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RFID標(biāo)簽的分類
(1)按標(biāo)簽供電模式進(jìn)行分類
按標(biāo)簽供電模式進(jìn)行分類,RFID標(biāo)簽可以分為無源RFID標(biāo)簽跟有源RFID標(biāo)簽兩類。
①無源RFID標(biāo)簽
無源RFID標(biāo)簽內(nèi)不含電池,它的能量應(yīng)從RFID讀寫器獲取。當(dāng)無源RFID標(biāo)簽靠近RFID讀寫器時(shí),無源RFID標(biāo)簽的天線將接收至的電磁波能量轉(zhuǎn)換成電能,激活RFID標(biāo)簽中的芯片,并將RFID芯片中的數(shù)據(jù)發(fā)送至RFID讀寫器。無源RFID標(biāo)簽的特點(diǎn)是體積小、重量輕、成本低、壽命長,可以制做成薄片或掛扣等不同形狀,應(yīng)用于不同的環(huán)境。但是,無源RFID標(biāo)簽由于沒有內(nèi)部電源,因此無源RFID標(biāo)簽與RFID讀寫器之間的距離遭到限制,一般規(guī)定功率較大的RFID讀寫器。
②有源RFID標(biāo)簽
有源RFID標(biāo)簽由外部電池提供能量。有源RFID標(biāo)簽的特點(diǎn)是作用距離遠(yuǎn),有源RFID標(biāo)簽與RFID讀寫器之間的距離可以超過幾十米,甚至可以達(dá)到上百米。有源RFID標(biāo)簽的劣勢是密度大、成本高,使用時(shí)間得到電池壽命的限制。 (2)按標(biāo)簽工作方式進(jìn)行分類
按標(biāo)簽工作方式進(jìn)行分類,RFID標(biāo)簽可以分為:主動式、被動式與半主動式三類。
1)主動式RFID標(biāo)簽:主動式RFID標(biāo)簽依靠自身的能量主動向RFID讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)。
2)被動式RFID標(biāo)簽:被動式RFID標(biāo)簽從RFID讀寫器發(fā)送的電磁波中獲得能量,激活后才會向RFID讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)。
3)半主動式RFID標(biāo)簽:半主動式RFID標(biāo)簽自身的能量只提供幫RFID標(biāo)簽中的電路使用,并不主動向RFID讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)它接收到RFID讀寫器發(fā)送的電磁波激活以后,才向RFID讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)。
(3)按標(biāo)簽讀寫方式進(jìn)行分類
按標(biāo)簽讀寫方式進(jìn)行分類,RFID標(biāo)簽可以分為:只讀式與讀寫式兩類。
1)只讀式RFID標(biāo)簽
在讀寫器識別過程中,只讀式RFID標(biāo)簽的內(nèi)容只能讀出不可寫入。只讀式RFID標(biāo)簽又可以進(jìn)一步分為:只讀標(biāo)簽、一次性編程只讀標(biāo)簽與能重復(fù)編程只讀標(biāo)簽。
只讀標(biāo)簽的內(nèi)容在標(biāo)簽出廠時(shí)即將被讀取有源標(biāo)簽,在讀寫器識別過程中只能讀出不能寫入。只讀標(biāo)簽內(nèi)部使用的是只讀存儲器(ROM)。只讀標(biāo)簽屬于標(biāo)簽制造廠家受用戶委托定制的一類標(biāo)簽。
一次性編程只讀標(biāo)簽的內(nèi)容不是在出廠之前寫入,而是在使用前通過編程寫入,在讀寫器識別過程中只能讀出不能寫入。一次性編程只讀標(biāo)簽內(nèi)部使用的是能編程序只讀存儲器(PROM)、可編程陣列邏輯(PAL)。一次性編程只讀標(biāo)簽可以通過標(biāo)簽編碼/打印機(jī)寫入商品信息。
可重復(fù)編程只讀標(biāo)簽的內(nèi)容經(jīng)過擦除后,可以再次編程寫入,但是在讀寫器識別過程中只能讀出不能寫入。一次性編程只讀標(biāo)簽內(nèi)部使用的是可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)或通用陣列邏輯(GAL)。
2)讀寫式RFID標(biāo)簽
讀寫式RFID標(biāo)簽的內(nèi)容在識別過程中可以被讀寫器讀出,也可以被讀寫器寫入。讀寫式RFID標(biāo)簽內(nèi)部使用的是隨機(jī)存取存儲器(RAM)或電可擦可編程只讀存儲器(EEROM)。
不同類型的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲能力是不同的。RFID標(biāo)簽的芯片有的設(shè)計(jì)為只讀,有的設(shè)計(jì)為能擦除跟可編程寫入。第一代可讀寫標(biāo)簽通常是應(yīng)完全擦除原有的內(nèi)容后來,才可以寫入,而有一類標(biāo)簽有2個(gè)或2個(gè)以上的內(nèi)存塊,讀寫器可以分別對不同的內(nèi)存塊編程寫入內(nèi)容。
(4)按標(biāo)簽工作頻率進(jìn)行分類
根據(jù)國際無線電頻率管理的要求,為了避免不同無線通信系統(tǒng)之間的互相干擾,使用無線信道開展通訊業(yè)務(wù)時(shí)需要應(yīng)向政府主管部門辦理,免予申請的專用的工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)藥(IndustrialScientificMedical,ISM)頻段包括:902~928MHz的低頻段、2.6~2.685GHz的中高頻段與5.725~5.825GHz的超高頻與微波段。RFID標(biāo)簽使用的是ISM頻段。按照RFID標(biāo)簽的工作頻率進(jìn)行分類,可以分為:低頻、中中頻、超低頻與微波四類。由于RFID工作頻度的選用會直接制約芯片設(shè)計(jì)、天線設(shè)計(jì)、工作方式、作用距離、讀寫器安裝要求,因此,了解不同工作頻率下RFID標(biāo)簽的特征,對于設(shè)計(jì)RFID應(yīng)用平臺是非常重要的。
1)低頻RFID標(biāo)簽
低頻標(biāo)簽典型的工作頻率為125kHz~134.2kHz。低頻標(biāo)簽通常為無源標(biāo)簽,通過電阻耦合模式,從讀寫器耦合線圈的輻射近場中獲取標(biāo)簽的工作能量,讀寫距離通常大于1米。低頻標(biāo)簽芯片通常采取普通的CMOS工藝生產(chǎn),芯片造價(jià)低、省電,適合近距離、低傳輸速度、數(shù)據(jù)量較小的應(yīng)用,如門禁、考勤、電子計(jì)費(fèi)、電子錢包、停車場收費(fèi)管理等。低頻標(biāo)簽的工作溫度較低,可以穿透水、有機(jī)組織跟木材,其外形可以做成耳釘式、項(xiàng)圈式、藥丸式或注射式,適用于牛、豬、信鴿等動物的標(biāo)志。
2)中高頻RFID標(biāo)簽
中高頻標(biāo)簽的典型工作頻率為13.56MHz,其工作原理與高頻標(biāo)簽基本相似,為無源標(biāo)簽。標(biāo)簽的工作能量借助電感耦合形式,從讀寫器耦合線圈的輻射近場中獲得,讀寫距離通常大于1米。高頻標(biāo)簽可以便捷地變成卡式結(jié)構(gòu),典型的應(yīng)用有電子身份辨識、電子車票,以及校園卡和門禁系統(tǒng)的身份識別卡。我國第二代身份證內(nèi)就嵌有符合ISO/IEC14443B標(biāo)準(zhǔn)的13.56MHz的RFID芯片。
3)超高頻與微波段RFID標(biāo)簽
超高頻與微波段RFID標(biāo)簽一般俗稱為“微波標(biāo)簽”,典型的超高頻工作頻率為860MHz~928MHz,微波段工作頻率為2.45GHz~5.8GHz。微波標(biāo)簽主要有無源標(biāo)簽與有源標(biāo)簽兩類。微波無源標(biāo)簽的工作頻率主要是在902MHz~928MHz;微波有源標(biāo)簽工作溫度主要在2.45GHz~5.8GHz。微波標(biāo)簽工作在讀寫器天線輻射的遠(yuǎn)場區(qū)域。
由于超高頻與微波段電磁波的一個(gè)重要特征是:視距傳輸,超低頻與微波段無線電波繞射能力較弱,發(fā)送天線與接收天線之間不能有物體阻礙。因此,用于超高頻與微波段RFID標(biāo)簽的讀寫器天線被設(shè)計(jì)為定向天線,只有在天線定向波束范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽可以被讀寫。讀寫器天線輻射場為無源標(biāo)簽提供能量,無源標(biāo)簽的工作距離小于1米,典型值為4~7米。讀寫器天線向有源標(biāo)簽發(fā)送讀寫指令有源標(biāo)簽,有源標(biāo)簽向讀寫器發(fā)送標(biāo)簽存儲的標(biāo)示信息。有源標(biāo)簽的最大工作距離可以達(dá)到百米。微波標(biāo)簽通常用于遠(yuǎn)距離識別與對迅速移動物體的辨識。例如,近距離通信與工業(yè)控制領(lǐng)域、物流領(lǐng)域、鐵路貨運(yùn)識別與管控,以及高速公路的不停車電子收費(fèi)(ETC)系統(tǒng)。
(5)按封裝材料進(jìn)行分類
按封裝材料進(jìn)行分類,RFID標(biāo)簽可以分為紙質(zhì)封裝RFID標(biāo)簽、塑料封裝RFID標(biāo)簽與玻璃封裝RFID標(biāo)簽三類。
1)紙質(zhì)封裝RFID標(biāo)簽
紙質(zhì)封裝RFID標(biāo)簽一般由面層、芯片與天線電路層、膠層與底層組成。紙質(zhì)RFID標(biāo)簽價(jià)格低廉,一般帶有能粘貼功能,能夠直接粘貼在被標(biāo)志的物體上。
2)塑料封裝RFID標(biāo)簽
塑料封裝RFID標(biāo)簽采用特定的工藝與金屬涂層,將芯片與天線封裝成不同外形的標(biāo)簽。封裝RFID標(biāo)簽的鋁制可以運(yùn)用不同的材質(zhì),封裝材料通常都還能耐高溫。
3)玻璃封裝RFID標(biāo)簽
玻璃封裝RFID標(biāo)簽將芯片與天線封裝在不同形狀的玻璃容器內(nèi),形成玻璃封裝的RFID標(biāo)簽。玻璃封裝RFID標(biāo)簽可以置入動物體內(nèi),用于動物的辨識與跟蹤,以及罕見動物、狗、貓等寵物的管理,也能用于武器、頭盔、酒瓶、模具、珠寶或鑰匙鏈的標(biāo)志。
未來,RFID標(biāo)簽會直接在制作過程中就鑲嵌到的飾品、手機(jī)、計(jì)算機(jī)、移動存儲器、家電、書籍、藥瓶、手術(shù)器械上。
(6)按標(biāo)簽封裝的形狀進(jìn)行分類
人們可以按照實(shí)際應(yīng)用的還要,設(shè)計(jì)出各式造型與結(jié)構(gòu)的RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽根據(jù)應(yīng)用場合、成本與環(huán)境等原因,可以封裝成下列幾種外形:
1)粘貼在標(biāo)識物上的薄膜型的自粘貼式標(biāo)簽。
2)可以使用戶攜帶、類似于信用卡的卡式標(biāo)簽。
3)可以封裝成無法固定在汽車或集裝箱上的柱型標(biāo)簽。
4)可以封裝在塑料扣中,用于動物耳標(biāo)的扣式標(biāo)簽。
5)可以封裝在鑰匙扣中,用于用戶隨身攜帶的身份標(biāo)志標(biāo)簽。
6)可以封裝在玻璃管中,用于人或動物的植入式標(biāo)簽。