RFID的相關科普與Android端的應用.

這半年在弄RFID的一些東西,趁着要部門技術分享,寫點東西,博客裏面也放一份吧.

RFID wiki百科
https://zh.wikipedia.org/wiki/射頻識別

RFID

射頻識別(英語:Radio Frequency IDentification,縮寫:RFID)是一種非接觸式的自動識別技術,它利用射頻信號及其空間耦合的傳輸特性,實現對靜止或移動物品的自動識別。


RFID系統的主要構成

整個系統主要由:

  • 電子標籤:接受到射頻信號,通過電磁感應或電磁波空間傳播,發出訊息.
  • 讀寫器:發出射頻信號,對電子標籤進行識別.
  • 軟件系統部分(信息的處理和應用):對應的Android APP或其他應用.

電子標籤/應答器

RFID電子標籤
最常見的分類方式還是按照 工作頻率 來進行分類.

頻段 工作頻率 典型工作頻率 識別距離 工作原理
低頻(LF) 30~300 kHz 125/133 kHz 8cm內 電感(磁)耦合
高頻(HF) 3~30 MHz 13.54/13.56 MHz 1m內 電感(磁)耦合
超高頻(UHF) 433,862(902)~870(928) MHz 433/868/910/915 MHz 8m內 電磁場耦合(電磁反向散射耦合)
微波(MW) 2.4~10.0 GHz 2.45/5.8 GHz 80m內 電磁場耦合(電磁反向散射耦合)

頻率越高,波長越短,作用距離越大,穿透能力越弱,數據傳輸率也就越高,識別標籤的外形尺寸就可以做得更小,但成本也就越高

常見的使用常見包括:身份證、動物芯片、汽車芯片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產線自動化、物料管理、校園一卡通等。


讀寫器/閱讀器

  • 電感(磁)耦合
    • 變壓器模型,依據 電磁感應定律.
    • 適用於 低頻與高頻電子標籤的識別.
      電感耦合
  • 反向散射耦合
    • 雷達原理模型,依據 電磁波空間傳播規律.通過發射出去的電磁波碰到目標後反射,攜帶回目標的信息.
    • 適用於 超高頻和微波電子標籤的識別
      反向散射耦合

RFID實際使用過程

掛載RFID模塊巴槍開始掃描到接受數據整體流程
RFID整體流程

Android APP對數據的處理流程
拉取數據流程

通訊協議
RFID信息的通訊協議
接收到的Byte數組有16個元素.其中最主要的是EPC信息的轉碼,使用的是 %02X,即以十六進制輸出,最大寬度爲2,不足2位,用0補足.
(負數使用反碼再補碼轉換,如-21 即爲0001 0101.反碼 1110 1010. 補碼1110 1011,十進制235,轉換成十六進制爲0xEB)


條碼技術與RFID技術的區別

技術分類 是否需要機械/光學接觸 掃描個數 是否支持實時讀/寫 使用壽命 成本
條碼技術 光學接觸,必須可見且無遮擋 一次一個 內容唯一,不支持更改 極低
RFID技術 不需要,可以隱藏在包裝內部 一次大批量 支持(且存儲內容比條碼技術大) 極長

RFID技術的注意事項

  • 超高頻/微波 無法穿透 金屬和水.使用場景受限.
  • 超高頻/微波 電磁輻射.
    • 有源RFID,輻射功率10mW,且常態爲休眠狀態.無危害.
    • 無源RFID,根據《國內信產部關於"800/900 MHz頻段射頻識別應用試行規定"》,在不同的 外接天線增益(國內33dBm)和射頻端口輸出功率(國內最大2W)的情況下,有着不同的最小安全距離,一般爲半米外.
  • RFID技術標準尚未統一.

寫在最後
因爲本人不是物理專業,以上信息也僅僅只是個人通過網絡瞭解到的,如果內容出現錯漏,歡迎指正.

TODO…超高頻/微波 標籤是如何通過 電磁波的衍射,將信息傳播出去?

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