无线射频识别(RFID)技术---第4章-RFID电子标签资料.ppt

willtg.All rights reserved.第第4章章 RFID电子标签电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签是指由电子标签是指由IC芯片芯片和和无线通信天线无线通信天线组成的超微组成的超微型小标签。型小标签。标签中保存有约定格式的电子数据，在实际应用标签中保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，无线标签附着在待识别物体表面。中，无线标签附着在待识别物体表面。存储在芯片中的数据，由阅读器以无线电波的形式存储在芯片中的数据，由阅读器以无线电波的形式非接触的读取，并通过阅读器的处理器，进行信息非接触的读取，并通过阅读器的处理器，进行信息解读并进行相关的管理。解读并进行相关的管理。第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.因此说，电子标签是一种非接触式的自动识别技因此说，电子标签是一种非接触式的自动识别技术，是目前使用的条形码的无线版本。术，是目前使用的条形码的无线版本。电子标签的应用给零售、物流等产业带来了革命性电子标签的应用给零售、物流等产业带来了革命性的变化。的变化。而且电子标签十分方便于大规模生产，并能够做到而且电子标签十分方便于大规模生产，并能够做到日常免维护。日常免维护。第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.1、电子标签的特点电子标签的特点2、电子标签的组成电子标签的组成3、电子标签的分类电子标签的分类4、声表面波电子标签声表面波电子标签5、电子标签的状态转移电子标签的状态转移6、电子标签的技术参数电子标签的技术参数7、电子标签的发展趋势电子标签的发展趋势第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体目标对象上。编码，附着在物体目标对象上。电子标签内编写的程序可按具体需要进行随时读取和改写。电子标签内编写的程序可按具体需要进行随时读取和改写。电子标签中的内容也可在被改写的同时可以被永久锁死、进电子标签中的内容也可在被改写的同时可以被永久锁死、进行保护。行保护。通常电子标签的芯片体积很小，厚度一般不超通常电子标签的芯片体积很小，厚度一般不超0.35mm，可，可印制在纸张、塑料、木材、玻璃、纺织品等包装材料上，也印制在纸张、塑料、木材、玻璃、纺织品等包装材料上，也可以直接制作在商品标签上。可以直接制作在商品标签上。1、电子标签的特点、电子标签的特点第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签的特点有：电子标签的特点有：（1）具有一定的存储容量，存储被识别物品的相关信息。）具有一定的存储容量，存储被识别物品的相关信息。（2）在在一一定定工工作作环环境境及及技技术术条条件件下下，能能够够对对电电子子标标签签的的存存储数据进行读取和写入操作。储数据进行读取和写入操作。（3）维持对识别物品的识别及相关信息的完整。维持对识别物品的识别及相关信息的完整。（4）具有可编程操作，对于永久性数据不能进行修改。具有可编程操作，对于永久性数据不能进行修改。（5）对于有源标签，通过读写器能够显示电池的工作状况。对于有源标签，通过读写器能够显示电池的工作状况。1、电子标签的特点、电子标签的特点第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签主要由电子标签主要由天线天线、射频接口和、射频接口和芯片芯片三部分组成，其内部三部分组成，其内部框图如下图所示：框图如下图所示：2、电子标签的组成、电子标签的组成第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签内部又可细分为以下几个小单元：电子标签内部又可细分为以下几个小单元：天天线线：主主要要的的功功能能是是接接收收阅阅读读器器传传送送过过来来的的电电磁磁信信号号或或者者将将阅阅读读器器所所需需要要的的数数据据传传回回给给阅阅读读器器，也也就就是是负负责责发发射射和和接接收收电电磁磁波波。它它是是电电子子标标签签与与读读写器之写器之间联间联系的重要一系的重要一环环；2、电子标签的组成、电子标签的组成第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.逻逻辑辑控控制制单单元元：负负责责对对读读写写器器传传送送来来的的信信号号进进行行译码，并且按照读写器的要求回传数据给读写器；译码，并且按照读写器的要求回传数据给读写器；调调制制解解调调单单元元：由由控控制制单单元元传传出出的的数数据据需需要要经经过过调调制制单单元元的的调调制制以以后后，才才能能加加载载到到天天线线上上，成成为为天天线线可可以以传传送送的的射射频频信信号号，再再回回传传给给阅阅读读器器；解解调调单单元元负负责责将将经经过过调调制制的的信信号号加加以以解解调调，将将载载波波去除，以获得最初的调制信号；去除，以获得最初的调制信号；第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电电压压调调节节单单元元：主主要要用用来来把把从从读读写写器器接接收收过过来来的的射射频频信信号号转转化化为为直直流流电电源源（DC），并并且且经经由由其其内内部部的的储储能能装装置置（大大电电容容）将将能能量量储储存存起起来来，再再通通过过稳稳压压电电路路，以以确确保保稳稳定的电源供应；定的电源供应；存存储储单单元元：主主要要用用于于存存储储系系统统运运行行时时产产生生的的数数据据或或者者识识别别数据等。数据等。电子标签与读写器之间通过电磁波进行通信，与其他通信系电子标签与读写器之间通过电磁波进行通信，与其他通信系统一样，电子标签可以看做一个特殊的收发信机统一样，电子标签可以看做一个特殊的收发信机（Transceiver）2、电子标签的组成、电子标签的组成第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签芯片是电子标签的一个重要组成部分，它主要负责电子标签芯片是电子标签的一个重要组成部分，它主要负责存储标签内部信息，还负责对标签接收到的信号以及发送出存储标签内部信息，还负责对标签接收到的信号以及发送出去的信号做一些必要的处理。标签芯片可以分为逻辑控制模去的信号做一些必要的处理。标签芯片可以分为逻辑控制模块和存储模块两部分。块和存储模块两部分。2.1 电子标签芯片电子标签芯片第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.电子标签芯片内部的逻辑控制模块又可以细分为电子标签芯片内部的逻辑控制模块又可以细分为PPM译码模块、命令处译码模块、命令处理模块、主状态机、编码模块、防碰撞控制、通用寄存器、理模块、主状态机、编码模块、防碰撞控制、通用寄存器、EEPROM接接口等部分。其主要职责是对模拟解调后的数据做一些必要的处理，并且口等部分。其主要职责是对模拟解调后的数据做一些必要的处理，并且负责与负责与EEPROM及与读写器的通信。及与读写器的通信。2.1 电子标签芯片电子标签芯片第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.天线可以将导行波转换为自由空间波，也可以把自由空间波天线可以将导行波转换为自由空间波，也可以把自由空间波转换为导行波。转换为导行波。天线的周围是一个三维空间，这三维分别是波束范围、立体天线的周围是一个三维空间，这三维分别是波束范围、立体弧度和立体角。弧度和立体角。由无线发射机发送的信号，首先经由馈线传送给天线，天线由无线发射机发送的信号，首先经由馈线传送给天线，天线接收完毕以后，再经由馈线传送给无线接收机。接收完毕以后，再经由馈线传送给无线接收机。由此可以看出，在传送信号的过程中，天线是必不可少的。由此可以看出，在传送信号的过程中，天线是必不可少的。而在而在RFID系统中，电子标签的天线必须满足以下的一些性系统中，电子标签的天线必须满足以下的一些性能要求。能要求。2.2 电子标签天线电子标签天线第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.体体积积要要足足够够小小，因因为为天天线线还还要要嵌嵌入入到到体体积积很很小小的的电电子子标标签签中；中；要具有全向性，或者覆盖半球的方向性；要具有全向性，或者覆盖半球的方向性；要要能能够够为为电电子子标标签签当当中中的的芯芯片片供供给给能能量量，并并保保证证芯芯片片获获得得的信号最大化；的信号最大化；要要保保证证不不管管标标签签的的位位置置在在哪哪里里，天天线线都都能能够够正正常常的的与与阅阅读读器进行通信；器进行通信；要具有鲁棒性。要具有鲁棒性。考虑到电子标签的价格，天线的价格也不应过高。考虑到电子标签的价格，天线的价格也不应过高。2.2 电子标签天线电子标签天线第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.因此，在选择天线的时候，必须考虑如下因素：因此，在选择天线的时候，必须考虑如下因素：（1）天线的类型。）天线的类型。（2）天线的阻抗。）天线的阻抗。（3）在应用到电子标签上时的射频性能。）在应用到电子标签上时的射频性能。（4）在有其他的物品围绕标签物品时的射频性能。）在有其他的物品围绕标签物品时的射频性能。2.2 电子标签天线电子标签天线第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.在实际应用中，标签的使用方式有两种，一种是标在实际应用中，标签的使用方式有两种，一种是标签移动，通过固定的阅读器进行识别；一种是标签签移动，通过固定的阅读器进行识别；一种是标签不动，通过手持机等移动的阅读器来进行识别。不动，通过手持机等移动的阅读器来进行识别。在一个电子标签中，标签面积主要是由天线面积决在一个电子标签中，标签面积主要是由天线面积决定的。然而天线的物理尺寸受到工作频率电磁波波定的。然而天线的物理尺寸受到工作频率电磁波波长的限制，如超高频（长的限制，如超高频（900MHz）的电磁波波长为）的电磁波波长为30cm，因此应该在设计时考虑到天线的尺寸，一般，因此应该在设计时考虑到天线的尺寸，一般设计为设计为510cm的小天线。的小天线。第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.此外，考虑到天线的阻抗问题、辐射模式、局部结此外，考虑到天线的阻抗问题、辐射模式、局部结构、作用构、作用距离等因素的影响，为了以最大功率进行传输数距离等因素的影响，为了以最大功率进行传输数据，天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻据，天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗相匹配。抗相匹配。因此在电子标签中应该使用方向性天线，而不是全因此在电子标签中应该使用方向性天线，而不是全向天线，方向性天线具有更少的辐射模式和更少的向天线，方向性天线具有更少的辐射模式和更少的返回损耗干扰。返回损耗干扰。2.2 电子标签天线电子标签天线第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.RFID电子标签主要有线圈型、微带贴片型和偶极子电子标签主要有线圈型、微带贴片型和偶极子型三种。工作距离小于型三种。工作距离小于1m的近距离应用系统的的近距离应用系统的RFID天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线，工作在中、低频段。工作在线，工作在中、低频段。工作在1m以上远距离的应以上远距离的应用系统需要采用微带贴片型或偶极子的用系统需要采用微带贴片型或偶极子的RFID天线，天线，工作在高频及微波频段。工作在高频及微波频段。第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.（1）线圈型）线圈型 某某些些应应用用要要求求RFID的的线线圈圈天天线线外外形形很很小小，且且需需要要一一定定的的工工作作距距离离，如如动动物物识识别别。为为了了增增大大RFID与与读读写写器器之之间间的的天天线线线线圈圈互互感感量量，通通常常在在天天线线线线圈圈内内部部插插入入具具有有高高磁磁导率导率的铁氧体材料，来补偿线圈横截面小的问题。的铁氧体材料，来补偿线圈横截面小的问题。（2）微带贴片天线）微带贴片天线 微微带带贴贴片片天天线线是是由由贴贴在在带带有有金金属属底底板板的的介介质质基基片片上上的的辐辐射射贴贴片片导导体体构构成成的的。微微带带贴贴片片天天线线质质量量轻轻，体体积积小小，剖剖面面薄薄，其其馈馈线线方方式式和和极极化化制制式式的的多多样样化化及及馈馈电电网网络络、有有源源电电路路集集成成一一体体化化等等特特点点成成为为了了印印刷刷天天线线的的主主流流。微微带带贴贴片天线适用于通信方向变化不大的片天线适用于通信方向变化不大的RFID应用系统中。应用系统中。2.2 电子标签天线电子标签天线第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.（3）偶极子天线）偶极子天线在远距离耦合的在远距离耦合的RFID系统中，最常用的为偶极子天线。信系统中，最常用的为偶极子天线。信号从偶极子天线中间的两个端点馈入，在偶极子的两臂上产号从偶极子天线中间的两个端点馈入，在偶极子的两臂上产生一定的电流分布，从而在天线周围空间激发起电磁场。生一定的电流分布，从而在天线周围空间激发起电磁场。偶极子天线分为四种类型，分别为半波偶极子天线、双线折偶极子天线分为四种类型，分别为半波偶极子天线、双线折叠偶极子天线、三线折叠偶极子天线和双偶极子天线。叠偶极子天线、三线折叠偶极子天线和双偶极子天线。2.2 电子标签天线电子标签天线第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.射频识别系统可以应用于不同的领域和场合，不同的应用场射频识别系统可以应用于不同的领域和场合，不同的应用场合对合对RFID系统中电子标签的要求也不尽相同。为了满足这系统中电子标签的要求也不尽相同。为了满足这些多种多样的需求，电子标签的种类也多种多样。些多种多样的需求，电子标签的种类也多种多样。按照标签获取能量的方式分类按照标签获取能量的方式分类按照标签的工作频率分类按照标签的工作频率分类按照数据调制方式分类按照数据调制方式分类按照存储器类型分类按照存储器类型分类按照标签作用距离分类按照标签作用距离分类按照标签封装材质分类按照标签封装材质分类3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.按照标签获取能量的方式分类按照标签获取能量的方式分类可以分为有源标签、半有源标签和无源标签。可以分为有源标签、半有源标签和无源标签。有源标签的内部自带电源，标签工作时所需的能量全部来自有源标签的内部自带电源，标签工作时所需的能量全部来自于这个自带电源。只要标签进入阅读器的有效工作范围内，于这个自带电源。只要标签进入阅读器的有效工作范围内，标签就可以主动发送信号。标签就可以主动发送信号。有源标签由于其自带电源不需要阅读器为其提供能量，所以有源标签由于其自带电源不需要阅读器为其提供能量，所以有源标签的工作距离较远，应用较灵活。有源标签的工作距离较远，应用较灵活。但是由于其内部电源的寿命有限，需要定期更换电源，因此但是由于其内部电源的寿命有限，需要定期更换电源，因此它的使用寿命也较短。而且体积大，成本也高，这些缺点也它的使用寿命也较短。而且体积大，成本也高，这些缺点也限制了有源标签的使用。限制了有源标签的使用。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.按照标签获取能量的方式分类按照标签获取能量的方式分类半有源标签的内部也自带电源，但是该电源并不提供标签工半有源标签的内部也自带电源，但是该电源并不提供标签工作时所需的全部能量，它仅用来维持标签内部的电路工作，作时所需的全部能量，它仅用来维持标签内部的电路工作，并不提供传送电磁信号所需的能量。并不提供传送电磁信号所需的能量。无源标签，顾名思义，就是内部不带电源的标签，无源标签无源标签，顾名思义，就是内部不带电源的标签，无源标签工作时所需的能量全部来自于阅读器传送过来的射频信号，工作时所需的能量全部来自于阅读器传送过来的射频信号，其内部电路将该信号转化为直流电源为其工作提供能量。其内部电路将该信号转化为直流电源为其工作提供能量。因为这一点，所以无源标签的工作距离较短。因为这一点，所以无源标签的工作距离较短。但是它的使用寿命相对要长很多，而且也比较便宜，体积也但是它的使用寿命相对要长很多，而且也比较便宜，体积也比较小。比较小。目前无源标签是使用最为广泛的一类标签。目前无源标签是使用最为广泛的一类标签。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.按照标签的工作频率分类按照标签的工作频率分类可以分为低频、高频、超高频和微波标签。可以分为低频、高频、超高频和微波标签。低频标签的工作频段很低（低频标签的工作频段很低（135kHz以下），它的工作方式是以下），它的工作方式是电感耦合式，主要运用在交通工具防盗、畜牧业管理等领电感耦合式，主要运用在交通工具防盗、畜牧业管理等领域；域；典型的高频标签工作频率为典型的高频标签工作频率为13.56MHz，它的工作方式也是，它的工作方式也是电感耦合式，主要运用在图书馆、电感耦合式，主要运用在图书馆、IC卡等领域；卡等领域；超高频和微波标签的工作频率都很高，分别为超高频和微波标签的工作频率都很高，分别为860-960MHz左右和左右和2.4GHz以上，它们的工作方式多为电磁反向散射式，以上，它们的工作方式多为电磁反向散射式，主要运用在道路自动收费系统等领域。主要运用在道路自动收费系统等领域。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.按照数据调制方式分类按照数据调制方式分类可以分为可以分为主动式、半主动式和被动式主动式、半主动式和被动式三种。三种。主动式标签的内部带有电源，也就是有源标签，可以主动向主动式标签的内部带有电源，也就是有源标签，可以主动向阅读器发送数据，应用场合主要是那些对传输距离要求比较阅读器发送数据，应用场合主要是那些对传输距离要求比较高的场合中；高的场合中；半主动式标签的内部也带有电源，但必须经过阅读器的激活半主动式标签的内部也带有电源，但必须经过阅读器的激活才能向阅读器传送数据，也就是说不能主动传输数据；才能向阅读器传送数据，也就是说不能主动传输数据；被动式标签主要采用散射调制方式传输数据，它的信号必须被动式标签主要采用散射调制方式传输数据，它的信号必须经过调制以后才能进行传输，一般应用于对传输距离要求不经过调制以后才能进行传输，一般应用于对传输距离要求不太高的场合。太高的场合。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.按照存储器类型分类按照存储器类型分类可以分为只读标签、一次写入多次读取标签和可读写标签。可以分为只读标签、一次写入多次读取标签和可读写标签。只读标签（只读标签（RO）内部的数据信息出厂时就被写入，而且以）内部的数据信息出厂时就被写入，而且以后都不能改变，内部构造简单，储存信息量也很少，价格便后都不能改变，内部构造简单，储存信息量也很少，价格便宜；宜；一次写入多次读取标签在出厂后可以被写入数据，一旦写入一次写入多次读取标签在出厂后可以被写入数据，一旦写入以后也不能改变，内部存储器一般为以后也不能改变，内部存储器一般为PROM和和PAL；可读写标签内部存储器的容量比上述两种标签的都要大，其可读写标签内部存储器的容量比上述两种标签的都要大，其内部的信息可以被读出，也可以被随意更改，该类标签的成内部的信息可以被读出，也可以被随意更改，该类标签的成本最高。本最高。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.按照标签作用距离分类按照标签作用距离分类可以分为密耦合、近耦合、疏耦合和远耦合四类。其作用距可以分为密耦合、近耦合、疏耦合和远耦合四类。其作用距离分别为：小于离分别为：小于1厘米、厘米、10厘米左右、厘米左右、1米左右和米左右和5-10米或米或10米以上。米以上。按照标签封装材质分类按照标签封装材质分类可以分为纸标签、塑料标签和玻璃标签。可以分为纸标签、塑料标签和玻璃标签。纸标签：一般都具有自粘功能，用来粘贴在待识别物体上。纸标签：一般都具有自粘功能，用来粘贴在待识别物体上。这种标签价格低，一般由面层、芯片线路层、胶层、底层组这种标签价格低，一般由面层、芯片线路层、胶层、底层组成。成。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.塑料标签：采用特定的工艺将芯片和天线用特定的塑料基材塑料标签：采用特定的工艺将芯片和天线用特定的塑料基材封装成不同的标签形式，如钥匙牌、手表形标签、狗牌、信封装成不同的标签形式，如钥匙牌、手表形标签、狗牌、信用卡等形式。用卡等形式。常用的塑料基材有常用的塑料基材有PVC和和PSP，标签结构包括面层、芯片层，标签结构包括面层、芯片层和底层。和底层。玻璃标签：应用于动物识别与跟踪，将芯片、天线采用一种玻璃标签：应用于动物识别与跟踪，将芯片、天线采用一种特殊的固定物质植入一定大小的玻璃容器中，封装成玻璃标特殊的固定物质植入一定大小的玻璃容器中，封装成玻璃标签。签。3、电子标签的分类、电子标签的分类第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.声声表表面面波波（Surface Acoustic Wave,SAW）是是传传播播于于晶晶体体表表面面的的一一种种机机械械波波，其其声声速速仅仅为为电电磁磁波波速速的的十十万万分分之之一，传播衰耗很小。一，传播衰耗很小。声声表表面面波波器器件件的的功功能能部部分分，是是采采用用现现代代微微电电子子技技术术在在表表面面抛抛光光的的压压电电材材料料基基片片上上制制作作的的叉叉指指换换能能器器、反反射射体体和和耦耦合合栅栅等等金金属属电电极极结结构构，基基于于（逆逆）压压电电效效应应，射射频频信信号号在在经经历历电电磁磁波波-声声表表面面波波-电电磁磁波波的的换换能能过过程程中中得得到到处处理理，达到预定功能要求。达到预定功能要求。以以高高频频谐谐振振器器、带带通通滤滤波波器器为为代代表表的的现现代代声声表表面面波波器器件件，具具有有体体积积小小、重重量量轻轻、可可靠靠性性高高、一一致致性性好好、功功能能多多及及设设计灵活等优点，已成为了先进广泛使用的电子关键元器件。计灵活等优点，已成为了先进广泛使用的电子关键元器件。4、声表面波电子标签、声表面波电子标签第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.SAW标签由叉指换能器和若干反射器组成，如下图所示。标签由叉指换能器和若干反射器组成，如下图所示。4、声表面波电子标签、声表面波电子标签第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.由于声表面波器件工作在射频波段，无源而且抗电磁干扰能由于声表面波器件工作在射频波段，无源而且抗电磁干扰能力较强，因此该类电子标签具有一定的独特优势。力较强，因此该类电子标签具有一定的独特优势。SAW标签应用领域非常广泛，包括物流管理、路桥收费、门标签应用领域非常广泛，包括物流管理、路桥收费、门禁控制、超市防盗、航空行李分拣、体育竞赛等。同时也禁控制、超市防盗、航空行李分拣、体育竞赛等。同时也适用于压力、应力、扭曲、加速度等变化参数的测量，如适用于压力、应力、扭曲、加速度等变化参数的测量，如铁路红外轴温探测系统的热轴定位、汽车轮胎压力等。其铁路红外轴温探测系统的热轴定位、汽车轮胎压力等。其主要优点如下：主要优点如下：（1）读取范围大且可靠，识别距离远。）读取范围大且可靠，识别距离远。（2）可使用在金属和液体产品上。）可使用在金属和液体产品上。（3）标签芯片与天线匹配简单，制作工艺成本低。）标签芯片与天线匹配简单，制作工艺成本低。（4）不仅能识别静止物体，而且能识别高速运动物体。）不仅能识别静止物体，而且能识别高速运动物体。（5）可在高温差、强电磁干扰等恶劣环境下使用。）可在高温差、强电磁干扰等恶劣环境下使用。4、声表面波电子标签、声表面波电子标签第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.5、电子标签的状态转移、电子标签的状态转移第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.RFID电子标签附着在待识别物体上，在电子标签附着在待识别物体上，在RFID系统中，它是系统中，它是一个损耗器件。一个损耗器件。目前在各个厂商生产的目前在各个厂商生产的RFID系统中，除了个别厂商以外，系统中，除了个别厂商以外，大部分的大部分的RFID系统都互不兼容。系统都互不兼容。对于较大的应用系统来说，标签的成本决定着整个系统的成对于较大的应用系统来说，标签的成本决定着整个系统的成本。本。电子标签由标签天线、接口和芯片等采用特殊的工艺制造而电子标签由标签天线、接口和芯片等采用特殊的工艺制造而成。成。按照电子标签的技术特征，针对标签的技术参数有：能量需按照电子标签的技术特征，针对标签的技术参数有：能量需求、读写速度、封装形式、内存、工作频率、传输速率和数求、读写速度、封装形式、内存、工作频率、传输速率和数据的安全性等。据的安全性等。6、电子标签的技术参数、电子标签的技术参数第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.能量需求能量需求标签的能量需求是指激活标签电路工作所需要的能量大小。标签的能量需求是指激活标签电路工作所需要的能量大小。在一定距离内，激活能量太小就无法使标签正常工作。在一定距离内，激活能量太小就无法使标签正常工作。传输速率传输速率标签的传输速率指的是标签向阅读器发送数据的传输速率及标签的传输速率指的是标签向阅读器发送数据的传输速率及接收来自阅读器的写入数据命令的速率。接收来自阅读器的写入数据命令的速率。读写速度读写速度标签的读写速度由标签被读写器识别和写入的时间决定，一标签的读写速度由标签被读写器识别和写入的时间决定，一般为毫秒级，因此携带般为毫秒级，因此携带UHF标签的物体运动速度可以达到标签的物体运动速度可以达到100米每秒，即可以达到米每秒，即可以达到360千米每小时的速度。千米每小时的速度。6、电子标签的技术参数、电子标签的技术参数第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.工作频率工作频率标签的工作频率是指标签工作时采用的频率，即低频、中频、标签的工作频率是指标签工作时采用的频率，即低频、中频、高频、超高频或微波等。高频、超高频或微波等。容量容量标签的容量指的是射频标签携带的可供写入数据的内存量，标签的容量指的是射频标签携带的可供写入数据的内存量，一般可以达到一般可以达到1KB（1024Byte）的数据量。）的数据量。封装形式封装形式标签的封装形式主要取决于标签天线的形状，不同的天线可标签的封装形式主要取决于标签天线的形状，不同的天线可以封装成不同的标签形式，运用在不同的场合，并且具有不以封装成不同的标签形式，运用在不同的场合，并且具有不同的识别性能。同的识别性能。6、电子标签的技术参数、电子标签的技术参数第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.未来的电子标签将有以下的发展趋势：未来的电子标签将有以下的发展趋势：工工作作距距离离更更远远：随随着着低低功功耗耗IC技技术术的的发发展展，电电子子标标签签所所需需功功耗耗可可以以降降到到非非常常低低的的水水平平，这这就就使使得得无无源源RFID系系统统的的工作距离可以更远，有些甚至可以达到几十米以上；工作距离可以更远，有些甚至可以达到几十米以上；无无线线可可读读写写性性能能更更加加完完善善：系系统统误误码码率率不不断断降降低低，抗抗干干扰扰性不断提高；性不断提高；更更加加适适合合高高速速移移动动物物体体识识别别：电电子子标标签签和和阅阅读读器器之之间间的的通通信信速速率率会会获获得得很很大大程程度度的的提提高高，对对高高速速移移动动物物体体的的识识别别会会越来越准确。越来越准确。7、电子标签的发展趋势、电子标签的发展趋势第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.快速多标签读写功能更加完善：采用适用于识别大量物品快速多标签读写功能更加完善：采用适用于识别大量物品的系统通信协议，实现快速的多标签读的系统通信协议，实现快速的多标签读/写功能。写功能。自我保护功能更加完善：在能量场很强的环境中，电子标自我保护功能更加完善：在能量场很强的环境中，电子标签接收到的电磁能量很强，产生高电压，为此需要加强自签接收到的电磁能量很强，产生高电压，为此需要加强自保功能，保护电子标签芯片不受损害。保功能，保护电子标签芯片不受损害。标签附属功能更多：例如带有传感器或者带有蜂鸣器、光标签附属功能更多：例如带有传感器或者带有蜂鸣器、光指示或者标签具备杀死功能，即标签到达寿命或终止应用指示或者标签具备杀死功能，即标签到达寿命或终止应用时能够自行销毁。时能够自行销毁。体积更小：目前日立公司设计开发的带有内置天线的芯片体积更小：目前日立公司设计开发的带有内置天线的芯片厚度为约厚度为约0.1mm。成本更低：新的生产工艺使得整个系统的生产成本不断降成本更低：新的生产工艺使得整个系统的生产成本不断降低。低。7、电子标签的发展趋势、电子标签的发展趋势第4章 RFID电子标签2023/3/72023/3/7 willtg.All rights reserved.思考题：思考题：1、画出读写器的组成结构图，并对各部分进行详细、画出读写器的组成结构图，并对各部分进行详细介绍。介绍。2、画出电子标签的组成结构图，并对各部分进行详、画出电子标签的组成结构图，并对各部分进行详细介绍。细介绍。3、画出电子标签的状态转移图，并对状态转移的过、画出电子标签的状态转移图，并对状态转移的过程进行分析。程进行分析。2023/3/72023/3/7