淺談汽車(chē)無(wú)線通信技術(shù)-rfid技術(shù)

1 什么是RFID？

射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是一種快速發(fā)展的無(wú)線通信技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。讀取器、標(biāo)簽和天線是該技術(shù)的主要組成部分。射頻用于讀取或?qū)懭霕?biāo)簽中的數(shù)據(jù)。通過(guò)在物品或便攜式設(shè)備上安裝標(biāo)簽，可以在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行信息存儲(chǔ)、控制和跟蹤操作，特別是 RFID 車(chē)輛跟蹤。

多年來(lái)，RFID 在汽車(chē)上的應(yīng)用主要是 RFID 車(chē)輛追蹤、車(chē)輛識(shí)別和門(mén)禁控制、停車(chē)場(chǎng)管理和汽車(chē)追蹤，而且越來(lái)越多地與加油站、停車(chē)場(chǎng)和收費(fèi)站的自助結(jié)賬等智能解決方案相結(jié)合。

2 RFID系統(tǒng)的組成

2.1 RFID標(biāo)簽

物理結(jié)構(gòu)：RFID 標(biāo)簽由集成電路（IC）或微芯片和天線組成。集成電路包含非易失性存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和唯一的識(shí)別號(hào)碼。頻段：RFID 標(biāo)簽在不同的頻段工作，如低頻（LF：125 kHz 和 134 kHz）、高頻（HF：13.56 MHz）和超高頻（UHF：860-960 MHz）。每個(gè)頻段在讀取范圍、數(shù)據(jù)傳輸速度和抗干擾能力方面都有各自的優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)傳輸：當(dāng) RFID 閱讀器的無(wú)線電波通電時(shí)，標(biāo)簽的天線接收功率并激活集成電路。然后，集成電路對(duì)無(wú)線電波進(jìn)行調(diào)制，將其反向散射到閱讀器，傳輸存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)（UID 和其他信息）。標(biāo)簽類(lèi)型：RFID 標(biāo)簽可分為無(wú)源、有源和半無(wú)源（電池輔助無(wú)源）。無(wú)源標(biāo)簽依靠閱讀器的能量供電，而有源標(biāo)簽則有自己的電源（電池）來(lái)主動(dòng)傳輸信號(hào)。半無(wú)源標(biāo)簽使用閱讀器的能量為集成電路供電，但信號(hào)傳輸需要電池。2.2 RFID閱讀器

無(wú)線電波發(fā)射：RFID 閱讀器發(fā)射特定頻段的無(wú)線電波。發(fā)射的電波既是能量源，也是通信載體。天線設(shè)計(jì)：RFID 天線可分為線極化天線、圓極化天線和近場(chǎng)天線。天線的尺寸和形狀取決于所使用的頻段和所需的讀取范圍。與低頻系統(tǒng)相比，高頻 RFID 系統(tǒng)的天線尺寸通常較小。天線可根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)成偶極子、環(huán)形、貼片或定制形狀。數(shù)據(jù)通信：RFID 閱讀器通過(guò)電磁耦合與標(biāo)簽通信。它們發(fā)射連續(xù)或脈沖無(wú)線電波，給附近的標(biāo)簽通電并接收它們的響應(yīng)。閱讀器的收發(fā)器對(duì)標(biāo)簽的響應(yīng)進(jìn)行解調(diào)和解碼，提取傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。通信協(xié)議:RFID 閱讀器使用不同的通信協(xié)議，如用于超高頻 RFID 的 EPCglobal Gen2、用于高頻 RFID 的 ISO/IEC 15693 和用于近場(chǎng)通信 (NFC) 應(yīng)用的 ISO/IEC 14443。2.3 后端系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理：后端系統(tǒng)接收 RFID 閱讀器采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。這包括對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和驗(yàn)證，將標(biāo)簽的 UID 與數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息進(jìn)行匹配，并根據(jù)應(yīng)用執(zhí)行必要的操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：后端系統(tǒng)將收集到的 RFID 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，供日后參考、分析和報(bào)告之用。這些數(shù)據(jù)可用于庫(kù)存管理、跟蹤、分析或其他特定應(yīng)用要求。

3 RFID標(biāo)簽如何工作的

射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽是一種組件，包括一個(gè)存儲(chǔ)物體信息的芯片（芯片組）和一個(gè)用于連接閱讀器的天線。它們通過(guò)射頻信號(hào)與閱讀器通信。標(biāo)簽表面可使用各種材料涂層。每個(gè)標(biāo)簽為每個(gè)物品分配一個(gè)唯一的 ID 號(hào)。標(biāo)簽的內(nèi)存容量從 64 位到 8 兆字節(jié)不等。

無(wú)源 RFID 標(biāo)簽在與閱讀器進(jìn)行初始通信時(shí)不自帶電源。因此，它們完全依賴閱讀器來(lái)激活芯片并進(jìn)行通信。這些標(biāo)簽的工作距離可達(dá) 3 至 8 米。

RFID （射頻識(shí)別）標(biāo)簽通過(guò)無(wú)線電波存儲(chǔ)和傳輸信息，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽與 RFID 閱讀器之間的非接觸式通信。每個(gè) RFID 標(biāo)簽都由一個(gè)微型芯片和一個(gè)天線組成，它們相互配合，與閱讀器共享數(shù)據(jù)。負(fù)責(zé)發(fā)送和接收射頻信號(hào)的 RFID 閱讀器會(huì)發(fā)射無(wú)線電波，激活其范圍內(nèi)的標(biāo)簽。激活后，RFID 標(biāo)簽將其獨(dú)特的識(shí)別數(shù)據(jù)傳回閱讀器。

射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽和閱讀器之間的通信過(guò)程由兩個(gè)部件中的天線促成。當(dāng) RFID 閱讀器發(fā)送無(wú)線電波信號(hào)時(shí)，RFID 標(biāo)簽的天線接收并發(fā)送包含標(biāo)簽編碼數(shù)據(jù)的響應(yīng)。然后，RFID 閱讀器的天線就會(huì)捕捉到這個(gè)響應(yīng)，并對(duì)信息進(jìn)行解碼。這種信息交換幾乎是瞬時(shí)的，可以在不同距離上進(jìn)行，具體取決于所使用的 RFID 系統(tǒng)類(lèi)型。一旦閱讀器解碼了 RFID 標(biāo)簽的信息，就可以對(duì)其進(jìn)行處理或存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便進(jìn)一步分析、跟蹤或決策。

4 車(chē)載RFID標(biāo)簽的優(yōu)勢(shì)

車(chē)載 RFID 標(biāo)簽在車(chē)輛出入控制方面具有眾多優(yōu)勢(shì)。
增強(qiáng)安全性：RFID 標(biāo)簽可限制授權(quán)車(chē)輛的進(jìn)出，確保只有獲準(zhǔn)人員才能進(jìn)出設(shè)施，從而有助于提高安全性。高效門(mén)禁控制：利用 RFID 技術(shù)，車(chē)輛可以快速順利地進(jìn)出設(shè)施，減少等待時(shí)間，提高整體效率。成本效益高：RFID 標(biāo)簽是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的車(chē)輛出入控制解決方案，只需少量維護(hù)，與其他出入控制技術(shù)相比，總擁有成本更低?？蓴U(kuò)展性：RFID 系統(tǒng)可輕松擴(kuò)展，以適應(yīng)不斷擴(kuò)大的設(shè)施或不斷增加的車(chē)輛數(shù)量，確保提供面向未來(lái)的解決方案。實(shí)時(shí)監(jiān)控：RFID 標(biāo)簽可對(duì)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，為決策和安全目的提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

5 未來(lái)展望

RFID 技術(shù)的應(yīng)用和增長(zhǎng)主要得益于人們對(duì)定位、跟蹤和監(jiān)控物體和個(gè)人以實(shí)現(xiàn)安保、安全和資源優(yōu)化的需求日益增長(zhǎng)。隨著全球各行業(yè)和組織紛紛采用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（RTLS）、傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），RFID 設(shè)備將在利用這些先進(jìn)技術(shù)的潛力方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

此外，將 RFID 與云計(jì)算、人工智能（AI）和數(shù)據(jù)分析等其他新興技術(shù)相結(jié)合，可以放大 RFID 的潛力，為創(chuàng)新和應(yīng)用開(kāi)發(fā)開(kāi)辟新途徑。這種整合增強(qiáng)了能力和洞察力，推動(dòng)了各行各業(yè)對(duì) RFID 技術(shù)的需求。