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什么是 RFID 阅读器？

RFID阅读器是 RFID 系统的大脑，是任何系统运行所必需的。阅读器，也称为询问器，是发送和接收无线电波以便与 RFID 标签通信的设备。RFID 阅读器通常分为两种不同的类型——固定 RFID 阅读器和移动 RFID 阅读器。固定阅读器位于一个位置，通常安装在墙壁、桌子、门户或其他固定位置。固定阅读器的一个常见子集是集成阅读器。集成RFID 阅读器是一种带有内置天线的阅读器，通常包括一个额外的天线端口，用于连接可选的外部天线。集成阅读器通常在美学上令人愉悦，并且设计用于没有高流量标签物品的室内应用。移动阅读器是手持设备，在阅读 RFID 标签时具有灵活性，同时仍能够与主机或智能设备通信。移动 RFID 阅读器主要分为两类——带有车载计算机的阅读器，称为移动计算设备，以及使用蓝牙或辅助连接到智能设备或平板电脑的阅读器，称为 Sleds。固定式 RFID 阅读器通常具有外部天线端口，可以连接从一根附加天线到多达八根不同天线的任何位置。通过添加多路复用器，一些阅读器可以连接多达 32 个 RFID 天线。连接到一个阅读器的天线数量取决于 RFID 应用所需的覆盖区域。一些桌面应用程序，例如签入和签出文件，只需要小范围的覆盖，因此一根天线就可以很好地工作。具有较大覆盖区域的其他应用，例如比赛计时应用中的终点线，通常需要多个天线来创建必要的覆盖区域。了解有关 RFID 阅读器的更多信息 - RFID 阅读器简介：基本选项和功能

相对较宽的 860 - 960 MHz 范围被公认为 UHF 无源 RFID 的“全球标准”；然而，它的后期采用导致该范围进一步分为两个主要子集——865 - 868 MHz 和 902 - 928 MHz。

865 - 868 兆赫 - ETSI

欧洲电信标准协会 (ETSI) 是欧洲的管理机构，负责制定和维护通过无线电波等多种渠道进行通信的全国性标准。根据 ETSI 的规定，RFID 设备和标签只允许在 865 - 868 MHz 的较小频率范围内进行通信，因为其他类型的无线电通信被分配给更大范围 860 - 960 MHz 的子集。

902 - 928 兆赫 - FCC

联邦通信委员会 (FCC) 是美国的管理机构，负责制定和维护通过无线电波等多种渠道进行通信的全国性标准。FCC 法规规定 RFID 标签和设备只能在 902 - 928 MHz 之间运行，因为与欧洲一样，其他通信类型被分配给更大范围 860 - 960 MHz 的剩余部分。

经 FCC 认证或在北美频率范围或 NA 上的 RFID 设备或标签可在整个北美地区使用。

其他

由于 ETSI 和 FCC 都是第一个获得批准的主要标准，因此许多国家要么采用其中一个，要么在任一频率范围的子集内创建自己的标准*。例如，阿根廷选择采用 902 – 928 MHz 的 FCC 范围，而亚美尼亚选择在 ETSI 范围内实施其自己的 865.6 – 867.6 MHz 的较小频段。

尽管 FCC 和 ETSI 等区域法规通常使用频率范围进行讨论，但每个国家/地区还规定了其他细节，例如辐射功率量（ERP 或 EIRP）。某些国家对 RFID 可以使用的地方、必须使用的“跳频”量或使用 RFID 需要许可证进行了更严格的规定。有关每个国家/地区法规的更多信息——请阅读“使用 RFID 时如何遵守地区法规”。

*每个地区都需要自己的地区操作频率。

射频识别 (RFID) 是无线非接触式使用射频波来传输数据。RFID系统通常包括RFID阅读器、RFID标签和天线。

使用RFID 标签标记物品允许用户自动且唯一地识别和跟踪库存和资产。RFID 将自动 ID 技术提升到一个新的水平，允许在没有视线的情况下读取标签，并且根据 RFID 的类型，读取范围在几厘米到 20 多米之间。

RFID 从它在二战中将飞机识别为敌友的第一个应用已经走过了漫长的道路。不仅技术每年都在不断改进，而且实施和使用 RFID 系统的成本也在不断降低，从而使 RFID 更具成本效益和效率。

在电磁频谱中，RFID 传输主要使用三个频率范围——低频、高频和超高频。

· 一般频率范围：30 - 300 kHz · 主要频率范围：125 - 134 kHz · 读取范围：接触 - 10 厘米 · 应用：动物追踪、门禁控制、汽车钥匙扣、大量液体和金属的应用 · 优点：在液体和金属、全球标准附近效果很好 · 缺点：读取范围非常短，内存数量有限，数据传输率低，生产成本高

· 主要频率范围：13.56 MHz · 读取范围：近距离接触 - 30 厘米 · 应用：DVD 亭、图书馆书籍、个人身份证、扑克/游戏芯片、NFC 应用 · 优点：NFC 全球协议、更大的内存选项、全球标准 · 缺点：读取距离短，数据传输率低

· 主要频率范围：433 MHz，（可以使用 2.45 GHz - 在极高频范围下） · 读取范围：30 - 100+ 米 · 应用：车辆跟踪、汽车制造、采矿、建筑、资产跟踪 · 优点：非常长的读取范围、较低的基础设施成本（与无源 RFID 相比）、大内存容量、高数据传输速率 · 缺点：每个标签成本高、运输限制（由于电池）、可能需要复杂的软件、金属和液体的高干扰；很少有全球标准

· 主要频率范围：860 - 960 MHz

· 读取范围：近距离接触 - 25 米

· 应用：供应链跟踪、制造、制药、电子收费、库存跟踪、竞赛计时、资产跟踪

· 优点：读取距离长、每个标签成本低、标签尺寸和形状多样、全球标准、高数据传输率

· 缺点：设备成本高、内存容量适中、金属和液体的高干扰

受益于 RFID 的应用示例不胜枚举。应用程序从库存跟踪等广泛领域扩展到供应链管理，并且可以根据公司或行业变得更加专业。RFID 应用程序的类型可以从 IT 资产跟踪到纺织品跟踪，甚至到租赁物品跟踪等细节。

将潜在的 RFID 应用程序与可以使用其他类型系统的应用程序区别开来的是，需要在传统系统的不足之处快速、更有效地唯一识别单个项目。

在考虑购买和部署任何新系统时，需要回答的两个最重要的问题是公司是否以及何时会看到投资回报。在实施新系统之前，必须对固定成本、经常性成本以及劳动力成本方面的转换成本进行评估。

在实施 RFID 系统之前，应评估应用可行性和成本可行性。

应用可行性是指确定应用是否适合与 RFID 一起使用的过程。像所有技术一样，RFID 也有局限性。环境限制、读取范围限制和资产材料组成只是可能严重影响 RFID 系统在特定应用中的有效性的几个不同方面。应用可行性过程应以项目范围和项目环境为起点，然后确定 RFID（或其他技术）是否适合应用。

成本可行性是指从金钱角度评估实施 RFID 系统是否可行。成本可行性不仅包括 ROI 是否可能，还包括使用当前数字和预期数字来确定投资回报的估计时间表。RFID系统可能很昂贵。他们需要初始投资来测试和使用不同类型的设备和标签（如果技术不成功，这可能是公司的沉没成本）。在测试阶段之后，部署成本开始（在下面阅读有关固定成本与经常性成本的更多信息）。只有在系统实施并正常运行后，才能开始看到投资回报的时间表。

按固定（初始）或经常性成本对成本进行分组将有助于更准确地描绘系统的预期年度成本和投资回报。

RFID 系统易受某些材料和环境因素的影响，这些因素会导致读取范围减小并影响整个系统的准确性。金属和液体是 RFID 应用最常见的两个干扰源，但可以通过适当的 RFID 标签、设备和规划来减轻它们。

随着 UHF RFID 越来越普遍地用于充满液体的物品或金属物品，越来越多的标签以新的方式发布以减少这些问题。此外，还开发了有助于减轻这些物品影响的技术，例如使用标签放置和垫片。

最简单的 RFID 系统可以由移动手持式 RFID 阅读器（带有集成天线）和 RFID 标签组成，而更复杂的系统则使用多端口阅读器、GPIO 盒、附加功能设备（例如堆栈灯）、多个天线和电缆、RFID 标签和完整的软件设置。

最简单形式的 RFID 标签由两部分组成- 用于发送和接收信号的天线，以及存储标签 ID 和其他信息的 RFID 芯片（或集成电路，IC）。RFID标签贴在物品上，以便使用RFID阅读器和天线跟踪它们。

RFID 标签通过无线电波将有关物品的数据传输到天线/阅读器组合。RFID 标签通常没有电池（除非指定为有源或 BAP 标签）；相反，它们从阅读器产生的无线电波中接收能量。当标签接收到来自阅读器/天线的传输时，能量会通过内部天线到达标签的芯片。能量激活芯片，利用所需信息调制能量，然后将信号发送回天线/阅读器。

在每个芯片上，有四个内存库——EPC、TID、用户和保留。这些存储库中的每一个都包含有关被标记的项目或标签本身的信息，具体取决于存储库和指定的内容。

数百种不同的 RFID 标签有多种形状和尺寸，具有特定于特定环境、表面材料和应用的特性和选项。

外形尺寸– 嵌体、标签、卡片、徽章、硬标签

频率类型– LF、NFC、HF、UHF 无源（902 – 928 MHz、865 – 868 MHz 或 865 – 960 MHz）、BAP、有源

环境因素– 防水、坚固、耐温、耐化学

可定制——形状、大小、文本、编码

特定功能/应用——洗衣标签、传感器标签、嵌入式标签、可高压灭菌标签、车辆标签、高内存标签

特定表面材料–金属安装标签、玻璃安装标签、充液物品标签

频率范围- 902 – 928 MHz 美国，865 – 868 MHz 欧洲等*

移动性——固定读卡器、集成读卡器；移动阅读器

连接选项——Wi-Fi、蓝牙、LAN、串行、USB、辅助端口

可用实用程序– HDMI、GPS、USB、相机、GPS、GPIO、1D/2D 条形码、蜂窝功能

处理能力——板载处理，无板载处理

电源选项– 电源适配器、PoE、电池、车载、USB

可用天线端口– 无外部端口、1 端口、2 端口、4 端口、8 端口、16 端口

选择 RFID 标签

· 您将标记什么类型的表面？在金属、塑料、木材等上？

· 你想要什么阅读范围？

· 尺寸限制（即标签不能大于 x x y x z 英寸）？

· 需要考虑任何过度的环境条件吗？过热、过冷、潮湿、撞击等？

· 附着方法? 粘合剂、环氧树脂、铆钉/螺钉、电缆扎带等？

· 选择标签的关键是在您希望标记的实际项目上彻底测试您环境中的各种标签。可以为您的应用定制RFID 标签样品包，以便您可以缩小适合您应用的标签的范围。

选择 RFID 阅读器

· 您的应用需要多大的读取范围？

· 需要考虑任何过度的环境条件吗？过热、过冷、潮湿、撞击等？

· 您会将阅读器添加到网络吗？

· 读者将被放置在哪里？固定位置，还是在车辆上？

· 阅读器需要移动吗？

· 您需要多少读取点/读取区域？

· 一次可能需要读取多少个标签？

· 标签通过读取区域的速度有多快？例如，这是慢速移动的传送带还是快速移动的比赛？

RFID阅读器的类型

对阅读器进行分类的最常见方法是将它们分类为固定的或移动的。区分 RFID 阅读器的其他方法包括连接性、可用实用程序、功能、处理能力、电源选项、天线端口等类别。

什么是 RFID 天线？

RFID 天线是 RFID 系统中必不可少的元件，因为它们将 RFID 阅读器的信号转换为可以被 RFID 标签接收的射频波。如果没有某种类型的 RFID 天线，无论是集成的还是独立的，RFID 阅读器都无法正确地向 RFID 标签发送和接收信号。

与 RFID 阅读器不同，RFID 天线是直接从阅读器接收电力的哑设备。当阅读器的能量传送到天线时，天线会产生一个射频场，随后射频信号会传送到附近的标签。天线在特定方向上产生波的效率称为天线增益。简而言之，增益越高，天线的射频场就越强大，影响范围更广。

RFID 天线沿水平或垂直平面发出 RFID 波，这被描述为天线的极性。如果射频场是水平面，它是否被描述为水平线性，同样的原理也适用于产生垂直面的 RFID 天线。

天线的极性会对系统的读取范围产生重大影响。最大化读取范围的关键是确保天线的极性与 RFID 标签的极性对齐。如果这些不匹配，例如垂直线极化天线和带有水平线极化天线的标签，读取范围将严重降低。

圆极化天线发射在水平和垂直平面之间连续旋转的波，以便通过允许在多个方向读取 RFID 标签来为应用程序提供增强的灵活性。然而，由于能量在两个平面之间分配，圆极化天线的读取范围比类似增益的线性天线要短。

天线类型

与大多数 RFID 设备一样，RFID 天线可以分为不同的类别，有助于缩小应用的最佳天线范围。尽管天线按几个不同的因素进行分组，但 RFID 天线最常见的分组是极性（圆形与线性）和耐用性（室内与室外）。

· 频率范围– 902 – 928 MHz、865 – 868 MHz、860 – 960 MHz · 极性- 圆形、线性 · 坚固性– 室内 IP 等级、室外 IP 等级 · 读取范围- 接近（近场）、远场 · 安装类型——架式天线、地面天线、面板天线、门式天线

选择 RFID 天线

· 您需要多大的读取范围？

· 在您的应用中，是否可以始终知道或控制 RFID 标签相对于天线位置的方向？

· 需要考虑任何过度的环境条件吗？过热、过冷、潮湿、撞击等？

· 天线是安装在室内还是室外？

· 尺寸限制（即天线不能大于 x x y x z 英寸）？

开发套件

RFID开发套件是通常由阅读器制造商组装的套件，包括开始阅读和写入 RFID 标签所需的一切。开发套件被推荐为开始使用 RFID 技术的最佳方式，因为它允许人们直接进入该技术并开始测试他们的应用程序。由于这些套件通常由阅读器制造商制造，因此有许多可供选择，将制造商的阅读器与推荐的天线和一些样品 RFID 标签结合起来进行测试。开发套件通常还包括一个用于读取和写入 RFID 标签的示例程序，以及访问制造商的软件开发套件或 SDK。SDK 包含有关阅读器的文档，以及 API 访问和代码示例，以便软件开发人员可以开始为应用程序编写软件。

射频识别电缆

RFID 天线电缆有助于 RFID 阅读器和 RFID 天线之间的通信。如果没有电缆，阅读器将无法通过天线为标签供电和发送信号。选择 RFID 电缆似乎比选择其他组件更容易。但是，电缆在三种特定方式上可能会有很大差异——连接器类型、长度和厚度/绝缘等级——因此，在购买前将这三者都考虑在内是很重要的。

在确定电缆任一端的正确连接器时，首先查看 RFID 阅读器和天线上的连接器。例如，如果 RFID 阅读器有一个 RP-TNC 母头连接器，则电缆的一侧应该有一个 RP-TNC 公头连接器，反之亦然。

电缆长度和厚度（也称为绝缘等级）将根据您的具体解决方案而有所不同。电缆的长度通常取决于 RFID 阅读器和天线之间的距离，但重要的是要注意，电缆越长，在运输过程中损失的功率就越多。

对抗这种功率损失的一种方法是使用更高的绝缘等级。电缆的长度越长，电缆需要的绝缘越好，以最大限度地提高效率并减少沿电缆长度损失的功率量。值得注意的是，随着绝缘等级的提高，电缆将变得更粗和更硬，这将使其在转弯或穿过导管时更难弯曲和使用。

其他设备及配件

一些其他系统添加和附件可用于增强系统的功能或易于使用。例如，RFID 打印机、RFID 门户、GPIO 适配器、天线安装支架和RF 功率映射器都将补充或增强您的系统。

虽然每个系统在设备类型和复杂性方面会有所不同，但每个 RFID 系统至少包含以下四个组件：

· 读者

· 天线

· 标签

· 电缆

固定成本是与入门相关的一次性成本。在 RFID 部署中，固定成本通常与设置系统所需的读取器、天线和电缆等硬件相关联。固定成本并不一定意味着您永远不会再次购买该物品，它只是意味着该物品没有被使用一次，然后在申请过程中被丢弃或消耗。如果您计划建立一个初始系统，然后再扩展该系统，硬件仍将被视为固定成本。只有在整个系统中不断重复使用RFID 标签时，它们才被视为固定成本——例如，根据需要分配和重新分配给员工的访问控制RFID 密钥卡。

经常性成本归因于使用一次然后在申请期间丢弃或消耗的项目。RFID嵌体或标签是 RFID 系统中经常性成本的常见示例。由于成本低廉，这些标签经常被贴上一次，并在物品的使用寿命内保留（或在使用后丢弃）。如果使用 RFID 打印机，那么打印机色带也将是经常性成本。如果软件许可证每年续订或作为 SaaS（软件即服务）产品购买，那么它也应计入经常性成本。

固定成本

经常性费用

投资回报率 (ROI)

应用可行性

成本可行性

固定成本与经常性成本

什么是RFID系统？

射频识别标签

RFID 阅读器

RFID 天线

套件和附加物品

什么是 RFID 标签？