无源有源半有源RFID技术

一、 什么是RFID技术

所谓的RFID技术其实就是无线电射频技术 ( Radio Frequency Identification，RFID)的英文简称，该技术主要借助于磁场或者是电磁场原理，通过无线射频方式实现设备之间的双向通信，从而实现交换数据的功能，该技术最大特点就是不用接触就可以获得对方的信息，ETC就是比较典型的应用场景之一，RFID技术常用的无线电波频段主要包括:低频、高频、超高频和微波几个频段。

二、RFID系统组成介绍

系统主要由读写器（Reader)、电子标签（Tag)和数据管理系统3个部分组成。

1、读写器（Reader)也叫阅读器，主要用于将电子标签中的信息读出，或将标签所需信息写人标签的设备。根据用途不同，阅读器分为只读阅读器和读/写阅读器，是RFID系统信息控制和处理中心。在 RFID系统工作时，由阅读器在一个区域内发送射频能量形成电磁场，区域的大小取决于发射功率。在阅读器覆盖区域内的标签被触发，发送存储在其中的数据，或根据阅读器的指令修改存储在其中的数据，并能通过接口与计算机网络进行通信。

2、电子标签（Tag)。电子标签主要用于存储一定的数据信息，同时它会接收来自阅读器的信号，并把所要求的数据送回给阅读器，电子标签一般会被贴到或者固定安装到物品上。

3、数据管理系统。处理阅读器传输来的电子标签数据进行解析，同时完成用户需要的功能。

三、RFID系统工作原理

当电子标签处于阅读器的识别范围内时，阅读器发射特定频率的无线电波能量，电子标签将接收到阅读器发出的射频信号，并产生感应电流。借助该电流所产生的能量，电子标签发送出存储在其芯片中的信息。这类电子标签一般称为无源标签或被动标签，或者由标签主动发送某一频率的信号到阅读器，这类电子标签一般称为有源标签或主动标签。阅读器接收到电子标签返回的信息后，进行解码，然后送至相关应用软件或者数据管理系统，进行数据处理。

四、RFID 分类

1、无源RFID

RFID技术依据其标签的供电方式可分为三类，即无源RFID、有源RFID 和半有源RFID。

无源RFID系统通过电磁感应线圈获取能量来对自身短暂供电，完成信息交换。其结构简单、成本低、故障率低，使用寿命较长。然而，无源 RFID的有效识别距离通常较短，一般用于近距离的接触式识别。无源RFID主要工作在较低频段125kHz、13.56MHz等。无源RFID系统的典型应用包括:公交卡、二代身份证和食堂餐卡等。

2、有源RFID

有源RFID系统研发起步较晚，但已应用在各领域。例如，在高速公路电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，ETC）中，采用了有源 RFID系统。有源RFID通过外接电源或者内置电池供电，主动向阅读器发送信号，拥有了较远的传输距离与较快的传输速度。有源RFID标签可在100m范围与阅读器建立数据通信，读取率可达1700次/s。有源RFID主要工作在90OMHz、2.45GHz、5.8GHz等超高频段和微波频段，且具有可以同时识别多个标签的功能。有源RFID 系统的上述特性使其广泛应用于高性能、大范围的RFID场景。

3、半有源RFID

由于无源RFID系统有效识别距离较短（一般小于2500px)；有源RFID识别距离足够长（一般小于100m)，但需外接电源或者内置电池，体积较大。为了解决这一矛盾，半有源RFID系统应运而生。半有源RFID技术又称为低频激活触发技术。在通常情况下，半有源RFID标签处于休眠状态，仅对标签中保持数据的部分进行供电，因此耗电量较小，可维持较长的时间。当标签进入RFID阅读器的识别范围后，阅读器先以125kHz的低频信号在小范围内精确激活标签使之进入工作状态，再通过2.4GHz的微波与其进行信息传递。也就是说，在不同位置安置多个低频阅读器用于激活半有源RFID 产品，由此，既能实现定位，又能实现数据的采集与传输。