RFID全面梳理（超高频）

RFID全面梳理

今天一下午的小成果，来证明自己今天也在认真学习呀呀呀呀！
整理了这么多，找空口协议的中文版，友情把老师上课的纯英文版PPT全转成中文，一起共勉

1.射频识别基本概念：

1.射频识别技术：

​ 一种基于无线通信的自动识别技术，通过对标签的自动识别实现目标物体的标识管理。

​ Radio Frequency Identification, RFID，电子标签

特点：无线通信、标签可存储信息、射频、一个或多个标签同时识别、可提供双向通信、自动识别；

​ 快速、批量识别标签，实现物品的自动标识与管理

2.条码与RFID应用特点比较

​ 条码：近距离，单标签识别，对识别环境要求较高，平面印制，成本低

​ RFID:可支持远距离，多标签识别，可支持复杂环境，可封装成复杂形态，成本较高

3.RFID系统构成: 从工作原理、技术特征、应用特点进行描述

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4.分类

按有无源分：

**无源RFID技术 ** 标签不携带电池 Passive RFID

有源RFID技术 标签携带电池 Acitve RFID

按频段分：

LF RFID技术 134kHz RFID

HF RFID技术 13.56MHz RFID

UHF RFID技术 915 MHz RFID

UHF RFID技术 433 MHz RFID 2.45GHz RFID 5.8 GHz RFID

5.RFID技术标准

RFID标准化意义：设备互联互通 ，产品一致性，协同解决技术难题，推动技术进步，做大产业规模，便于扩展到其他系统和领域

RFID主流标准体系： [1] ISO 18000系列空中接口标准（18000-6.-7，-4）； [2] EPC global的915MHz无源RFID空口标准；[3] 日本UID – 日本泛在网络标准 [4] 中国国家标准

2.UHF频段无源RFID系统

1.UHF频段无源RFID系统

1）概括

自动识别 远距离识别 ，标签无源 ， 海量标签 ，传感器

技术标准 空口标准 ， ISO 18000-6，GB/T 29768-2013，测试标准(ISO 18046)

识别原理 读写器先讲 ， 背向散射调制 ，多标签防碰撞

系统性能 识读距离 ，可靠性（漏读） ，识读效率

2）无源标签

无源标签灵敏度：标签灵敏度是指使得标签能够启动工作的最小功率: 15dBm, -18dBm, -20dBm,-23dBm(2017)

标签灵敏度依赖于: IC 灵敏度 ， IC 与天线良好的匹配 ，方向

3）标签封装：

RFID电子标签封装制造工艺过程都包含两次封装：

• 分别在RFID芯片上制作凸点，基板材料上制作天线，然后封装芯片实现芯片和基板天

线的互连，经检验合格后制成RFID标签内核层（Inlay），至此完成RFID标签的第一次封装

• RFID标签根据不同的应用，需要经过层压、冲裁、印刷等第二次封装，也就是外包装，

制成最终的RFID标签产品。

2.UHF频段无源RFID系统基本原理

1）设备交互：读写器通过ASK唤醒标签，标签通过背向散射返回信息给reader，使用CW调制

​ 要点:标签无源，短距离，标签便宜，频率860MHz~960MHz，弱连接Fragile link

**背向散射调制：**标签收到读写器发射的连续波之后，通过调整标签天线与芯片之间的匹配 关系，使得加载到天线的电流随信息比特发生变化，从而完成调制和发射。

2）系统主从关系：读写器先讲- ITF（无源RFID ）； 标签先讲- TTF（有源RFID ）

3）多标签碰撞：Collision –碰撞 Anti-collision-防碰撞

4）空中接口协议：• 调制 • 编码 • 信息速率 • 防碰撞 • 频段、功率 • 应用协议

3.UHF频段无源RFID系统关键技术

1.系统工作基本过程

读写器对1 标签唤醒 ，并进行2 清点轮询 所要识别的标签，所有标签进行3 标签响应，如果有响应冲突进行4 冲突分解，之后对标签进行5 标签信息访问 ，再重复2~5的过程。

2.关键技术问题

​ 性能指标：读写距离 ，识别效率/速度，识别可靠性

​ 性能决定因素：标签芯片：功耗、灵敏度 ； 标签天线：多样性、低成本、性能 ；

​ 读写器芯片：功耗、灵敏度、协议兼容 ； 读写器天线：近场、远场 ；

​ 空中接口协议 ； 生产、封装、测试 ：生产效率、成品率、 封装材料和工艺、生产测试

系统性能约束：

​ 阅读器限制：EIRP有效全向辐射功率，阅读器灵敏度

​ 标签限制： Antenna polarization（天线极化），芯片灵敏度，电源能量， Antenna gain天线增益 ； Impedance match阻抗匹配

​ 导致结果：距离短，漏读，速度慢

2.标签碰撞及ALOHA算法（https://blog.csdn.net/yixueming/article/details/45009303）

多标签碰撞：多个标签同处在读写器的作用场内。当有两个以上的标签同时发送数据时，就会出现通信冲突和数据相互干扰（碰撞）

​ 为了防止这些冲突的产生，射频识别系统中需要设置一定的相关命令，解决冲突问题，这些命令被称为防冲突命令或算法 ， RFID系统标签防碰撞算法大多采用 时分多路法 ，时分多路法分为以下两种。

• 基于确定轮询的机制确定性算法（咱们不用这个）

• 基于随机的机制的非确定性算法：主要ALOHA算法

• ALOHA算法是一种随机接入方法。（具体与第7次PPT结合着看）

  ​ 其基本思想是采取标签先发言的方式，当标签进入读写器的识别区域内时就自动向读写器发送其自身的ID号，在标签发送数据的过程中，若有其他标签也在发送数据，将会发生信号重叠，从而导致冲突。读写器检测接收到的信号有无冲突，一旦发生冲突，读写器就发送命令让标签停止发送，随机等待一段时间后再重新发送以减少冲突

• 纯ALOHA算法： 在纯ALOHA算法中，若读写器检测出信号存在相互干扰，读写器就会以向标签发出命令，令其停止向读写器传输信号；标签在接收到命令信号之后，就会停止发送信息，并会在随机时间段内进入到待命状态，只有当该时间段过去后，才会重新向读写器发送信息。各个电子标签待命时间片段长度是随机的，再次向读写器发送信号的时间也不相同，这样减少碰撞的可能性。

  ​ 当读写器成功识别某一个标签后，就会立即对该标签下达命令使之进入到休眠的状态。而其他标签则会一直对读写器所发出命令进行响应，并重复发送信息给读写器，当标签被识别后，就会一一进入到休眠状态，直到读写器识别出所有在其工作区内的标签后，算法过程才结束。发送帧不会产生碰撞，可以分析出，即发送成功的概率P与呑吐率与数据包含量有关。

  特点：分组长度（等长），冲突区域大，实现简单，适用于分组发送密度较低场景

  ​ 在纯ALOHA 系统中，一个 分组成功传输的概率，就是 在其产生 时刻前一个时间单位内没有分组, 并 且在该分组产生时刻的后一个时间单 位内仅有一个分组发送的概率。

• 时隙ALOHA：时隙ALOHA算法把时间分成多个离散的时隙，每个时隙长度等于或稍大于一个帧，标签只能在每个时隙的开始处发送数据。这样标签要么成功发送，要么完全碰撞，避免了纯ALOHA算法中的部分碰撞冲突，碰撞周期减半，提高了信道利用率。时隙ALOHA算法需要读写器对其识别区域内的标签校准时间。因为标签仅仅在确定的时隙中传输数据，所以该算法的冲撞发生频率仅仅是纯ALOHA算法的一半，但其系统的数据吞吐性能却会增加一倍。

  特点：冲突区域限制在时隙内，正确接收：无冲突、校验正确，发生碰撞：接收错误，空时隙

  时隙：将信道在时间上划分为若干等长的时间片，每个终端只能在时间片内发送分组。

• 成帧时隙ALOHA：帧时隙算法中，时间被分成多个离散时隙，电子标签必须在时隙开始处才可以开始传输信息。读写器以一个帧为周期发送查询命令。当电子标签接收到读写器的请求命令时，每个标签通过随机挑选一个时隙发送信息给读写器。如果一个时隙只被唯一标签选中，则此时隙中标签传输的信息被读写器成功接收，标签被正确识别。如果有两个或两个以上的标签选择了同一时隙发送，则就会产生冲突，这些同时发送信息的标签就不能被读写器成功识别。整个算法的识别过程都会如此循环，一直到所有标签都被识别完成。

  帧：若干个时隙组成一帧，所有标签在帧内选择时隙发送。

  特点：该算法的缺点是当标签数量远大于时隙个数时，读取标签的时间会大大增加；当标签个数远小于时隙个数时，会造成时隙浪费。

• ALOHA算法的二项式模型：

  

• 二进制树型搜索算法：二进制树型搜索算法由读写器控制，基本思想是不断的将导致碰撞的电子标签进行划分，缩小下一步搜索的标签数量，直到只有一个电子标签进行回应。

  基本思路：多个标签进入读写器工作场后，读写器发送带限制条件的询问命令，满足限制条件的标签回答，如果发生碰撞，则根据发生错误的位修改限制条件，再一次发送询问命令，直到找到一个正确的回答，并完成对该标签的读写操作。对剩余的标签重复以上操作，直到完成对所有标签的读写操作。

4.UHF频段无源RFID技术标准（第8次课PPT）

两种协议：ISO/IEC Standard（国标），EPC Global Standard（空口协议）

空中接口协议：（PPT第5页翻译）

本规范主要规定了四类无线射频标识(RFID)的基本类(第1类)。基本类结构如下：

第1类：标识标签 (规范型)：无源反射散射标签，至少具有以下特征：（一种电子产品代码(EPC)标识符）

​ 标签标识(TID)；永久禁止标签的“kill”功能；任选口令保护的存取控制；任选用户存储器

第2类、第3类、第4类或更高类别的标签不应与同一射频环境中的第1类标签冲突或降低它的性能。

第2类：功能性更高的标签：

​ 扩展TID；扩展用户存储器；鉴定存取控制；将于第2类规范中定义的辅助特征(TBD)

第3类：半无源射频标签：

​ 以下预期特征超过第2类标签的半无源射频标签：整体动力；集成传感电路

第4类：有源射频标签：

​ 以下预期特征超过第3类标签的有源射频标签：标签到标签通讯；有源通讯；特别联网能力

介绍：PPT第6页翻译

本规范规定了在860兆赫-960兆赫的频率范围内操作的无源反向散射、询问机讲话优先(ITF)和射频识别(RFID)系统要求。系统由询问器即通常所说的读出器和标签组成。

通过在860兆赫-960兆赫的频率范围内调制射频信号，询问机将信息传输给标签。标签是无源的，这意味着他们是从询问机的射频波形接收所有操作能量。

询问机通过向标签发送连接波(CW)射频信号，接收从标签发来的信息。标签通过调制天线的反射系统作出响应，由此将信息信号反射散射全询问机。系统为ITF，这意味着标签只有在由询问机给予指示后才能用信息信号调制天线反射系数。

询问机和标签都无需同时通话，当然，通讯是半双工通讯 ，这意味着询问机讲而标签听，或相反

scope：PPT第7页翻译

范围

本文件规定了以下内容：

询问机和标签间的物理相互作用(通讯线路的发信层)

操作程序和命令的询问机和标签

用于识别多标签环境下特殊标签的碰撞仲裁程序

Terms and Definitions：术语定义（这页翻译不影响 P13页）

Protocol overview: PHY layer：物理层

​ 阅读器通过调制射频载波信号发送信息到一个或多个标签，使用双边带幅移键控(DSB-ASK)、 单边带幅移键控(SSB-ASK)或者反相幅移键控(PR-ASK)等调制方式。标签通过阅读器的RF电 磁场来获得工作电源能量。

​ 阅读器通过发送一个未经调制的RF载波并侦听标签的反向散射的回复来获得标签的信息。

​ 标签通过反向散射调制射频载波的幅度或者相位来传送信息。编码格式由标签根据阅读器命 令进行选择，可以是FM0或者Miller调制副载波。阅读器和标签之间的通讯是半双工的。当 标签反向散射的时候不应该要求解调阅读器的命令。标签不应该使用全双工通讯方式响应强 制或者可选的命令。

Protocol overview: Tag-identification layer：标签识别层

阅读器通过以下三个基本的操作来管理标签的群体：

• a ) 选择(Select)：阅读器选择标签群体以便对标签进行清点和访问。Select可以根据用户特殊要求连续多次

使用来选择一个特定的标签群体。这个操作类似于从数据库中选择记录。

• b) 清点 (Inventory)：阅读器辨认标签的过程。阅读器通过在四个会话中的一个会话发出一个Query命令来

启动一轮清点标签过程，可能会有一个或者多个标签对这个命令作出反应。阅读器检测到一个单一的标签应答，

然后从这个标签请求PC, EPC和 CRC-16。清点由多个命令组成。一个清点循环（inventory round ）每次只

能在一个并且必须是在一个会话下进行操作。

• c) 访问(Access)：阅读器和单个标签进行通信（读或者写）的过程。在被访问之前，标签必须被唯一识别。

访问的每一个操作包括多个命令。其中的一些命令在R=>T链路上采用基于一次性（one time pad）的加密

编码。

Operating procedure：操作流程

6.3 操作程序描述

操作程序规定了对询问机讲话优先(ITF)、分时随机防撞和在860-960兆赫频率范围内操作的RFID系统操作的物理要求和逻辑要求。

6.3.1 发信号

可以将询问机与标签之间的信号接口视为分层网络通信系统的物理层。该信号接口规定频率、调制、数据编码、射频包络、数据速率和其它射频通信要求的参数。

6.3.1.1 操作频率

标签应能够在860-960兆赫的频率范围内接收从询问机发出的功率并能够与询问机通信。询问机对操作频率的选择须遵守地方规定，并应视具体的射频环境而定。经认证可以在密集询问机环境下操作的询问机应能够按附录G描述进行通信。

6.3.1.2 询问机对标签(R=＞T)通信

询问机利用PIE编码的DSB-ASK、SSB-ASK或PR-ASK调制射频载波，与一个或一个以上的标签通信。询问机在盘存周期期间应采用一个固定的调制形式和数据速率，”盘存周期”的定义参见第6.3.2.8条。询问机借助启动该盘存周期的前同步码设置数据速率。

图6.1、6.2、6.3、6.4和6.5中所示的高位值对应于所发射的CW (即询问机将功率发送给标签)，而低位值则对应于减弱的CW。

6.3.1.2.1 询问机频率准确性

经认证可以用于单询问机环境或多询问机环境的询问机的频率准确性应符合地方规定。经认证可以用于密集询问机环境的询问机的频率准确性应能够在-25℃至+40℃的标称温度范围内达到+/-10 ppm，在-40℃至+65℃的标称温度范围内达到+/-20 ppm，地方规定有更严格的频率准确性除外，在这种情况下该询问机的频率准确性应符合该地方规定。

6.3.1.2.2 调制

询问机应采用附录H详细规定的DSB-ASK、SSB-ASK或PR-ASK调制方式进行通信。标签应能够解调上述三种类型的调制。

6.3.1.2.3 数据编码

如图6.1所示，R=＞T链路应采用PIE。Tari为询问机对对标签发信的基准时间间隔，是数据至0的持续时间。高位值代表所发送的CW，低位值代表减弱的CW。所有参数的公差应为+/-1%。PW应按表6.6规定，并应与数据-0和数据-1的PW相同。询问机应在一个盘存周期期间采用一个固定的PW和Tari。射频包络如图6.2所示。


图6.1-PIE符号

6.3.1.2.4 数据速率

询问机应采用6.25µs 至25µs 的Tari值进行通信。应按照表6.5规定的最佳Tari值和图6.1所示的编码x=0.5Tari和x=1.0Tari对询问机的符合性进行评估。询问机应在一个盘存周期期间采用固定的数据-0和数据-1符号长度，可参见第6.3.2.8条“盘存周期”所述。应按照地方无线电规则选择Tari值。

表6.5-最佳询问机对标签Tari值

Tari值	Tari-值公差	频谱
6.25 µs	+/– 1%	DSB-ASK、 SSB-ASK或 PR-ASK
12.5 µs	+/– 1%
25 µs	+/– 1%

6.3.1.2.5 R=＞T射频包络

R=＞T射频包络应符合图6.2和表6.6规定。电场强度A为射频包络的最大振幅。Tari定义参见图6.1。脉冲宽度是在脉冲50%时测定的。询问机在改变R=＞T调制类型 (即不应在DSB-ASK、SSB-ASK或PR-ASK之间转换)之前，应先中断其射频波形 (参见6.3.1.2.7)。

图6.2-询问机对标签射频包络

6.3.1.2.6 询问机上电波形

询问机上电射频包络应符合图6.3和表6.7规定。若载波电平上升10%以上，则上电包络应单调上升直至波纹限制M1。询问机不能在表6.7所示的最大稳定时间间隔结束之前(即在Ts之前)发送命令。

6.3.1.2.7 询问机断电波形

询问机断电射频包络应符合图6.3和表6.8规定。若载波电平下降90%以下，则断电包络应单调下降直至断电限制Ms。若电源已经关闭，则必须至少在1毫秒钟之后才能再次启动询问机电源。

图6.3-询问机上电和断电射频包络

表6.7-询问机上电波形参数

参数	定义	最小值	典型值	最大值	单位
Tr	上升时间	1		500	µs
Ts	稳定时间			1500	µs
Ms	关闭时的信号电平			1	% 全标度
Ml	负脉冲信号			5	% 全标度
Mh	过冲			5	% 全标度

表6.8-询问机断电波形参数

参数	定义	最小值	典型值	最大值	单位
Tf	下降时间	1		500	µs
Ms	关闭时的信号电平			1	%全标度
Ml	负脉冲信号			5	%全标度
Mh	过冲			5	%全标度

6.3.1.2.8 R=＞T前同步码和帧同步

询问机应以前同步码或帧同步开始所有R=＞T发信，前同步码和帧同步参见图6.4所示。前同步码应先于Query命令(参见6.3.2.10.2.1)，并表明盘存周期开始。其它发信则以帧同步开始。所有以Tari为单位的参数的公差均应为+/-1%。PW应按表6.6规定。射频包络应按图6.2所示。标签可以将数据-0的长度与Rtcal的长度进行比较以确认前同步码。

图6.4-R=＞T 前同步码和帧同步

前同步码应由固定长度的起始分界符、数据-0符、R=＞T校准(RTcal)符和T=＞R校准(TRcal)符组成。

l RTcal：询问机应设置RTcal，RTcal等于数据-0符长度加数据-1符长度(Rtcal=0length+1length)。标签应计算RTcal长度并计算pivot=Rtcal/2。标签应阐明后来的询问符比作为数据-0的pivot短，比作为数据-1的pivot长。标签应说明比4RTcal长的符号为不良数据。在改变RTcal之前，询问机应最少为8个RTcal传输CW。

l TRcal：询问机应分别利用启动盘存周期的Query命令的前同步码和有用负荷中TRcal和除法比率(DR)规定标签的反射散射链路频率(其FM0数据速率或其Miller副载波的频率)。等式(1)规定了反向射散射链路频率(LF)、TRcal和DR之间的关系。标签应测定TRcal的长度，计算LF，并将其T=＞R链路速率调整为等于LF(表6.11显示了LF值和公差)。询问机在盘存周期中采用的TRcal和RTcal应满足等式(2)的限制条件：

LF=DR

​ TRcal (1)

​ 1.1×RTcal≤TRcal≤3×RTcal (2)

帧同步等同于前同步码减TRcal符。在盘存周期期间，询问机在帧同步中使用的RTcal长度应与其在启动该盘存周期的前同步码中使用的长度相同。

5.UHF频段无源RFID技术标准（第10次课PPT）

RFID系统通信流程：

链路时序：

图6.16描绘了R=＞T和T=＞R链路定时。该图(未按比例绘制)规定询问机与标签群之间的相互作用。表6.13显示了图6.16的定时要求，同时第6.3.2.10条对该命令进行了描述。RTcal的定义参见第6.3.1.2.8，Tpri为T=＞R链路周期(Tpri=1/LF)。按 6.3.1.2.8 所述，询问机应在盘存周期期间采用固定的R=＞T链路速率，在改变R=＞T链路速率之前，询问机应至少为8个RTcal传输CW。


图6.16-连接定时

表6.13 连接定时参数（下图）

参数	最小值	典型值	最大值	描述
T1	MAX(RTcal，10Tpri)×(1-FT)-2µs	MAX(RTcal，10Tpri)	MAX(RTcal，10Tpri)×(1-FT)+2µs	从询问机发射到标签应答的时间(尤其是从询问发射的最后位的最后上升边到标签应答的第一上升边的时间)，于标签天线终端处测得
T2	3.0 Tpri		20.0 Tpri	标签解调询问机信号所需的时间，于标签响应询问机发射第一下降的最后位最后下降边测得
T3	0.0 Tpri			发送另一个命令之前在T1后的确定询问机等待时间
T4	2.0RTcal			询问机命令之间的最小时间

注：

1． Tpri表示FM0符号的周期或单载波周期

2． T2的最大值仅适用于在应答或确认状态下的标签(参见6.3.2.4.3或6.3.2.4.4)。对于处于Tpri，若T2结束(即到达其最大值)：

l 标签没有收到有效命令，则该标签应转为仲裁状态(参见6.3.2.4.2)

l 在接收有效命令期间，该标签应执行该命令。

l 在接收无效命令期间，该标准应在确定该命令为无效命令后立即转为仲裁状态。

在其它状态下，T2 的最大值不受限制。“无效命令”的定义参见6.3.2.10。

3． 询问机可以在间隔T2前(即在标签应答期间)传输新命令。在这种情况下，不要求作出应答的标签解调或根据新命令作出响应，并可以加电复位。

FT为表6.11规定的频率公差。

交互 ：

ALOHA

n 询问可以用以选择Q的算法举例

图D.1显示了询问机可以用来在Query命令中设置槽计数器参数Q的算法。Qfp为Q的浮点表示，询问机将Qfp四舍五入为一个整数值，并用这个整数值代替Query命令中的Q值。C的典型值为0.1＜C＜0.5。当Q值大时，询问机一般用C的较小值，如果Q值小，则用C的较大值。

标签存储区：

标签存储器可以在逻辑上分为四个区域:

a) 保留存储区(Reserved memory) 包括杀死和访问密码(kill and access passwords)。

b) EPC存储区(EPC memory) 包括一个CRC-16，协议控制位（ProtocolControl（PC） bits），以及一个用于识 别标签所附着的或即将附着的物品的编码( 如EPC，以后都称为EPC)，

c) TID存储区(TID memory) 包括一个8-bit ISO/IEC 15963分配类别标识 符(EPCglobal的为111000102)，还可以 包括标签数据和厂商数据。

d) 用户存储区（User memory）允许存储用户专用的数据信息。存储器的结构 由用户自己定义。

标签操作：管理标签群

询问机采用图6.20所示的三个基本操作管理标签群。每个操作均由一个或一个以上的命令组成。这三个基本的定义如下：

a) 选择：询问机选择标签群以便于盘存和访问的过程。询问机可以一个或一个以上的Select命令在盘存之前选择特定的标签群。

b) 盘存（清点）：询问机识别标签的过程。询问机在四个通话的其中一个通话中传输Query命令，开始一个盘存周期。一个或一个以上的标签可以应答。询问机检查某个标签应答，请求该标签发出PC、EPC和CRC-16。同时只在一个通话中进行一个盘存周期。附录E举例说明了询问机盘存和访问某个标签。

c) 访问：询问机与各标签交易(读取或写入标签)的过程。访问前必须要对标签进行识别。访问由多个命令组成，其中有些命令执行R=＞T链的一次活页加密。

图6.20 询问机/标签操作和标签状态

标签状态：

Ready 状态:在进入到一个射频激活区域之后，，标签如果没有被killed，，则将进入readdy状态

Arbitrate 状态 :表示那些参与到当前inventory round中,但是时隙计数器值非零的那部分标签。

Reply状态 :当时隙计数器到达0000h的时候，，标签转入reply状态 ,标签进入到reply状态 后会反射一个RN16。

Acknowledge状态 :

如果reply状态下的标签收到一个有效的ACK，，它将转入acknowledged状态，返回他的PC,EPC以及CRC–16。

Open 状态 :标签处于open状态可以执行除了lock以外的所有访问命令。

secured 状态 :处于ssecured状态的标签可以执行所有的访问命令。

Killed状态 : 处于open或者secured状态的标签，在接收到一个带有有效的非零kill密码以及有效的handle的Kill指令后会转入到killed状态。

标签状态机：

Query命令：(强制命令)

询问机和标签应执行如表6.20所示的Query命令。Query命令启动和规定盘存周期。Query命令包括以下字段：

DR(Drcal 除法比率)设置如6.3.1.2.8和表6.11所述的T=＞R链路频率。

M(循环每符号)设置如表6.12所示的T=＞R数据速率和调制形式。

TRext选择T=＞R前同步码是否预先考虑如6.3.1.3.2.2和6.3.1.3.2.4所示的导频音。

Sel选择与Query命令匹配的标签（参见6.3.2.10.1.1和6.3.2.8）

通话选择用于该盘存周期的通话(参见6.3.2.8)。

目标选择已盘标记为A或B的标签参与盘存周期。标签可以在单化后将其从A盘存到B(或相反)。

Q设置盘存周期中的槽数(参见6.3.2.8)。

表6.20 Query命令

	命令	DR	M	TRext	Sel	通话	目标	Q	CRC-5
位号	4	1	2	1	2	2	1	4	5
描述	1000	0: DR=8 1: DR=64/3	00: M=1 01: M=2 10: M=4 11: M=8	0: 无导频音1: 采用导频音	00: 全部 01: 全部 10: ~SL 11: SL	00: S0 01: S1 10: S2 11: S3	0: A 1: B	0–15

表6.21 标签应答Query命令

	应答
位号	16
描述	RN16

6.UHF频段无源RFID系统性能分析

系统性能：

性能指标：识读距离 、可靠性（漏读）、 识读效率

各自取决因素：功率、传播、灵敏度 ；功率、MAC逻辑、天线 ； 速率、MAC效率（上下一一对应）

无源RFID系统链路约束（其实前面讲到过）

阅读器限制：EIRP有效全向辐射功率，阅读器灵敏度

标签限制： 天线极化（Antenna polarization），芯片灵敏度，电源能量， 天线增益（Antenna gain）， 阻抗匹配（Impedance match）

导致结果：距离短，漏读，速度慢

RFID系统MAC识别效率：

不同距离的最小识别功率不同，距离越大，其最小识别功率越大

同一距离的识别能力随功率近似线性增长

发射功率并非越大越好

7.有源RFID（第12次PPT）

UHF有源RFID：标签携带电池的超高频射频识别技术

​ 特点：远距离自动识别，微波频段，标签有源，传感器

有源RFID标签 ：低成本无线节点，有源，可外接传感器，主动标签，免维护

RFID读写器 ：是一种读写装置 ，无线通信 ，有源，可上报数据：接口，结构：UHF 收发机

执行过程：1应用系统：谁在区域内？ 2 读写器：Query 标签、反馈控制 3 标签：响应

​ 4 收集传感器数据 5读写器：上报TID（标签识别或标签识别符）

标签结构：

低频接收: 3 通道 ASK 唤醒接收机 , 载波 15-150kHz, 唤醒灵敏度 80uV, 侦听电流 1.7uA, 5bit RSSI值

电池:2.45GHz,433MHz ; RTF or TTF ;读写器询问; 标签应答或主动上报;传感器数据

RFID系统: RFID系统包括标签、读写器和应用系统，通常读写器为系统主设备，标签

为从设备。从逻辑上分为读写器与标签接口、中间件和应用系统。

有源优势:

高效、高容量: 64KB以上大容量存储 ; 高效的防碰撞算法 ;灵活的通信协议和组网方式 ;支持超低功耗与休眠

远距离、高准确率 :大于100m识别距离;多种不同安全等级的认证机制 ;传感器集成和传感数据 上报 ; 抗干扰和防漏读 ;实时定位

快速，实时通信；传感器集成

8.UHF频段有源RFID技术标准（13次PPT）

有源RFID技术业务需求：

​ 在“点、线、面”的空间场景下，解决“人、 车、物”的远距离识别和管理；有源RFID标签应该具备标识基本功能；可以存储信息；实现环境监测；设计须要低功耗；足够好的抗干扰能力；考虑信息存储和传输中的安全；

有源RFID国标：定义空中接口通信协议

物理层、 链路层、 防碰撞、 文件访问 、标签休眠**/**唤醒 、状态机、 鉴权 、标签识别 、传感器及监测

物理层：

​ 频率：本标准规定的RFID系统工作频率为2400.00MHz～2483.50MHz，，频段内共有16个信道，信道序号为0～15，每 个信道带宽为5Mz。默认工作信道为信道00，，默认工作频率为2405.00MHz，，工作频率准确度为20×10-6（20ppm）

​ 调制:信息序列映射为数据符号，数据符号进行软扩频调制，扩频序列再进行O-QPSK调制

​ 扩频原理:2.45GHz频段采用扩频机制提高抗窄带干扰和抗截获能力。

数据链路层：

​ 帧结构：读写器和标签之间采用数 据帧进行数据传输。数据帧 由前导码、同步码、数据长 度、帧选项、消息数据及校 验码组成。数据帧的发送顺 序依次为前导码、同步码、 数据长度、帧选项、消息数 据及校验码。对每个由多个 字节构成的数据项，应先发 送最高有效字节；对每个字 节，应先发送最低有效位

有源RFID状态状态转移：