学习RFID的核心是什么？难处在哪？

有关回应 · 2021-5-14 20:30:51

首先，RFID的原理可参考我在另一个问题下的回答：NFC的标签原理？ - 社区用户的回答

RFID的原理是这样的：RFID卡与读卡器各自都有一个电感线圈，我们把RFID卡靠近相应的读卡器时，读卡器内部的电感耦合线圈一方面充当了变压器初级线圈的作用，为无源的RFID识别卡供电——此时RFID卡上的电感线圈相当于变压器的次级线圈，另一方面RFID卡中的芯片将其内部所存储的信息调制在RFID卡片的线圈上（其调制原理是有规律的改变线圈的阻抗从而有规律的改变电感初级线圈的负载），RFID读卡器通过检测其内部的电感线圈的阻抗改变规律，便可以将RFID卡片内的信息读取出来。
这也就是为什么RFID技术只能用于近程的识别与读卡——互偶电感的两个线圈距离不能过远，否则能量将会迅速衰减到0.

其次，对于这些技术来说，最底层的通信部件已经不需要开发者的参与，开发者可以不知道其通信的原理，只需要有一个基本的了解即可。开发者需要深入了解的仍然是单片机编程。

最后，对于学习者来说，如果想要有一个深入的理解，则应懂得以下的原理：高频电子线路、单片机、电磁场。

我想，最难的地方就在于完全懂得高频电子线路与电磁场，如果没有一定的数学基础（场论，偏微分方程），则高频与电磁场完全是天书。不过，对于IT行业的开发者来说，只需要明白上面我所贴出的原理性描述即可，开发者需要做的工作是单片机的编程，完全不需要对高频电路与电感有多么的熟悉或理解。

有关回应 · 2021-5-14 20:30:52

这个问题得具体对待，RFID细分领域很多，有源的/无源的，低频的/高频的/超高频的，涉及到的标准ISO14433A/B ISO15693 ISO18000-6B/C还是有不少的，每个标准也有很多层，都研究透彻也是需要花时间的，防碰撞算法每种做法都不太一样。这些问题还不大，尤其是涉及到具体应用和行业就变得足够复杂了，安全/支付/非接/ESAM/PSAM/COS系统够折腾好几年了，一般做到14443的第四层就能接触到这些概念了。

另外关于硬件也是相当复杂的，设备需要基本的射频三大件而对于HF还得有个足够好的示波器。简单说几点就不展开说了，关于高频做支付领域过EMV认证硬件测试项非常多，我只记得有个关于电场辐射的模型图了，精确到辐射点的电场情况。关于超高频这个不管是软件还是硬件都足够复杂，最早我看过这个行业做的最好的英频杰，整体方案是ARM+Xilinx FPGA+ADI DSP实现的，基本上ARM完成通讯和基本管理还有一些行业协议支持比如LLRP等，FPGA和DSP实现基带和编解码和识读算法。这种结构的读头识读率和速度都非常高。五年前做过一些RFID的事情，有些图，分别是高频/超高频的。

都是奥地利微电子的方案，整体还可以，算是可以平台化的方案。

有关回应 · 2021-5-14 20:30:53

RFID 系统构建，我们可以分成三个（reader+tag+antenna）
通行的核心在于天线-antenna
系统构建的核心在于 tag 标签（应答器）-reader（阅读器）一般是随着tag适配开发。
通信的核心在与编码方式和调制方式以及我们常说的防碰撞算法。
这是一个符合技术，如果要重新构建一个系统，那是相当困难的。
所以一般人们提到开发RFID 都是指明开发的方向。例如IT工作者在RFID方向可以说是拿到reader从tag中的数据，然后开发一个软件应用-停车场管理-物流管理。这些都是基于获取完数据和了解了通信包的解析。其实就是一个数据开发的工程，和底层开发天线的同学比起来，都不能叫RFID相关技术的开发。

有关回应 · 2021-5-14 20:30:54

大家好，我叫RFID。

我是你们的好朋友，也许你对我不是很熟悉，听说过或者甚至根本没有听说过我的名字，其实我在很早之前就已经诞生了，在各个角落为人类朋友服务，虽然你一直都没有注意到我，今天我终于鼓起勇气向你介绍我自己，我相信在今后的日子里，我将会无处不在在每一个地方发光发热，贡献我的力量。

RFID 是Radio Frequency Identification的缩写，中文名字叫做无线射频识别，简单说来就是一种非接触性的自动识别技术，不需要人工干预，便可以实现信息识别，我有一个很大的优点，就是我比较坚强，即使在比较恶劣的环境中也依然能够完成工作。
首先说一下为什么会有我的存在吧？我的应用最早可追溯到第二次世界大战期间，美国军方曾用于识别盟军飞机。20世纪80年代开始兴起，并且逐渐走向成熟，除了军事方面，在很多其他行业中，人们都有辨识各个物品的需要，为此总要给他们加上很多标签，标签上又要输入好多好多信息，实在太浪费时间和人力，而且数据误码率比较高，所以人们为了节省劳动力解放双手，便开始寻找一种能够自动识别的方法。
于是乎我，RFID就应运而生了，帮助人们解决了人工输入速度慢误码率高，劳动强度大和工作简单重复等等很多问题，还提高了信息系统的实时性和准确性。
为各个行业的工作带来了很大的方便，我的身体构造很简单，就是一个电子标签和一个天线，加上我的阅读器，这些都是我完成日常工作不可或缺的一部分。

我的电子标签芯片内有两个数据区域，分别是ID区和用户数据区。
ID区：用于存储全球唯一的标识码UID（在制作芯片时存储在ROM中，无法修改。）
用户数据区：则供用户存储数据，可进行读写修改或增加的操作，同时我的天线是实现射频信号空间传播，并建立无线通信连接的设备。
我的工作原理并不复杂，和阅读器之间沟通的语言是电磁波，就相当于我的嘴巴，每次阅读器见到我的时候，他都会通过天线发送一定频率的信号，在接收到信号后，我就把电子标签内部存储的标识信息，通过电线发射出去，阅读器通过天线接收并识别该电子标签发回的信息，最终由阅读器将识别结果发送给主机，这样便达到了识别的目的。
在我们这个大家族有各种各样的伙伴，按频率来分，可分为低频、中高频、超高频和微波4种。
低频（LF）：说话一字一顿的，频率一般在125kHz，133kHz，一般为被动标签，其电能通过电感耦合方式，他们说话不仅慢条斯理还轻声细语，所以阅读器要离得很近，才能听到他们在说什么，传播距离最远在1.2米左右，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。
中高频（HF）：说话跟打机关枪。频率一般在13.56MHz，和中高频的小伙伴们交流，阅读器一把最远的距离也是1.2米左右。中高频标签由于可方便地做成卡状，典型的应用包括电子车票、电子身份证、点在闭锁防盗（电子遥控门锁控制器）等
超高频（UHF）说话的速度是特别超级无敌快，他们的频率在860~960MHz之间，一般在856,6MHz，是个大嗓门，长4米远都可以听得到。超高频射频标签可分为有源标签（主动方式、半被动方式）与无源标签（被动方式）两类。工作时，标签位于读卡器天线辐射场的预案区场内，标签与读卡器之间的方式为电磁耦合。典型的应用：移动的车辆识别、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。
微波频率最高的就是微波了，频率一般有2.45GHz和5.85GHz，传输距离在一米以上，典型情况为4~6米，因天线的设计和功率的不同，有的最远甚至可以达到100米以上，读卡器天线一般为定向天线，只在读卡器天线定向波束范围内的标签可被读写。以目前技术水平来说，无源微波射频标签比较成功的产品都集中在902~928MHz。
其实信息的传输距离并不单单取决于频率，还有很多其他因素，比如接下来要介绍的能量供应方式是决定因素之一，按能量供应方式来分，我们家族分为有源RFID和无源RFID两种，同时也分别对应通信方式中的主动方式和被动方式两种，一般低频的小伙伴是无源的，他们的电子标签没有自带电源缺乏能量供给没办法主动开口说话需要阅读器靠近一点，向他们发射电子信号，他们利用收到的感应电流，才能将自己的信息告诉阅读器，属于被动一族。
中高频和超高频家族的电子标签自己带有电源他们的，为了达到比较高频率的说话速率，他们需要自带电源来提供能量，也正因为自带电源，可以任性地主动向阅读器发送射频信息，优势就是他们的信号可以传的更远。
低频电子标签：传输距离近，但是穿透性更好，一般的障碍物，除了金属物质之外，都挡不了他们和读写器之间的沟通，通常会用在对于距离要求不高的项目，比如：自动停车场收费，门禁卡，门锁，畜牧业管理系统等等
中高频电子标签：高频家族的声音除了金属外，也可以穿过大多数材料，但是这些真爱无会使得他们的声音传播的距离有所降低。多用于：图书管理系统，医药物流管理系统和物流系统中。
超高频电子标签：在传播时不怕金属物质，可就是害怕水，灰尘，雾等这些悬浮的颗粒物质，超高频RFID的动作场所一般在生产线自动化，航空包裹管理，集装箱管理，还有铁路包裹管理等对传输速度有较高标准的场所。
微波：更所的应用在移动车辆的识别、电子遥控门紧等，对传输距离都有较高要求的地方。比如：车辆自动收费站，由于车开动时车速比较快，所以需要讲话比较快的超高频家族RFID。在次用RFID之后，告诉公路收费卡扣和海关监管可以实现卡扣不停车验放，大大加快了卡扣的通行速度，提高了高速公路通行效率，以及海关监管效能和通关效率
RFID技术应用在物流管理和仓储管理系统方面，正确率和准确率都达到甚至超过了99%，比之前人工管理的正确率提高了很多，减少了企业的成本浪费和包裹发货错误等现象，所有的商品物流信息都自动记录下来并生成文档数据，这使得进一步追踪和识别变得更加容易。
看了我的这篇自我介绍，你可以细心的留意下你的身边，都有我的身影，校园里图书馆借书的时候，去食堂吃饭的时候，上班打卡的时候，出门旅行机场托运行李，停车场自动收费，入住酒店的刷门禁卡的时候，都不要太感谢这个叫RFID的小小的我！
我会一直陪伴在你们身边，你的衣食住行都可不开小小的我。
您好，我是RFID，很高兴能够认识你们，也希望你们能够认识我！
我觉得 RFID射频识别涉及计算机、无线数据通信、集成电路、电磁场等多门的知识，多技术的融合，集成电路和电磁场的学习，还需要具有一定的数学基础，当然单片机的开发的知识也要懂

有关回应 · 2021-5-14 20:30:55

核心还是无线电，潮湿，金属屏蔽，碰撞都会干扰rfid的效果，如何克服这些干扰因素是难点。

学习RFID的核心是什么？难处在哪？

5 个回复