RFID系统技术分类可以从多个维度进行划分,包括工作频率、供电方式、调制方式、标签可读写性以及系统架构等,不同分类方式反映了RFID技术的核心特性和应用场景差异,以下从主要技术维度展开详细分析:

按工作频率分类
工作频率是RFID系统的关键参数,直接影响标签读写距离、穿透能力、数据传输速率及抗干扰性能,通常将RFID系统分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波(MW)四个频段。
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低频(LF)RFID:频率范围为125-134.2kHz,典型应用包括动物识别、门禁控制、汽车防盗等,其优势是标签成本低、穿透性强(可穿透水、木材等介质),但传输距离短(通常小于10cm),数据传输速率较低(约几kbps),常见标准有ISO 11784/11785(动物识别)。
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高频(HF)RFID:频率为13.56MHz,应用场景包括智能卡、NFC支付、图书管理、电子票务等,传输距离适中(约10cm-1m),数据速率可达106kbps-424kbps,支持多标签防冲突机制,标准包括ISO 15693( vicinity cards)和ISO 14443( proximity cards,如身份证、公交卡)。
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超高频(UHF)RFID:频率范围为860-960MHz(不同国家和地区存在差异,如北美902-928MHz,欧洲865-868MHz),广泛应用于供应链管理、仓储物流、零售盘点等,其优势是传输距离远(可达10m以上)、数据速率高(可达几十kbps至几百kbps),支持批量读取,但穿透性较弱(对金属和液体敏感),标准包括EPCglobal Class 1 Gen 2(ISO 18000-6C)。
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微波(MW)RFID:频率为2.45GHz或5.8GHz,主要用于高速公路不停车收费(ETC)、智能交通等,传输距离最远(可达几十米),数据速率高(可达几百kbps至几Mbps),但方向性强,易受障碍物影响,且成本较高。
按供电方式分类
根据标签供电方式的不同,RFID系统可分为无源、半有源和有源三大类。
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无源RFID标签:自身无电池,通过读写器发射的电磁波获取能量进行工作,具有成本低、体积小、寿命长(理论上无限制)的优点,但传输距离较短(HF<1m,UHF<10m),是目前应用最广泛的标签类型,如超市商品标签、物流托盘标签等。
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半有源RFID标签:内置电池仅为标签中的芯片供电,通信时仍通过读写器电磁波激活,电池寿命可达数年,传输距离介于无源和有源之间(可达30m以上),适用于对距离和续航有较高要求的场景,如资产跟踪、人员定位。
(图片来源网络,侵删) -
有源RFID标签:内置电池主动发射信号,传输距离最远(可达百米以上),数据传输速率高,但体积大、成本高、电池寿命有限(通常1-5年),多用于远距离监控、危险品追踪、智能交通等场景。
按调制方式与通信方式分类
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调制方式:读写器到标签的下行链路通常采用ASK(幅移键控)调制,标签到读写器的上行链路可采用LSK(负载调制)、ASK或FSK(频移键控)等,HF频段多采用负载调制,UHF频段常用反向散射调制。
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通信方式:包括读写器先讲(RTF,Reader Talk First)和标签先讲(TTF,Tag Talk First),RTF模式下,读写器先发送指令激活标签,适用于多标签环境;TTF模式下,标签主动发送数据,响应速度快,适合高速移动场景。
按标签可读写性分类
- 只读标签(Read-Only):数据在出厂时写入,用户无法修改,如条码替代品,成本极低。
- 一次写入多次读取标签(WORM):数据可一次性写入,之后仅能读取,适用于防伪溯源。
- 可读写标签(Read-Write):支持数据反复擦写和更新,如智能卡、可重复使用的物流托盘标签,成本较高。
按系统架构分类
- RFID读写器:负责与标签通信,发射信号并接收返回数据,可分为固定式、手持式、车载式等。
- 天线:用于发射和接收电磁波,根据应用场景设计为不同形状和增益,如线性极化或圆极化天线。
- 中间件:介于读写器与后端系统之间,负责数据过滤、聚合、协议转换,实现与ERP、WMS等系统的集成。
- 后端系统:包括数据库、服务器及应用软件,用于存储和管理RFID数据,实现业务逻辑处理。
各频段RFID技术特性对比表
| 特性 | 低频(LF) | 高频(HF) | 超高频(UHF) | 微波(MW) |
|---|---|---|---|---|
| 频率范围 | 125-134.2kHz | 56MHz | 860-960MHz | 45GHz/5.8GHz |
| 传输距离 | <10cm | 10cm-1m | 1-10m | 10-100m |
| 穿透性 | 强(水、木材) | 中等 | 弱(金属、液体) | 弱 |
| 数据传输速率 | 几kbps | 106-424kbps | 几十kbps-几百kbps | 几百kbps-几Mbps |
| 标签成本 | 低 | 低 | 中 | 高 |
| 多标签读取能力 | 差 | 良好 | 优秀 | 良好 |
| 典型应用 | 动物识别、门禁 | 智能卡、NFC支付 | 供应链、仓储 | ETC、智能交通 |
相关问答FAQs
Q1:RFID标签在金属或液体环境中如何选择?
A:在金属或液体环境中,应优先选择抗金属抗液体标签,UHF频段标签对金属敏感,需采用特殊设计(如加装吸波材料或使用柔性天线);HF频段标签对液体有一定耐受性,但仍需避免完全浸泡;LF频段穿透性最强,适合复杂环境,但传输距离短,半有源标签因主动发射信号,可在金属环境中保持较远读取距离。
Q2:无源RFID和有源RFID如何根据应用场景选择?
A:选择需综合考虑成本、距离、续航和部署环境,无源RFID适合大规模、低成本、近距离场景,如零售商品管理、图书借阅;有源RFID适合远距离、高价值资产跟踪,如集装箱监控、设备定位;半有源RFID则平衡了距离与续航,适用于室内人员定位、仓储货架管理等场景,超市商品盘点用无源标签,而港口集装箱追踪则用有源标签。
