在RFID應用領(lǐng)域，在工業(yè)平板電腦領(lǐng)域經(jīng)常聽(tīng)到三個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)：低頻RFID、高頻RFID、超高頻RFID，他們分別代表什么意思呢？三個(gè)的應用場(chǎng)景分別是什么呢？研維小編就為大家介紹一下這方面的知識。

 

對一個(gè)RFID系統來(lái)說(shuō)，它的頻段概念是指讀寫(xiě)器通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送、接收并識讀的標簽信號頻率范圍。從應用概念來(lái)說(shuō)，射頻標簽的工作頻率也就是射頻識別系統的工作頻率，直接決定系統應用的各方面特性。據研 維小編理解，在RFID系統中，系統工作就像我們平時(shí)收聽(tīng)調頻廣播一樣，射頻標簽和讀寫(xiě)器也要調制到相同的頻率才能工作。射頻標簽的工作頻率不僅決定著(zhù)射頻識別系統工作原理(電感耦合還是電磁耦合)、識別距離，還決定著(zhù)射頻標簽及讀寫(xiě)器實(shí)現的難易程度和設備成本。RFID應用占據的頻段或頻點(diǎn)在國際上有公認的劃分，即位于ISM波段。典型的工作頻率有：125kHz、133kHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、902MHz～928MHz、2.45GHz、5.8GHz等。

 

按照工作頻率的不同，RFID標簽可以分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波等不同種類(lèi)。不同頻段的RFID工作原理不同，LF和HF頻段RFID電子標簽一般采用電磁耦合原理，而UHF及微波頻段的RFID一般采用電磁發(fā)射原理。目前國際上廣泛采用的頻率分布于4種波段，低頻(125KHz)、高頻(13.54MHz)、超高頻(850MHz～910MFz)和微波(2.45GHz)。每一種頻率都有它的特點(diǎn)，被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。

 

1.低頻RFID

 

低頻RFID，簡(jiǎn)稱(chēng)為低頻標簽，低頻電子標簽安全保密性差。其工作頻率范圍為30kHz ~ 300kHz。典型工作頻率有：125KHz，133KHz(也有接近的其他頻率，如TI使用134.2KHz)。低頻標簽一般為無(wú)源標簽，其工作能量通過(guò)電感耦合方式從閱讀器耦合線(xiàn)圈的輻射近場(chǎng)中獲得。低頻標簽與閱讀器之間傳送數據時(shí)，低頻標簽需位于閱讀器天線(xiàn)輻射的近場(chǎng)區內。低頻標簽的閱讀距離一般情況下小于1米。

 

低頻標簽的典型應用有：動(dòng)物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜(帶有內置應答器的汽車(chē)鑰匙)等。與低頻標簽相關(guān)的國際標準有：ISO11784/11785(用于動(dòng)物識別)、ISO18000-2(125-135 kHz)。低頻標簽有多種外觀(guān)形式，應用于動(dòng)物識別的低頻標簽外觀(guān)有：項圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應用的動(dòng)物有牛、信鴿等。

 

低頻標簽的主要優(yōu)勢體現在：標簽芯片一般采用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價(jià)的特點(diǎn);工作頻率不受無(wú)線(xiàn)電頻率管制約束;可以穿透水、有機組織、木材等;非常適合近距離的、低速度的、數據量要求較少的識別應用(例如：動(dòng)物識別)等。

 

低頻標簽的劣勢主要體現在：標簽存貯數據量較少;只能適合低速、近距離識別應用;與高頻標簽相比：標簽天線(xiàn)匝數更多，成本更高一些;

 

2.高頻RFID

 

高頻RFID的工作頻率一般為3MHz ~ 30MHz。典型工作頻率為：13.56MHz。該頻段的電子標簽，從射頻識別應用角度來(lái)說(shuō)，因其工作原理與低頻標簽完全相同，即采用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標簽類(lèi)中。另一方面，根據無(wú)線(xiàn)電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱(chēng)為高頻，所以也常將其稱(chēng)為高頻標簽。高頻電子標簽一般也采用無(wú)源方式，其工作能量同低頻標簽一樣，也是通過(guò)電感(磁)耦合方式從閱讀器耦合線(xiàn)圈的輻射近場(chǎng)中獲得。標簽與閱讀器進(jìn)行數據交換時(shí)，標簽必須位于閱讀器天線(xiàn)輻射的近場(chǎng)區內。中頻標簽的閱讀距離一般情況下也小于1米(最大讀取距離為1.5米)。

 

高頻標準的基本特點(diǎn)與低頻標準相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數據傳輸速率。電子標簽天線(xiàn)設計相對簡(jiǎn)單，標簽一般制成標準卡片形狀。典型應用包括：電子車(chē)票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門(mén)鎖控制器)、小區物業(yè)管理、大廈門(mén)禁系統等。相關(guān)的國際標準有：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等。

 

3.超高頻RFID

 

超高頻與微波頻段的電子標簽，簡(jiǎn)稱(chēng)為微波電子標簽，超高頻標簽的閱讀距離大。研 維小編了解其典型工作頻率為：433.92MHz，862(902)~928MHz，2.45GHz，5.8GHz。微波電子標簽可分為有源標簽與無(wú)源標簽兩類(lèi)。工作時(shí)，電子標簽位于閱讀器天線(xiàn)輻射場(chǎng)的遠區場(chǎng)內，標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線(xiàn)輻射場(chǎng)為無(wú)源標簽提供射頻能量，將有源標簽喚醒。相應的射頻識別系統閱讀距離一般大于1m，典型情況為4~7m，最大可達10m以上。閱讀器天線(xiàn)一般均為定向天線(xiàn)，只有在閱讀器天線(xiàn)定向波束范圍內的電子標簽可被讀/寫(xiě)。由于閱讀距離的增加，應用中有可能在閱讀區域中同時(shí)出現多個(gè)電子標簽的情況，從而提出了多標簽同時(shí)讀取的需求，進(jìn)而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前，先進(jìn)的射頻識別系統均將多標簽識讀問(wèn)題作為系統的一個(gè)重要特征。

 

超高頻標簽主要用于鐵路車(chē)輛自動(dòng)識別、集裝箱識別，還可用于公路車(chē)輛識別與自動(dòng)收費系統中。以目前技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，無(wú)源微波電子標簽比較成功產(chǎn)品相對集中在902~928MHz工作頻段上。2.45GHz和5.8GHz射頻識別系統多以有源微波電子標簽產(chǎn)品面世。有源標簽一般采用鈕扣電池供電，具有較遠的閱讀距離。

 

微波電子標簽的典型特點(diǎn)主要集中在是否無(wú)源、無(wú)線(xiàn)讀寫(xiě)距離、是否支持多標簽讀寫(xiě)、是否適合高速識別應用，讀寫(xiě)器的發(fā)射功率容限，電子標簽及讀寫(xiě)器的價(jià)格等方面。對于可無(wú)線(xiàn)寫(xiě)的電子標簽而言，通常情況下，寫(xiě)入距離要小于識讀距離，其原因在于寫(xiě)入要求更大的能量。微波電子標簽的數據存貯容量一般限定在2Kbits以?xún)�，再大的存貯容量似乎沒(méi)有太大的意義，從技術(shù)及應用的角度來(lái)說(shuō)，微波電子標簽并不適合作為大量數據的載體，其主要功能在于標識物品并完成無(wú)接觸的識別過(guò)程。典型的數據容量指標有：1Kbits，128Bits，64Bits等。由Auto-ID Center制定的產(chǎn)品電子代碼EPC的容量為：90Bits。

 

微波電子標簽的典型應用包括：移動(dòng)車(chē)輛識別、電子身份證、倉儲物流應用等。相關(guān)的國際標準有：ISO10374，ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930 MHz)、-7(433.92 MHz)，ANSI NCITS256-1999等。

 

目前，不同的國家使用的同頻率，也不相同�，F在，歐洲使用的超高頻是868MHz,美國的則是915MHz.日本目前不允許將超高頻用到射頻技術(shù)中。政府也通過(guò)調整解讀器的電源來(lái)限制它對其他器械的影響。有些組織例如全球商務(wù)促進(jìn)委員會(huì )正鼓勵政府取消限制。標簽和解讀器生產(chǎn)廠(chǎng)商也正在開(kāi)發(fā)能使用不同頻率系統避免這些問(wèn)題。

 

目前在實(shí)際應用中，研 維小編了解比較常用的是13.56MHz、860MHz～960MHz、2.45GHz等頻段。近距離RFID系統主要使用125KHz、13.56MHz等LF和HF頻段，技術(shù)最為成熟;遠距離RFID系統主要使用433MHz、860MHz～960MHz等UHF頻段以及2.45GHz、5.8GHz等微波頻段。

 

我國在LF和HF頻段RFID標簽芯片設計方面的技術(shù)比較成熟，HF頻段方面的設計技術(shù)接近國際先進(jìn)水平，已經(jīng)自主開(kāi)發(fā)出符合ISO14443 Type A、Type B和ISO15693標準的RFID芯片，并成功地應用于交通一卡通和第二代身份證等項目中。