RFID技术是一种利用无线电信号进行数据传输和识别的技术,根据标签的不同特点和应用场景,RFID标签可以分为多种类型,下面将详细介绍不同类型的RFID标签及其应用场景。
一、有无电源电池
1.1 有源RFID标签
有源RFID标签内置电池,由内置的电池提供能量,与RFID读写器之间的通信距离较远,可以达到几十米甚至上百米。
优点:通信距离远,适用于需要较长距离识别和跟踪的场景。
缺点:体积较大,成本较高,使用时间受电池寿命限制,厂商理想指标为7-10年,但因每卡每天使用的次数及环境不同,实际工程中,有些卡只能用几个月,有些卡可以使用5年以上。
应用场景:物流追踪、车辆管理、动物追踪等。
1.2 无源RFID标签
无源RFID标签内不含电池,它的电能从RFID读写器获取,当无源RFID标签靠近RFID读写器时,无源RFID标签的天线将接收到的电磁波能量转化成电能,激活RFID标签中的芯片,并将RFID芯片中的数据发送出来。
优点:体积小、重量轻、成本低,使用寿命可达到10年以上。
缺点:通信距离受限,一般在几十厘米范围内。
应用场景:库存管理、门禁系统、资产管理等。
二、发送信号时机
2.1 主动式RFID标签
主动式RFID标签依靠自身电池等能量源主动向外发送数据。
应用场景:智能交通系统、远程监测等。
2.2 被动式RFID标签
被动式RFID标签从接收到的RFID读写器发送的电磁波中获取能量,激活后才能向外发送数据。
应用场景:物流追踪、库存管理、门禁系统等。
2.3 半主动式RFID标签
半主动式RFID标签内置电池等能量源,只提供给RFID标签中的电路使用,不主动发送数据信号。
应用场景:环境监测、智能医疗等。
三、数据读写类型
3.1 只读式RFID标签
只读式RFID标签的内容只能读取,无法写入,根据是否可编程,又可分为只读标签、一次性编程只读标签和可重复编程只读标签。
只读标签在出厂时已经写入数据,无法修改。
一次性编程只读标签在使用前通过编程写入数据,读取后无法修改。
可重复编程只读标签可以擦除数据后重新编程写入。
应用场景:防伪溯源、商品管理等。
3.2 读写式RFID标签
读写式RFID标签的内容可以读取和写入,内部使用随机存取存储器(RAM)或电可擦可编程只读存储器(EEROM)。
有些标签有2个或2个以上的内存块,读写器可以分别对不同的内存块编程写入内容。
应用场景:物流管理、库存管理、资产追踪等。
四、信号频率波段
根据RFID标签的工作频率进行分类,可以分为低频、中高频、超高频和微波四类,不同的工作频率直接影响了RFID标签的设计、天线设计、工作模式、作用距离和读写器安装要求。因此,了解不同工作频率下RFID标签的特点对于设计RFID应用系统至关重要。
4.1 低频RFID标签
低频标签的典型工作频率为125kHz至134.2kHz,低频标签通常是无源标签,通过电感耦合的方式从读写器的耦合线圈的辐射近场中获取工作能量,其读写距离一般小于1米。
低频标签的芯片制造成本较低,适用于近距离、低传输速率和数据量较小的应用,例如门禁、考勤、电子计费、电子钱包和停车场收费管理等。由于低频标签的工作频率较低,可以穿透水、有机组织和木材,因此外观可以设计成耳钉式、项圈式、药丸式或注射式,适用于牛、猪、信鸽等动物的标识。
4.2 中高频RFID标签
中高频标签的常见工作频率为13.56MHz,其工作原理与低频标签基本相同,也是无源标签。标签通过电感耦合的方式从读写器的耦合线圈的辐射近场中获取工作能量,其读写距离一般小于1米。
中高频标签可以方便地设计成卡片形式,典型应用包括电子身份识别、电子车票以及校园卡和门禁系统的身份识别卡。我国第二代身份证内嵌有符合ISO/IEC14443B标准的13.56MHz RFID芯片。
4.3 高频和微波RFID标签
超高频和微波段的RFID标签通常被称为"微波标签",其中超高频的工作频率范围为860MHz至928MHz,微波段的工作频率范围为2.45GHz至5.8GHz。微波标签主要分为无源标签和有源标签两类。微波无源标签的工作频率主要在902MHz至928MHz之间,微波有源标签的工作频率主要在2.45GHz至5.8GHz之间。微波标签工作在读写器天线辐射的远场区域。
由于超高频和微波段电磁波的一个重要特点是视距传输,它们的无线电波绕射能力较弱,发送天线和接收天线之间不能有物体阻挡。因此,用于超高频和微波段RFID标签的读写器天线被设计为定向天线,只有在天线定向波束范围内的电子标签才能被读写,读写器天线辐射场为无源标签提供能量,无源标签的工作距离大于1米,典型值为4至7米,RFID读写器天线向有源标签发送读写指令,有源标签向读写器发送存储在标签中的标识信息,有源标签的最大工作距离可以超过百米。
微波标签通常用于远距离识别和对快速移动物体的识别。例如,近距离通信和工业控制领域、物流领域、铁路运输识别和管理,以及高速公路的不停车电子收费(ETC)系统。
五、封装类型样式
5.1 贴纸式RFID标签
贴纸式RFID标签通常由面层、芯片与天线电路层、胶层和底层组成,这种标签价格便宜,并具有可粘贴的功能,可以直接粘贴在被标识的物体上,面层通常可以打印文字,常用于工厂包装箱标签、资产标签、服装和物品的吊牌等。
5.2 塑料RFID标签
塑料封装的RFID标签采用特定工艺和塑料基材(如ABS、PVC等),将芯片和天线封装成不同外形的标签。封装RFID标签的塑料可以采用不同的颜色,封装材料通常具有耐高温的特性。
5.3 玻璃RFID标签
玻璃封装的RFID标签将芯片和天线封装在不同形状的玻璃容器中,形成玻璃封装的RFID标签。这种标签可以植入动物体内,用于动物的识别和跟踪,以及珍贵鱼类、狗、猫等宠物的管理。此外,它也可用于枪械、头盔、酒瓶、模具、珠宝或钥匙链的标识。
5.4 抗金属RFID标签
抗金属RFID标签是在RFID电子标签的基础上添加了一层抗金属材料,这层材料可以避免标签贴在金属物体上后失效的情况,抗金属材料是一种特殊的防磁性吸波材料封装成的电子标签,从技术上解决了电子标签不能附着于金属表面使用的难题,具有防水、防酸、防碱和防碰撞的特性,可以在户外使用。