的特点射频识别标签在RFID技术的各个频段及其应用领域

对于RFID系统，其频带概念是指阅读器通过天线发送、接收和读取的标签信号的频率范围。从应用概念上看，射频标签的工作频率也是射频识别系统的工作频率，直接决定了系统应用的各个方面。在RFID系统中，系统的工作原理就像我们通常听FM收音机一样，射频标签和读取器必须被调制到相同的频率才能工作。射频标签的工作频率不仅决定了射频识别系统的工作原理(电感耦合或电磁耦合)、识别距离，还决定了射频标签和读写器的难度等级和设备成本。RFID应用所占用的频段或频率是国际公认的，即ISM频段。典型工作频率为:125 kHz、133 kHz、13.56 MHz、27.12 MHz、433 MHz、902 MHz ~ 928 MHz、2.45 GHz、5.8 GHz等。

根据工作频率的不同，RFID标签可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同类型。RFID在不同频段的工作原理是不同的。低频和高频频段的RFID标签一般采用电磁耦合原理，而超高频和微波频段的RFID标签一般采用电磁发射原理。目前，世界上广泛使用的频率分布在低频(125KHz)、高频(13.54MHz)、超高频(850MHz ~ 910MFz)和微波(2.45GHz)四种频段。每个频率都有其特点，在不同的领域使用，所以要正确使用，首先要选择合适的频率。

1.低频RFID标签

低频RFID标签简称低频标签，安全性和保密性较低。其工作频率范围为30kHz ~ 300kHz。典型的工作频率是:125KHz, 133KHz(也接近于其他频率，如TI使用134.2KHz)。低频标签通常是无源标签，其工作能量是通过感应耦合从读取器耦合线圈的辐射近场获得的。低频标签在读取器和低频标签之间传输数据时，低频标签需要位于读取器天线辐射的近场区域。低频标签的读取距离一般小于1米。

低频标签的典型应用有:动物识别、容器识别、工具识别、RFID锁扣盗窃(内置应答器的车钥匙)。与低频标签相关的国际标准有:ISO11784/11785(用于动物识别)，ISO18000-2 (125-135 kHz)。低频标签有各种各样的外观。用于动物识别的低频标签的外观有:项圈型、耳型、注射型、丸型等。动物的典型应用包括牛和鸽子。

低频标签的主要优点是:标签芯片一般采用普通CMOS技术，具有省电、成本低的特点;工作频率不受射频控制限制;它能穿透水、有机组织、木材等;它非常适合低速和低数据要求的近距离识别应用(如动物识别)。

低频标签的缺点主要体现在标签存储的数据量小;它只能应用于低速、近距离的识别应用;与高频标签相比:标签天线数量更高，成本更高;

2.中高频段射频识别标签

中高频RFID标签的工作频率一般为3MHz ~ 30MHz。典型工作频率为13.56 MHz。这个频段的RFID标签，从射频识别应用的角度来看，它的工作原理和低频标签是一样的，即通过电感耦合的方式工作，所以应该归类为低频标签。另一方面，根据无线电频率的一般划分，其工作频带也称为高频，因此常被称为高频标签。高频RFID标签一般也是无源的，其工作能量与低频标签相同。它也是通过感应(磁)耦合从读取器的耦合线圈的近场获得的。当标签与读取器交换数据时，标签必须位于读取器天线辐射的近场区域。IF标签的读取距离一般小于1m(最大读取距离为1.5米)。

高频标准的基本特性与低频标准相似。由于工作频率的增加，可以选择更高的数据传输速率。RFID标签的天线设计比较简单，标签一般做成标准的卡片形状。典型应用包括:RFID票证、RFID身份证、RFID门锁防盗(RFID遥控门锁控制器)、住宅物业管理、楼宇门禁系统。相关国际标准有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3 (13.56MHz)等。

3.超高频和微波标签

超高频和微波频段的RFID标签统称为微波RFID标签，超高频标签的读取距离较大。其典型工作频率为:433.92MHz、862 (902)~ 928MHz、2.45GHz、5.8GHz。微波RFID标签可分为有源标签和无源标签。在工作中，RFID标签位于读写器天线辐射场的远场，标签与读写器之间的耦合为电磁耦合。阅读器天线辐射场向无源标签提供射频能量并唤醒有源标签。相应RFID系统的读取距离一般大于1m，一般为4~7m，最大可达10m以上。读卡器天线一般为定向天线，只能读写读卡器天线定向波束范围内的RFID标签。由于读取距离的增加，有可能在读取区域同时有多个RFID标签，这就提出了同时读取多个标签的需求，这种需求已经成为一种趋势。目前，先进的RFID系统将多标签读取问题作为系统的一个重要特征。

超高频标签主要用于铁路车辆自动识别、集装箱识别，也可用于道路车辆识别和自动收费系统。在目前的技术水平下，无源微波RFID标签是比较成功的产品，相对集中在902~928MHz的工作频段。2.45 GHz和5.8 GHz RFID系统主要用于有源微波RFID标签产品。主动标签通常由按钮单元供电，具有更远的阅读距离。

微波RFID标签的典型特征主要集中在是否无源、无线读写距离、是否支持多标签读写、是否适合高速识别应用、读写器的发射功率容差、RFID标签和读写器的价格等方面。对于无线可写RFID标签，写距离通常小于读距离，因为写需要更多的能量。微波RFID标签的数据存储容量一般限制在2Kbits。大的存储容量似乎没有太大的意义。从技术和应用的角度来看，微波RFID标签不适合作为大量数据的载体。功能是识别物品，完成非接触式识别过程。典型的数据容量指标有:1Kbits、128Bits、64Bits等。自动识别中心设置的产品RFID代码EPC的容量为90位。

微波RFID标签的典型应用包括:移动车辆识别、RFID身份证、仓储物流应用等。相关国际标准有:ISO10374、ISO18000-4 (2.45GHz)、-5 (5.8GHz)、-6 (860-930 MHz)、-7 (433.92 MHz)、ANSI NCITS256-1999等。

目前，不同国家使用的同一频率是不一样的。目前，欧洲使用的超高频是868MHz，美国是915MHz。日本目前不允许在射频技术中使用超高频。政府还通过调整阅读器的电源来限制其对其他设备的影响。全球商业促进委员会(Global Business Promotion Council)等一些组织正在鼓励各国政府取消限制。标签和读卡器制造商也在开发可以使用不同频率系统来避免这些问题的系统。

目前在实际应用中，常用的频带有13.56MHz、860MHz ~ 960MHz、2.45GHz。近程RFID系统主要采用125KHz、13.56MHz等低频、高频频段，技术最为成熟;远程RFID系统主要使用433MHz、860MHz ~ 960MHz等超高频频段和2.45GHz、5.8GHz等微波频段。

中国在低频和高频频段RFID标签芯片的设计技术相对成熟。高频频段设计技术已接近国际先进水平。自主开发了符合ISO14443 A型、B型和ISO15693标准的RFID芯片并成功应用。交通卡和第二代身份证等项目。