根據(jù)需要寫(xiě)入數(shù)據(jù)。一般的閱讀器主要由高頻模塊即頻率的發(fā)送器和接收器，和應(yīng)答單元相連接的耦合元件即線圈和微波天線以及控制單元組成，還有部分閱讀器還安裝有附加的接口，如常用的USB接口等可以和電子計(jì)算機(jī)等其它設(shè)備相連接，可以將讀取的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，然后進(jìn)行后期的分類(lèi)、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)等處理工作。RFID結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　UHF RFID的工作原理是通過(guò)射頻識(shí)別系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行工作，電子標(biāo)簽通常也被稱(chēng)為應(yīng)答器、射頻標(biāo)簽、數(shù)據(jù)載體，閱讀器也被稱(chēng)為讀取設(shè)備，通訊器、掃描器或者讀寫(xiě)器。電子標(biāo)簽和之間通過(guò)耦合元件來(lái)完成射頻信號(hào)的無(wú)線耦合，在耦合的過(guò)程中按照時(shí)間的順序來(lái)完成數(shù)據(jù)的交換和能量的傳遞。在電子標(biāo)簽和閱讀器之間的射頻信號(hào)的耦合方式主要由以下兩種，其中一種是電磁反向散射耦合，這種耦合方式和雷達(dá)的工作原理相似，通過(guò)發(fā)射設(shè)備發(fā)射電磁波，電磁波在遇到目標(biāo)后向接收設(shè)備產(chǎn)生反射，反射信號(hào)中也同時(shí)帶有目標(biāo)的信息，這種方式主要利用了電磁波在空間中傳播的原理；第二種方式是電感耦合，這種方式和變壓器的工作原理類(lèi)似，通過(guò)高頻的交變電磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間上的耦合，主要應(yīng)用了法拉第的電磁感應(yīng)定律。電磁反向散射耦合方式主要用在微波、高頻率遠(yuǎn)距離的視頻識(shí)別設(shè)備中，其主要的工作頻率范圍有433、915MHz以及2.45、5.8GHz，UHF RFID 主要應(yīng)用的就是這種耦合方式，其識(shí)別的距離大于1m，一般的作用距離為3~10m左右。電感耦合方式主要用在影響中、低頻的近距離的射頻識(shí)別系統(tǒng)中，其工作的頻率有13.6、125、225MHz，其識(shí)別距離小于1m，其作用距離一般為10~20cm。

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