物联网干货★RFID产业知识『有源』

5.1有源RFID

有源RFID，又称为主动式RFID(Activetag)，依据电子标签供电方式的不同进行划分的电子标签一种类型，通常支持远距离识别。电子标签可以分为有源电子标签(Activetag)、无源电子标签(Passivetag)和半无源电子标签(Semi-passivetag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi-passivetag)部分依靠电池工作。

5.1.1433MHz

433MHz有源RFID系统相对于无源系统最大的优势就是通信距离远，一般设计的阅读器也需要有比较远的工作距离，但也不是越远越好，因为工作距离远就意味着功耗增加。有源RFID系统的80%的应用对距离的需求在30米以内，20%的应用需求在30到300米。目前国内市场上的有源标签的通信距离大部分在80米以下。

433MHz有源RFID标签有以下特点：

Ø识别距离远：主动标签自身带有电池供电，读/写距离较远(约在100米~200米)。

Ø可靠性和兼容性好：因为有源标签自己发出信号，所以发射功率小、识别距离长，识别更准确。

Ø不足之处是体积较大，价格高，寿命相对短，电池能量耗尽后需更换电池。

Ø传输数据量大，速率相对比于2.4GHz较慢。

433MHz无线数据传输应用范围领域如下

l无线POS机，PDA等无线智能终端。

l消防、安防、机房设备无线监控、门禁系统

l交通、气象、环境数据采集。

l智能小区、楼宇自动化、停车场车辆管理。

l智能仪表、PLC等工业自动化的无线控制。

l物流追踪、仓库巡检。

l油田、气田、水文、矿山数据采集。

5.2微波标签5.2.12.4G-2.45GHz

2.45GHz技术被广泛应用于包装、供应链、身份识别、物流管理等领域。2.45GHzRFID技术的优势，促进了其在各个领域内地推广和使用，实现了各领域内的精细化管理，大大提升了生产和管理效率。许多跨国的零售商在其零售店的货架上采用2.45GHzRFID标签来取代原来的纸质标签；许多供应链管理商强制使用RFID标签来跟踪物品，提高供应链的可靠性；医院采用RFID定位技术来确认病人的身份和追踪病人在医院的位置信息；RFID标签还被应用于监控农场动物移动信息。

2.4G在电动车出入小区管控较多，电动二轮车因停放楼道、室内或是电池拆下来带入室内充电，进而导致火灾事故频繁发生，公安部门极度重视。各社区安保、主管单位也极力寻求监管方式。目前通过识别车辆的电池标签和钥匙标签，进行门禁出入管理，并在城市的交通路口，安装2.4G识别设备，追踪其行驶轨迹。

RFID系统主要硬件：有源室外基站、125K低频定位基站、电池双频测温标签、钥匙标签。

1.在小区出入口安装2.4G读写器进行检测过往的电动车，识别钥匙标签和电池的双频测温标签，同时检测数据正常即可放行，若没有，可进行人工确认车主信息防止偷盗。

2.在小区内做2.4G基站信号覆盖，有源RFID覆盖范围为半径100m的圆，可根据实际情况，在停放区和要监控的单位入口安装。

3.各楼道安装低频定位基站，用于监管入户电池，入楼梯道电动车(125K实现一定距离(0-8米)的定位，并且激活(触发)2.4G实现远距离射频感应)

4.每个车主一个钥匙扣标签，电池表面粘贴一个防拆、高温告警的双频标签。

5.2.25.8GHz

5.8GHz频段主要应用在ETC系统上，抗干扰能力强，相对噪声较小，且可以增加通信距离。在2015年，交通部又颁布了新一代的全国统一标准，ETC系统是在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，自动完成收费处理的全过程。其中根据电子标签的工作方式(应答方式)，可以将其分为主动式和被动式，我国ETC规范的标准是电子标签的应答方式采用被动式，即将专用短程通信(DedicatedShortRangeCommunication，简称DSRC)发射出的微波以某种方式调制并发射出去，并将标签内的信息传送给DSRC。在不停车收费过程中，主要利用ETC系统的车辆自动识别技术来完成无线通信和信息交换。

车辆自动识别系统包含车载单元(Onboardunit简称OBU)，路测单元(Roadsideunit简称RSU)，环路感应器等单元，其中车载单元OBU包含有车辆识别信息，一般安装于车辆的挡风玻璃处，路测单元RSU安装在收费站的旁边，环路感应器安装在车道下面。

ETC工作原理示意图

ETC系统的工作流程是：当携载电子标签的车辆行驶进入到装有ETC系统的专用

车道时，立即被地感线圈所感应，地感线圈会发出信号唤醒路侧单元的读写器，此时读写器单元会对驶入车辆的电子标签进行数据询问，将所询问的数据发送至后台服务器系统中的中央管理系统，中央管理系统会对接收到的数据信息与已经注册的存储的合法数据进行判断，若判断信息合法，系统自动放行，车道栏杆启动打开，LED显示相关的信息，摄像头进行辅助拍照，后台自动扣除过路费；若是判断信息不合法，车道栏杆不启动放行，LED显示车辆不是ETC用户并指引进入人工收费车道。

ETC系统选用5.8GHz频率的原因有：

1.是我国的通信系统标准体系和无线电频率分配与欧洲国家大致相同；

2.是使用该频段产生的背景噪声相对较小，相应的干扰问题极易解决；

3.是目前在国内外5.8GHz频段设备众多厂商都能生产，在设备的购买和引进上提供了方便，同时也方便获取相应的技术资料。

5.8GHz频段的技术指标，主要为：

(1)釆用ASK调制方式。

(2)信号传输的带宽相对较大，传输速率从最低为250Kbps，最高可达到500Kbps。

(3)传输精度可以达到10-6，误码率低。