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你是否好奇过,在超市购物时,无需像传统条形码般对准扫描枪,商品上的 RFID 卡就能快速被识别?或者在门禁系统中,卡片靠近感应区就能自动开门,背后的技术奥秘是什么?其实,这都依赖于 RFID(射频识别技术)。无线射频识别即射频识别技术 (Radio Frequency Identification,RFID),是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,利用无线射频方式对记录媒体 (电子标签或射频卡) 进行读写,从而达到识别目标和数据交换的目的,其被认为是 21 世纪最具发展潜力的信息技术之一。接下来,就让我们深入了解 RFID 卡的读取方式及其背后的工作原理。
一、什么是RFID
无线射频识别即射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写,从而达到识别目标和数据交换的目的,其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。
无线射频识别技术通过无线电波不接触快速信息交换和存储技术,通过无线通信结合数据访问技术,然后连接数据库系统,加以实现非接触式的双向通信,从而达到了识别的目的,用于数据交换,串联起一个极其复杂的系统。在识别系统中,通过电磁波实现电子标签的读写与通信。根据通信距离,可分为近场和远场,为此读/写设备和电子标签之间的数据交换方式也对应地被分为负载调制和反向散射调制。
1、准备工作:首先,需确保 RFID 读写器和标签均处于正常工作状态,并将标签放置在读写器的有效读取范围内(具体范围依据读写器配置要求而定)。接着,为读写器接通电源,并设置相应的通信协议,至此完成读写前的准备。
2、发送信号:把待读取的 RFID 标签置于读写器读取区域内,随后在读写器的软件界面上,操作对应的读写功能,向 RFID 标签发送无线电信号。
3、接收反馈信息:当 RFID 标签接收到读写器发送的信号后,其内部微芯片被激活,进而将存储的信息回传至读写器。读写器通过对反馈信息进行解码,便能获取标签中存储的相关数据。
4、处理数据:通常情况下,读写器会通过接口将读取到的数据传输至计算机,或接入其他集成的 RFID 智能柜子等设备,以便开展后续的数据处理、存储和应用工作。
二、RFID 的工作原理
RFID 技术的基本工作原理并不复杂。当标签进入阅读器的作用范围后,无源标签(Passive Tag)会接收阅读器发出的射频信号,并凭借感应电流获得能量,进而发送存储在芯片中的产品信息;而有源标签(Active Tag)则会主动发送某一特定频率的信号。阅读器读取这些信息并完成解码后,会将数据传送至中央信息系统进行相应处理。
一套完整的 RFID 系统由阅读器、电子标签(应答器)及应用软件系统三部分构成。其工作原理为:阅读器发射特定频率的无线电波能量,驱动电子标签电路将内部数据传出,随后阅读器依序接收并解读数据,再将其传输给应用程序进行处理。
从 RFID 卡片阅读器与电子标签之间的通讯及能量感应方式来看,大致可分为感应耦合和后向散射耦合两种。一般来说,低频 RFID 多采用感应耦合方式,而高频 RFID 大多采用后向散射耦合方式。
阅读器根据结构和技术的不同,可分为只读或读写装置,它是 RFID 系统的信息控制和处理核心。通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器与标签之间多采用半双工通信方式交换信息,同时,阅读器通过耦合为无源标签提供能量和时序。在实际应用场景中,还可进一步通过 Ethernet 或 WLAN 等网络,实现对物体识别信息的采集、处理以及远程传送等管理功能。
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