RFID读写器的频率主要有哪些?

2014-01-12 22:34:15 重庆诺塔斯智能科技有限公司

    射频识别系统的另一个重要特征是系统的工作频率和阅读距离。可以说工作频率与阅读距离是密切相关的,这是由电磁波的传播特性所决定的。通常把射频识别系统的工作频率定义为阅读器读射频标签时发送射频信号所使用的频率。在大多数情况下,把它叫做RFID阅读器发送频率(负载调制、反向散射)。不管在何种情况下,射频标签的"发射功率"要比RFID阅读器发射功率低很多。

射频识别系统阅读器发送的频率基本上划归三个范围:

1)低频(30kHz ~ 300kHz);

2)中高频(3MHz ~ 30MHz);

3)超高频(300MHz ~ 3GHz)或微波(>3GHz)。

根据作用距离,射频识别系统的附加分类是:

密耦合(0 ~ 1cm)、

遥耦合(0 ~ 1m)和

远距离系统(>1m)。

以下内容是对低频、高频、超高频不同频率的标签的详细介绍。

     低频段射频标签  
 
        低频段射频标签,简称为低频标签,其工作频率范围为30kHz ~ 300kHz。典型工作频率有:125KHz,133KHz。低频标签一般为无源标签,其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低 频标签与阅读器之间传送数据时,低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。

        低频标签的典型应用有:动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。与低频标签相关的国际标准 有:ISO11784/11785(用于动物识别)、ISO18000-2(125-135 kHz)。低频标签有多种外观形式,应用于动物识别的低频标签外观有:项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等。典型应用的动物有牛、信鸽等。

        低频标签的主要优势体现在:标签芯片一般采用普通的CMOS工艺,具有省电、廉价的特点;工作频率不受无线电频率管制约束;可以穿透水、有机组织、木材等;非常适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的识别应用(例如:动物识别)等。

        低频标签的劣势主要体现在:标签存贮数据量较少;只能适合低速、近距离识别应用;与高频标签相比:标签天线匝数更多,成本更高一些;

 中高频段射频标签  
 
        中高频段射频标签的工作频率一般为3MHz ~ 30MHz。典型工作频率为:13.56MHz。该频段的射频标签,从射频识别应用角度来说,因其工作原理与低频标签完全相同,即采用电感耦合方式工作, 所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,根据无线电频率的一般划分,其工作频段又称为高频,所以也常将其称为高频标签。鉴于该频段的射频 标签可能是实际应用中最大量的一种射频标签,因而我们只要将高、低理解成为一个相对的概念,即不会在此造成理解上的混乱。为了便于叙述,我们将其称为中频 射频标签。

        中频标签一般也采用无源设主,其工作能量同低频标签一样,也是通过电感(磁)耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时,标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。中频标签的阅读距离一般情况下也小于1米。

        中频标签由于可方便地做成卡状,典型应用包括:电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)等。相关的国际标准有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等。

        中频标准的基本特点与低频标准相似,由于其工作频率的提高,可以选用较高的数据传输速率。射频标签天线设计相对简单,标签一般制成标准卡片形状。 
 
  超高频与微波标签  
 
        超高频与微波频段的射频标签,简称为微波射频标签,其典型工作频率 为:433.92MHz,862(902)~928MHz,2.45GHz,5.8GHz。微波射频标签可分为有源标签与无源标签两类。工作时,射频标签 位于阅读器天线辐射场的远区场内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将有源标签唤醒。相应的射频识别 系统阅读距离一般大于1m,典型情况为4~6m,最大可达10m以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/ 写。

        由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求,进而这种需求发展成为一种潮流。目前,先进的射频识别系统均将多标签识读问题作为系统的一个重要特征。

        以目前技术水平来说,无源微波射频标签比较成功产品相对集中在902~928MHz工作频段上。2.45GHz和5.8GHz射频识别系统多以半无源微波射频标签产品面世。半无源标签一般采用钮扣电池供电,具有较远的阅读距离。

        微波射频标签的典型特点主要集中在是否无源、无线读写距离、是否支持多标签读写、是否适合高速识别应用,RFID读写器的发射功率容限,射频标签及读写器的价格等 方面。典型的微波射频标签的识读距离为3~5m,个别有达10m或10m以上的产品。对于可无线写的射频标签而言,通常情况下,写入距离要小于识读距离, 其原因在于写入要求更大的能量。

        微波射频标签的数据存贮容量一般限定在2Kbits以内,再大的存贮容量是乎没有太大的意义,从技术及应用的角度来说,微波射频标签并不适合作为大量数据 的载体,其主要功能在于标识物品并完成无接触的识别过程。典型的数据容量指标有:1Kbits,128Bits,64Bits等。由Auto-ID Center制定的产品电子代码EPC的容量为:90Bits。

        微波射频标签的典型应用包括:移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)等。相关的国际标准 有:ISO10374,ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930 MHz)、-7(433.92 MHz),ANSI NCITS256-1999等。