RFID的相关科普与Android端的应用.

这半年在弄RFID的一些东西,趁着要部门技术分享,写点东西,博客里面也放一份吧.

RFID wiki百科
https://zh.wikipedia.org/wiki/射频识别

RFID

射频识别(英语:Radio Frequency IDentification,缩写:RFID)是一种非接触式的自动识别技术,它利用射频信号及其空间耦合的传输特性,实现对静止或移动物品的自动识别。


RFID系统的主要构成

整个系统主要由:

  • 电子标签:接受到射频信号,通过电磁感应或电磁波空间传播,发出讯息.
  • 读写器:发出射频信号,对电子标签进行识别.
  • 软件系统部分(信息的处理和应用):对应的Android APP或其他应用.

电子标签/应答器

RFID的相关科普与Android端的应用._第1张图片
最常见的分类方式还是按照 工作频率 来进行分类.

频段 工作频率 典型工作频率 识别距离 工作原理
低频(LF) 30~300 kHz 125/133 kHz 8cm内 电感(磁)耦合
高频(HF) 3~30 MHz 13.54/13.56 MHz 1m内 电感(磁)耦合
超高频(UHF) 433,862(902)~870(928) MHz 433/868/910/915 MHz 8m内 电磁场耦合(电磁反向散射耦合)
微波(MW) 2.4~10.0 GHz 2.45/5.8 GHz 80m内 电磁场耦合(电磁反向散射耦合)

频率越高,波长越短,作用距离越大,穿透能力越弱,数据传输率也就越高,识别标签的外形尺寸就可以做得更小,但成本也就越高

常见的使用常见包括:身份证、动物芯片、汽车芯片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理、校园一卡通等。


读写器/阅读器

  • 电感(磁)耦合
    • 变压器模型,依据 电磁感应定律.
    • 适用于 低频与高频电子标签的识别.
      RFID的相关科普与Android端的应用._第2张图片
  • 反向散射耦合
    • 雷达原理模型,依据 电磁波空间传播规律.通过发射出去的电磁波碰到目标后反射,携带回目标的信息.
    • 适用于 超高频和微波电子标签的识别
      RFID的相关科普与Android端的应用._第3张图片

RFID实际使用过程

挂载RFID模块巴枪开始扫描到接受数据整体流程
RFID的相关科普与Android端的应用._第4张图片

Android APP对数据的处理流程
RFID的相关科普与Android端的应用._第5张图片

通讯协议
RFID的相关科普与Android端的应用._第6张图片
接收到的Byte数组有16个元素.其中最主要的是EPC信息的转码,使用的是 %02X,即以十六进制输出,最大宽度为2,不足2位,用0补足.
(负数使用反码再补码转换,如-21 即为0001 0101.反码 1110 1010. 补码1110 1011,十进制235,转换成十六进制为0xEB)


条码技术与RFID技术的区别

技术分类 是否需要机械/光学接触 扫描个数 是否支持实时读/写 使用寿命 成本
条码技术 光学接触,必须可见且无遮挡 一次一个 内容唯一,不支持更改 极低
RFID技术 不需要,可以隐藏在包装内部 一次大批量 支持(且存储内容比条码技术大) 极长

RFID技术的注意事项

  • 超高频/微波 无法穿透 金属和水.使用场景受限.
  • 超高频/微波 电磁辐射.
    • 有源RFID,辐射功率10mW,且常态为休眠状态.无危害.
    • 无源RFID,根据《国内信产部关于"800/900 MHz频段射频识别应用试行规定"》,在不同的 外接天线增益(国内33dBm)和射频端口输出功率(国内最大2W)的情况下,有着不同的最小安全距离,一般为半米外.
  • RFID技术标准尚未统一.

写在最后
因为本人不是物理专业,以上信息也仅仅只是个人通过网络了解到的,如果内容出现错漏,欢迎指正.

TODO…超高频/微波 标签是如何通过 电磁波的衍射,将信息传播出去?

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