白皮书：市场上出现融合应用RFID的主要特征及典型应用

随着射频识别 （RFID） 技术相关方面出现爆炸式增长，对不同 RFID 标准存在诸多困惑也就不足为奇了。 RFID、射频 （RF） 和近场通信 （NFC） 不断涌现大量创新，导致难以弄清每种技术的优势，尤其是当较新的技术被定位为优于较老、较慢的技术时，更是无所适从。

实际上，并没有一种适合每种应用的射频技术。 根据 应用的需求，某种“较老、较慢”的 RFID 技术可能被证实是最可靠且经济高效的解决方案。市场上甚至出现了融合应用，这类应用结合两种 RFID

技术，例如低频 （LF） 和有源超高频 （UHF）。此外，随着 RFID 不断 融入于新应用中，高度集成的器件正在涌现，这类器件可加快产品上市步伐 并降低成本，例如 RFID 技术与无线充电和能量收集功能相集成。

在 RFID 荒漠中认清方向

RFID 的多种类型

RFID 技术目前有四种基本类型：

1. 低频无源

2. 高频无源

3. 超高频无源

4. 超高频有源

低频和高频无源 RFID 使用磁耦合来传输能量和数据。 超高频无源和有源 RFID 基于电场耦合。 这种耦合会影响读取距离、数据速率和环境强健性等因素。 表 1 显示了每种技术的主要特征的比较结果以及典型的应用。 图 1 显示了四种标准彼此在射频和读取范围方面的关系。 注意，

近场通信 （NFC） 是 RFID 的子集，定义了一种基于高频无源技术的规范，适用于特定的一些应用。 NFC 是一项重要技术，将在本白皮书中单独介绍。

为帮助工程师弄清一团乱麻的标准和流行术语，本白皮书将探讨主要的 RFID 技术，包括它们的主要特征和典型应用。通过深入讨论主要选择标准，读者将了解如何选择适合自己应用的具体要求的 RFID 技术。 最后，本白皮书将详细介绍可供开发人员使用的广泛硬件解决方案、软件和工具。

参数

读取距离

数据速率多标签读取外形灵活性

环境

纸质/水

金属

技术

低频无源 高频无源 超高频无源 超高频有源

《135kHz 13.56 MHz 868 – 950 MHz 433 – 5.8 Ghz

高 低 - 中 高 最高

8 kBit/s 848 kBit/s ~ 1 Mbit/s 》 1MBit/s

10s 100s 1000s 1000s

高 高 中 低

无吸收 有限吸收 强力吸收 有限吸收

可控 可控 反射 可控

表 1. 技术特征 *数百 kHz 或更低频率的 EPCGen2 规范

无源低频 无源高频 无源超高频 有源超高频

（125 – 134 kHz） 13.56 MHz 868 – 950 MHz 433 MHz - 5.8 GHz

牲畜与宠物 公共交通 零售 资产/库存管理

门禁 智能票据 物流，防滚架 收费系统

汽车防盗装置 书籍 资产/库存管理 物流， 集装箱跟踪

废品管理 医疗 医疗/保健 机群管理

资产/工具 航空行李和货物

护照 门禁

NFC 应用 废品管理

表 1. 应用领域

2 Texas Instruments

Graphic to come

Figure 1. The four different types of RFID technology available today are defined by different standards and offer varying read range.

图 1. 四种不同类型的现有 RFID 技术由不同标准定义，提供不同的读取范围。

RFID 与其他无线技术的主要差别之一在于无源标签读取。 无源标签无需电池亦无需电源即可工作。 实际上，当标签处于 RFID 读取器的范围内时，磁耦合或电场耦合可以提供充分能量供标签将其数据传输到读取器。 具体来说，读取器产生的交流电场会将能量耦合到应答器（通过调到电场中心频率的环路天线）。 相反，有源标签则需要用到电源，因此其工作距离更大。

标签可工作在全双工（FDX、FDX-B）与半双工 （HDX） 模式中的一种模式下。 基于 FDX 的系统在相同时间传输数据和能量。 这种差异特点对于 125kHz 至 135kHz 低频范围的技术有效，但对于高频或超高频无源技术则无效，因为此处用不到。 图 2 显示了传输过程中的读取器信号和标签信号。 注意，读取器和标签传输同时进行。 这是因为，为了向标签供电以便其传输数据，读取器还必须传输能量。

图 2. 基于全双工 （FDX） 的系统可支持同时双向数据传输，因此读取器必须采用复杂的解码算法来分离标签信号与读取器信号及环境噪声。