RFID讀寫器的頻率主要有哪些?
射頻識別系統(tǒng)的另一個重要特征是系統(tǒng)的工作頻率和閱讀距離??梢哉f工作頻率與閱讀距離是密切相關(guān)的,這是由電磁波的傳播特性所決定的。通常把射頻識別系統(tǒng)的工作頻率定義為閱讀器讀射頻標簽時發(fā)送射頻信號所使用的頻率。在大多數(shù)情況下,把它叫做RFID閱讀器發(fā)送頻率(負載調(diào)制、反向散射)。不管在何種情況下,射頻標簽的"發(fā)射功率"要比RFID閱讀器發(fā)射功率低很多。
射頻識別系統(tǒng)閱讀器發(fā)送的頻率基本上劃歸三個范圍:
(1)低頻(30kHz ~ 300kHz);
(2)中高頻(3MHz ~ 30MHz);
(3)超高頻(300MHz ~ 3GHz)或微波(>3GHz)。
根據(jù)作用距離,射頻識別系統(tǒng)的附加分類是:
密耦合(0 ~ 1cm)、
遙耦合(0 ~ 1m)和
遠距離系統(tǒng)(>1m)。
以下內(nèi)容是對低頻、高頻、超高頻不同頻率的標簽的詳細介紹。
低頻段射頻標簽
低頻段射頻標簽,簡稱為低頻標簽,其工作頻率范圍為30kHz ~ 300kHz。典型工作頻率有:125KHz,133KHz。低頻標簽一般為無源標簽,其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。低 頻標簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時,低頻標簽需位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。低頻標簽的閱讀距離一般情況下小于1米。
低頻標簽的典型應(yīng)用有:動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜(帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙)等。與低頻標簽相關(guān)的國際標準 有:ISO11784/11785(用于動物識別)、ISO18000-2(125-135 kHz)。低頻標簽有多種外觀形式,應(yīng)用于動物識別的低頻標簽外觀有:項圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應(yīng)用的動物有牛、信鴿等。
低頻標簽的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:標簽芯片一般采用普通的CMOS工藝,具有省電、廉價的特點;工作頻率不受無線電頻率管制約束;可以穿透水、有機組織、木材等;非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識別應(yīng)用(例如:動物識別)等。
低頻標簽的劣勢主要體現(xiàn)在:標簽存貯數(shù)據(jù)量較少;只能適合低速、近距離識別應(yīng)用;與高頻標簽相比:標簽天線匝數(shù)更多,成本更高一些;
中高頻段射頻標簽
中高頻段射頻標簽的工作頻率一般為3MHz ~ 30MHz。典型工作頻率為:13.56MHz。該頻段的射頻標簽,從射頻識別應(yīng)用角度來說,因其工作原理與低頻標簽完全相同,即采用電感耦合方式工作, 所以宜將其歸為低頻標簽類中。另一方面,根據(jù)無線電頻率的一般劃分,其工作頻段又稱為高頻,所以也常將其稱為高頻標簽。鑒于該頻段的射頻 標簽可能是實際應(yīng)用中最大量的一種射頻標簽,因而我們只要將高、低理解成為一個相對的概念,即不會在此造成理解上的混亂。為了便于敘述,我們將其稱為中頻 射頻標簽。
中頻標簽一般也采用無源設(shè)主,其工作能量同低頻標簽一樣,也是通過電感(磁)耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標簽與閱讀器進行數(shù)據(jù)交換時,標簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。中頻標簽的閱讀距離一般情況下也小于1米。
中頻標簽由于可方便地做成卡狀,典型應(yīng)用包括:電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。相關(guān)的國際標準有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等。
中頻標準的基本特點與低頻標準相似,由于其工作頻率的提高,可以選用較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。射頻標簽天線設(shè)計相對簡單,標簽一般制成標準卡片形狀。
超高頻與微波標簽
超高頻與微波頻段的射頻標簽,簡稱為微波射頻標簽,其典型工作頻率 為:433.92MHz,862(902)~928MHz,2.45GHz,5.8GHz。微波射頻標簽可分為有源標簽與無源標簽兩類。工作時,射頻標簽 位于閱讀器天線輻射場的遠區(qū)場內(nèi),標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標簽提供射頻能量,將有源標簽喚醒。相應(yīng)的射頻識別 系統(tǒng)閱讀距離一般大于1m,典型情況為4~6m,最大可達10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線,只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標簽可被讀/ 寫。
由于閱讀距離的增加,應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時出現(xiàn)多個射頻標簽的情況,從而提出了多標簽同時讀取的需求,進而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前,先進的射頻識別系統(tǒng)均將多標簽識讀問題作為系統(tǒng)的一個重要特征。
以目前技術(shù)水平來說,無源微波射頻標簽比較成功產(chǎn)品相對集中在902~928MHz工作頻段上。2.45GHz和5.8GHz射頻識別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標簽產(chǎn)品面世。半無源標簽一般采用鈕扣電池供電,具有較遠的閱讀距離。
微波射頻標簽的典型特點主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標簽讀寫、是否適合高速識別應(yīng)用,RFID讀寫器的發(fā)射功率容限,射頻標簽及讀寫器的價格等 方面。典型的微波射頻標簽的識讀距離為3~5m,個別有達10m或10m以上的產(chǎn)品。對于可無線寫的射頻標簽而言,通常情況下,寫入距離要小于識讀距離, 其原因在于寫入要求更大的能量。
微波射頻標簽的數(shù)據(jù)存貯容量一般限定在2Kbits以內(nèi),再大的存貯容量是乎沒有太大的意義,從技術(shù)及應(yīng)用的角度來說,微波射頻標簽并不適合作為大量數(shù)據(jù) 的載體,其主要功能在于標識物品并完成無接觸的識別過程。典型的數(shù)據(jù)容量指標有:1Kbits,128Bits,64Bits等。由Auto-ID Center制定的產(chǎn)品電子代碼EPC的容量為:90Bits。
微波射頻標簽的典型應(yīng)用包括:移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應(yīng)用、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。相關(guān)的國際標準 有:ISO10374,ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930 MHz)、-7(433.92 MHz),ANSI NCITS256-1999等。