RFID系统组件原理

阅读器

阅读器作为连接应用层（中间件）和射频标签的桥梁，占据着十分重要的位置。
供能：阅读器为射频标签工作提供能量
通信：阅读器和射频标签之间的通信、阅读器和应用层之间的通信
安全保证：阅读器的通信安全性保证功能，如使用加密、解密技术

RFID系统的工作原理与其所使用的射频信号频率有关。工作频率里越高，识别距离越远，数据传输速率越高，信号衰减越厉害，对障碍物越敏感。
低频和高频阅读器，工作距离一般小于1m
超高频和特高频阅读器，工作距离一般大于1m

阅读器组成：
信号处理与控制模块/基带控制模块——微处理器以执行计算任务，数字信号处理芯片——以完成数字信号的编码、解码
射频模块/高频接口模块：包含分隔的信道：发射器信号通道、接收器信号通道

信号处理与控制模块：
与上位机进行通信，并执行上位机发来的命令
控制与射频标签的通信过程
信号的编码和解码
执行防碰撞算法
对阅读器和射频标签之间传送的数据进行加密和解密
进行阅读器和标签之间的身份验证

射频模块，分为两种：电感耦合型射频模块、电磁反向散射耦合型射频模块

低频、高频RFID系统通过阅读器和射频标签之间的电感耦合工作。该工作方式的射频标签一般是无源的，通过电感耦合给标签提供能量。
阅读器向射频标签发送数据时，可以采用多种数据调制技术对数据进行调制。射频标签向阅读器发送数据时，通常采用负载调制技术，将射频标签天线线圈中的电压变化传到阅读器天线。

远距离超高频RFID系统利用阅读器与射频标签之间的电磁反向散射耦合原理工作，类似于雷达的工作原理。
该系统中，为了给射频标签提供工作能量，阅读器必须不断地发送射频信号。

阅读器发送信号和标签返回信号频率相同、强度不同。
为了区分超高频的射频模块，可分为源模块、发送模块、接收模块。

源模块的作用是为发送通道和接收通道提供本地振荡器（Local Oscillator）
放大之后的载波信号经过功分器分成两路，一路送往发送模块，一路送往接收模块

电磁反向散射耦合型射频模块：
产生高频发送能量，激活射频标签并为其提供能量（无源射频标签）
对发送信号进行调制，用于将数据传输给射频标签
接收并解调来自射频标签的射频信号

射频标签的最主要功能就是能够存储一定量的数据，并以非接触的方式将存储的数据发送给阅读器

标签功能：
存储数据——标签内存储和物品相关的信息，如标识符，生产日期，生产厂家等。
非接触式——标签可以在距离阅读器一定距离的范围内被识别。
能量获取——标签可以从阅读器发射的电磁能量场中吸收能量，为标签自身供电。

标签分类：按封装形式分类
卡片型标签：便于携带，天线保护好，防水防潮
标签型标签：可以直接贴在物体上，用于工业生产、物流管理等领域
植入型标签：动植物管理
配件型标签：方便携带同时不影响美观

按能量来源：
有源标签：主动标签，依靠自身电池
无源标签：依靠反射阅读器发射的载波信号来获取能量
半无源标签：电路板上集成电池，但作为辅助备用

按工作频率：
低频标签：一般为无源，电感耦合、穿透力强
高频标签：一般为无源，电感耦合，传输快、存储大
超高频标签：无源或有源，电磁反向散射耦合，距离远、速率高、移动场景、多标签读写性能好