一、什么是射頻識別技術

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術，是一種利用射頻通信技術實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術。相對于傳統(tǒng)的條形碼、磁卡等接觸式識別技術，射頻識別技術可實現(xiàn)非可視、多目標識別，具有防水、防磁、壽命長、容量大、無機械損耗、信息可加密、內(nèi)容可更改等優(yōu)點。如今RFID 技術已經(jīng)廣泛應用于人們的日常生活，最常見的如公共交通、門禁管理、二代身份證、公共食品藥品衛(wèi)生管理等。如圖1所示都是我們平常經(jīng)?？吹降囊恍┓墙佑|式卡，這些都是RFID技術的運用。

圖1  生活中常見的非接觸式卡

二、RFID讀寫卡原理

RFID讀寫卡工作頻率范圍為10~15MHz，通常工作選用的頻率為13.56MHz。讀寫器和電子標簽的工作次序通常有兩種時序：一種是讀寫器先發(fā)言（RTF,Reader Talk First）：另一種是標簽先發(fā)言（TTF，Tag Talk First）。RTF方式：電子標簽只有接收到讀寫器特殊命令才發(fā)送數(shù)據(jù)。TTF方式：電子標簽進入讀寫器的能量場主動發(fā)送自身系列號。TTF方式的射頻標簽具有識別速度快等特點，適用于需要高速應用的場合。另外，TTF方式在噪聲環(huán)境中更穩(wěn)健，在處理標簽數(shù)量動態(tài)變化的場合也更為實用，因此，更適于工業(yè)環(huán)境的跟蹤和追蹤應用。

RFID天線系統(tǒng)包括讀寫器天線和標簽天線，即一個讀寫卡系統(tǒng)包含兩個部分：非接觸式射頻卡（PICC）和閱讀器（PCD），其中PICC也叫射頻存儲應答器。他們之間交換數(shù)據(jù)是通過ISO/IEC 14443 TYPE A和TYPE B接口來進行的。下面分別簡述二者的工作原理。

三、非接觸式射頻卡工作原理

非接觸式射頻卡由時鐘提取、分頻鏈、序列電路、密勒碼產(chǎn)生器、整流器、調(diào)制器、電源管理、存儲器幾個部分組成，如圖2所示。  

圖2  非接觸式射頻卡內(nèi)部電路框圖

電子標簽與讀寫器采用電感耦合方式進行能量傳遞與通信。讀寫器的天線線圈產(chǎn)生高頻強電磁場，磁場穿過線圈的橫截面和線圈周圍空間，使得靠近讀寫器天線線圈的標簽天線在交變磁場中產(chǎn)生感應電壓。整流電路將耦合的射頻（13.56MHz）信號進行整流并經(jīng)濾波電容C2平滑后，電源管理電路將在電源電壓達到內(nèi)部電路工作電壓時激活卡內(nèi)電路， 13.56MHz信號被分頻鏈電路分頻，可產(chǎn)生通訊所需的時鐘，此時鐘即是數(shù)據(jù)傳送的波特率。如果希望將分頻系數(shù)定為 128、256、1024、2048、4096或8192，則需預先選定。存儲在ROM中的信息（64位）經(jīng)讀出后，可通過Miller碼產(chǎn)生器產(chǎn)生Miller碼，同時可用該Miller碼進行負載調(diào)制，并將存儲信息送出。

三、讀卡器工作原理

讀卡器由發(fā)送和接收兩個部分組成，下面分別簡述這兩個部分的工作原理。

發(fā)送：射頻RF信號從PCD基站芯片的引腳TX1和TX2輸出，可以直接驅(qū)動天線線圈。調(diào)制信號及TX1,TX2輸出的射頻信號類型（已調(diào)或無調(diào)制載波）相位關系均可由PCD基站芯片相應的寄存器控制。