电子标签的频率分类及相关应用

文章来源：未知 发布时间：2019-07-05 访问量：人

      RFID（射频识别：Radio Frequency Identification），即电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预。RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、安全加密、存储数据容量大、存储信息反复更改等优点，这些是传统条码技术所不具备的。
      射频识别（RFID）是20世纪80年代发展起来的一种新兴无线通信技术，时至今日，技术手段已经趋于成熟。它的应用领域包括物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件包裹处理、图书馆管理、动物身份标识、运动计时、电子门票、道路自动收费、等众多领域。
      RFID标签的工作频率是其最重要的特点之一。工作在不同频段或频点上的标签具有不同的特点。射频识别应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分，即位于ISM波段之中。典型的工作频率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902~928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。
一、低频标签
      低频段电子标签，简称低频标签，频率范围一般是30KHz~300KHz。在实际应用中，最典型的应用频率有125kHz、133kHz。低频标签通过电感耦合的方式进行能量供应和数据传输，一般是无源标签。与低频标签相关的国际标准有：ISO11784/11785、ISO18000-2。
      低频标签的优势在于：标签芯片一般采用普通的CMOS工艺，不仅省电而且廉价，性价比较高；其工作频率受温湿度及障碍物等外部环境的影响小，可以有效的穿透水、木材有机组织等，适应恶劣的工作环境；同时因其自身特性，低频标签十分适合低速、近距离、对数据量要求不高的识别工作。反之，低频标签的自身特性也限制了它的应用。比如：低频标签识别距离短，只能在近距离、低速的识别中应用；低频标签数据存储量少，传输速度慢，灵活性差，安全性差，易被破解；与其他频段的标签相比，低频标签天线匝数更多，提高了成本。
      低频标签主要应用在动物识别、容器识别、物品追踪、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。一般动物识别的应用案例有很多，外观形式也有项圈式、耳标式、药丸式等众多种类，不尽相同。典型应用于畜牧业，例如猪、羊、牛、马等。
二、高频标签
      高频标签的频率防伪一般为3MHz ~ 30MHz，在实际应用中典型的应用频率有13.56MHz。高频标签工作能量的获取方式与低频标签相同，一般也采用无源方式。这类标签技术与应用相对来讲十分成熟，由于工作频率相比低频标签有提高，因而具备较快的读写速度和传输熟虑。协议一般是：相关的国际标准有：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHz）等。
      高频标签天线设计相对简单，标签一般制成卡状，广泛应用于防伪追溯方面，如：电子身份识别、电子车票、校园卡、门禁识别等。
三、超高频标签
      全球各个国家对超高频电子标签的频段范围定义各不相同，中国的频段840~844MHz和920-924MHz，且在2014年5月正式开始执行中国国家标准GB/T 29768-2013。超高频标签通过电磁波的方式进行能量的供应和数据的传输。可实行有源标签和无源标签两种类别。
      超高频标签作用范围广，传输速度快，支持同时识别多个对象，即使高速运动的物体也可进行识别；且超高频标签穿透性较强，可在恶劣环境中应用；同时该标签安全性高，保密性强，储存空间大，也可重复使用。因其诸多优点，使得超高频标签拥有广阔的应用市场，例如资产管理、生产线管理、供应链管理、仓储管理、车辆管理等诸多领域。但这个这个频段的标签产品在金属与液体物品的应用上技术还不是很成熟，使用比较耗能，穿透性较弱；与此同时，超高频标签对作业区域要求较高，不能有太多的干扰，且标签设备价格昂贵，应用与维护的成本相对较高，因而成为限制其使用的重要因素。
四、微波标签
      微波标签主要应用频率为2.45GHz-5.8GHz，一般有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签产品面世。半无源电子标签一般采用纽扣电池供电，具有较远的识读距离。微波电子标签的数据存储容量一般限定在2Kbits以内，以现今的技术水平来看，再大的储存容量也并无使用意义，从应用方向与水平来看，微波电子标签并不适合作为大量数据的载体，其主要功能在于标识物品并完成无接触的识别过程。
      微波标签的优势在于，标签与读写器可实现远距离读写信息，典型情况为4~7M，最大可达10M以上；微波标签具有非常高的读写速度和传输效率，可识别读取超高速运动物体的数据，支持短时间内大量数据的读取。但这种频段的标签对环境的敏感性非常高，特别液体物体对信号的衰减程度影响很大，且由于微波技术的发展，包括无线电话等使用这个频率的设备对其干扰性较大。
      微波标签一般应用于识别远距离与快速移动的物体，例如物流领域、铁路运输识别与管理、ETC系统、行李追踪、供应链管理等。
      每一种频率都有它的特点，被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。一个射频识别系统的成本，包含硬件成本、软件成本和集成成本等。而硬件成本不仅仅包括读写器和标签的成本，还包括安装成本。很多时候，应用和数据管理软件和集成是整个应用的主要成本。如果从成本出发考虑，一定要根据系统的整体成本进行，而不仅仅局限于硬件设备。
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