上一期我们了解了“低频RFID”的基本原理与实际应用，它作用范围现在主要应用于短距离技术领域范围内。本期课堂阿库将为你讲讲高频RFID的故事~ 一起来看看低频RFID与高频RFID之间有何区别？

书接上回:了解到低频RF1D是采用电感耦合的方式进行通信,其典型工作频率是125KHz技术和134.2KH技术后。在本期小课堂阿库将为你讲讲低频RFD的应用场景与案例!

低频主要采用电感耦合的方式进行通信，其工作频率范围为30kHz～300kHz。

RFID智能定位技术是一种区域性的定位采集，就是利用2.4G和低频125K的RFID技术，对人和物的自动识别和区域性定位，实现对人和物的管理。

众所周知，RFID手持终端分为低频(LF)，高频(HF)和超高频(UHF) 三种频段。

RFID常用工作频率包括低频125kHz、134.2kHz.高频13.56MHz，超高频860～930MHz，微波2.45GHz，5.8GHz等。因为低频125kHz、134.2kHz，高频13.56MHz系统以线圈作为天线，采用电感祸合的方式，其工作距离较近，一般不超过1.2m，带宽在欧洲及其他地区限制为几千赫兹。但超高频(860～93Uh1Hz)和微波(2.45GHz，5.8GHz)可以提供更远的工作距离，更高的数据速率，更小的天线尺寸，因此成为RFID的热点研究领域。

随着物联网的发展，无线射频识别(RFID)技术越来越多的应用到工业现场中。RFID的英文全称为“Radio Frequency IDentificaTIon”，中文翻译为“无线射频识别”。它是在20世纪50年代诞生的一种无线识别技术，可以在不接触的情况下，利用无线电(radio)来进行身份识别。根据无线电频率的不同，RFID系统可以分成低频、高频、超高频及微波四种。

RFID的英文全称为“Radio Frequency IDentification”，中文翻译为“无线射频识别”。它是在20世纪50年代诞生的一种无线识别技术，可以在不接触的情况下，利用无线电(radio)来进行身份识别。根据无线电频率的不同，RFID系统可以分成低频、高频、超高频及微波四种。

众所周知电子标签按照频率分类主要分为高频电子标签、低频电子标签，超高频电子标签，今天我们主要来了解超高频RFID电子标签的优点与应用。

射频识别(Radio Frequency of Identificatio，RFID)是一种使用射频技术的非接触自动识别技术，具有传输速率快、防冲撞、大批量读取、运动过程读取等优势，因此，RFID技术在物流与供应链管理、生产管理与控制、防伪与安全控制、交通管理与控制等各领域具有重大的应用潜力。目前，射频识别技术的工作频段包括低频、高频、超高频及微波段，其中以高频和超高频的应用最为广泛。

工作在125或134kHz低频(LF)或者13.56MHz高频(HF)范围内的电感回路无源RFID系统，其工作距离仅限于大约1m的范围。UHF RFID系统工作在860至960MHz以及2.4GHZ的工业科学医疗(ISM)频段。其具有更长的工作距离，对无源标签而言典型工作范围为3至10m。标签从阅读器的射频信号接收信息和工作能量。如果标签在阅读器的范围内，就会在标签的天线上感应出交变的射频电压。该电压经过整流后为标签提供直流(DC)电源电压。通过调制天线端口的阻抗来实现标签对阅读器的响应。这样一来，标签将信号反向散射给阅读器。

无线射频识技术是利用射频信号来识别物体的自动识别技术.RFID系统由电子标签(包括芯片和标签天线)、阅读器(含阅读器天线)和后台主机组成。当前，射频识别工作频率包括频率为低频(125KHz、134KHz)、高频频段(13.56MHz)、UHF超高频段(860～960MHz)和 2.45GHz以上的微波频段等。

RF(射频)专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。电磁波可由其频率表述为：KHz(千赫)，MHz(兆赫)及GHz(千兆赫)。其频率范围为VLF(极低频)也即10-30KHz至EHF(极高频)也即30-300GHz。

目前，大多数RFID系统为低频和高频系统，但超高频频段的RFID系统具有操作距离远，通信速度快，成本低，尺寸小等优点，更适合未来物流、供应链领域的应用。尽管目前，RFID超高频技术的发展已比较成熟，也已经有了一些标准，标签的价格也有所下降;但RFID超高频读写器却有变得更大，更复杂和更昂贵的趋势，其消耗能量将更多，制造元件达数百个之多。然而，这里的设计采用高度集成的R1000，可以解决上述问题，既可降低芯片设计中的复杂性和生产成本，又能使制造商制造出体积更小，更有创新性的读写器，从而开拓新的RFID应用领域。

电磁兼容的问题常发生于高频状态下，个别问题(电压跌落与瞬时中断等)除外。高频思维，总而言之，就是器件的特性、电路的特性，在高频情况下和常规中低频 状态下是不一样的，如果仍然按照普通的控制思维来判断分析，则会走入设计的误区。

设计分析了125kHz阅读器硬件电路部分，从理论与调试方法上对发射功放及后级匹配电路进行了细致探讨，采用了基于网络分析仪的调试方法调试匹配电路，并给出示波器与网络分析仪的调试结果。

射频标签(RFID)是一项伟大的技术，但是有噪声的电源和其它一些因数可能会降低其性能。采用低频信号(比如130kHz)的RFID阅读器，如业内常用的TIRIS RFM-007B，对这个频率范围内的噪声就非常敏感。开关电源经常会产生这个频率范围内的噪声，因此为了得到最大的灵敏度，通常需要使用较重的、昂贵的线性电源。本设计实例在接收和空闲阶段关闭了开关电源，让模块使用C2中存储的能量继续工作。

鉴于目前国内市场上应用最为广泛的射频卡和读写器实现方法，本文采用ARM 嵌入式系统作为微控制器，设计了能对低频125KHz 和高频13.56MHz 的二种频率RFID 卡操作的读写模块，实现了的双频RFID 读写系统。

本文利用可完成高频及低频通信的芯片设计了可超低功耗工作的有源射频识别系统，基于TinyOS 操作系统建立的低频通信部分软件简单可靠。该系统在汽车胎压监测、贵重物品管理等应用中具有较高应用价值。

1 引 言 　　射频识别(RFID)技术作为一种新兴的自动识别技术，近年来在国内外得到了迅速发展。目前，我国开发的RFID产品普遍基于中低频，如二代身份证、票证管理等。在超高频段我国自主开发的产品较少，难以适应巨大的市场需求以及激烈的国际竞争。超高频(UHF)标签是指工作频率在860～960 MHz的RFID标签，具有可读写距离长、阅读速度快、作用范围广等优点，可广泛应用于物流管理、仓储、门禁等领域。为适应市场需求，本文以EPC C1G2协议为主，ISO/IEC18000.6为辅，设计了一种应用于超高频标签的数字电路。 　　2 UHF RFID标签的工作原理 　　射频识别系统通常由读写器(Reader)和射频标签(RFID Tag)构成。附着在待识别物体上的射频标签内存有约定格式的电子数据，作为待识别物品的标识性信息。读写器可无接触地读出标签中所存的电子数据或者将信息写入标签，从而实现对各类物体的自动识别和管理。读写器与射频标签按照约定的通信协议采用先进的射频技术互相通信，其基本通讯过程如下。 　　(1)读写器作用范围内的标签接收读写器发送的载波能量，上电复位; 　　(2)标签接收读写器发送的命令并进行操作; 　　(3)读写器发出选择和盘存命令对标签进行识别，选定单个标签进行通讯，其余标签暂时处于休眠状态; 　　(4)被识别的标签执行读写器发送的访问命令，并通过反向散射调制方式向读写器发送数据信息，进入睡眠状态，此后不再对读写器应答; 　　(5)读写器对余下标签继续搜索，重复(3)、(4)分别唤醒单个标签进行读取，直至识别出所有标签。 　　3 UHF RFID标签的结构及系统规格 　　UHF RFID标签的示意图如图1所示，由模拟和数字两部分组成。模拟电路主要包括天线、唤醒电路、时钟产生电路、包络检波电路、解调电路和反射调制电路;数字部分主要实现EPC通信协议，识别读写器发出的命令并执行，如实现多标签阅读时的防冲突方法、执行读写器发送的读写命令、实现读写器和标签的通讯过程以及对输出数据进行编码等。协议规定的标签系统规格如表1所示。 　　 　　图1 UHF RFID标签的示意图 　　表1 UHF RFID标签系统规格 　　 　　4 标签数字电路的设计方法 　　4.1 电路的整体系统设计 　　经过对协议内容的深入研究，本文采用Top.down的设计方法，首先对电路功能进行详细描述，按照功能对整个系统进行模块划分;再用VHDL硬件描述语言进行RTL代码设计并进行功能仿真;功能验证正确后，采用EDA工具，

射频识别技术(Radio Frequency IdentifICation Technology，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。基本的RFID系统由3部分组成：应答器、阅读器和天线。RFID技术近年来发展较快，已成为物联网技术的重要一环。本文探讨中低频RFID系统的工作原理，并通过实验的方式进行了验证。

在工业现场、野外甚至水中，RFID读写器天线电特性参数将发生改变，导致阻抗不匹配和发射功率大幅下降，最终降低RFID读写器读写范围和效率。为了解决这个问题，构建了一个自适应天线匹配RFID读写器系统。

考虑到药品标签应用时所需容纳的信息量，应采用半主动式及主动式电路。目前按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种，中频射频卡频率主要为13.56MHz，高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。

电子标签和识读终端是构成射频识别系统的基本条件。本文对低频电子标签与识读终端之间的作用基理进行了研究分析，据此提出了以基站芯片EM4095为射频接口的识读终端硬件设计，并对解码程序设计中的关键问题进行了具体论述。

RFID 系统实事上已经存在和发展了几十年，从供电状态来看可以分为“有源”和“无源”两大类;从工作频率来看，可以分为低频(125KHz~135KHz),高频(13.56MHz)，超高频,微波(2.45GHz,5.8GHz)等几大类。不同的射频识别系统的硬件价格差别是巨大的，而系统本身的特性也各不相同，系统的成熟度也有所不同。

文中介绍了半主动式电子标签硬件和软件的设计方案，应用AS3933低频唤醒接收芯片实现了电子标签低频唤醒接收功能。针对低频唤醒接收模块，计算和讨论了其并联谐振电路相关的参数，并给出了电路和程序设计的方案。应用低频唤醒技术的半主动式电子标签可靠的低频通信距离可达3m以上，同时低频唤醒技术显著降低了电子标签的运行功耗。

RFID 系统实事上已经存在和发展了几十年，从供电状态来看可以分为“有源”和“无源”两大类;从工作频率来看，可以分为低频(125KHz~135KHz),高频(13.56MHz)，超高频,微波(2.45GHz,5.8GHz)等几大类。不同的射频识别系统的硬件价格差别是巨大的，而系统本身的特性也各不相同，系统的成熟度也有所不同。

学生、教师信息采集是 “家校通”系统中核心的一部分内容，如何正确的识别学生入校并准确的将平安短信发给家长是关键所在。现在系统集成商们普遍采用的是rfid的无线射频识别技术。学生携带电子卡片在通过校门时，被放置在校门周边的设备感应到信息并上报到软件端，便完成了一次信息采集的过程。目前rfid技术飞速发展，技术面也较为广阔，可在“家校通”方面应用的大致分为低频、高频、超高频、有源2.4g等rfid技术。而各技术类别也根据自身的特点在应用中有所差别。下面就每种技术在“家校通”中的应用方式及各优略点进行总结。

对于采用被动式标签的射频识别系统而言，根据工作频段的不同具有两种工作模式。一种是感应耦合（Induc.tiveCoupling）T作模式，这种模式也称为近场工作模式，它主要适用用于低频和高频RFID系统：另一种则是反向散射（Backscattering）32作模式，这种模式也称为远场T作模式，主要适用于超高频和微波RFID系统。

针对现有汽车门禁系统和胎压监测系统相互独立，硬件冗余和生产成本高的问题，提出了一种基于射频识别技术的汽车安全防盗系统的设计方案。在射频通信上，该系统采用434 MHz 的UHF 频段与125 kHz 的LF 频段相结合的方法，实现了系统胎压监测、遥控门锁和发动机防盗锁止等功能。调试结果表明，该系统提高了汽车的防盗性与控制性，节约了系统空间，降低了生产成本，优化了车身网络。

在高科技的时代，传感器在汽车行业中的应用。

设计的多通道、多模式低频RFID阅读器具有组态方式灵活、应用范围广的特点，且阅读器的多通道集中控制可以有效地降低通道之间的串扰。实际应用表明，多通道、多模式低频RFID阅读器具有良好的稳定性和可靠性。