介紹

現(xiàn)存的RFID系統(tǒng)有兩種類型——被動(dòng)式和主動(dòng)式。如果你是RFID新手，可能會(huì)想知道這些類型的區(qū)別是什么，以及哪一種最適合你的應(yīng)用。下面，我們將簡(jiǎn)要回答這些問題及更多內(nèi)容，并提供更復(fù)雜、更長篇的答案。

簡(jiǎn)短回答

被動(dòng)式RFID系統(tǒng)使用沒有內(nèi)部電源的標(biāo)簽，而是由RFID讀取器傳輸?shù)碾姶拍芰抗╇?。被?dòng)RFID標(biāo)簽被廣泛應(yīng)用于門禁控制、文件跟蹤、比賽計(jì)時(shí)、供應(yīng)鏈管理、智能標(biāo)簽等領(lǐng)域。每個(gè)標(biāo)簽的價(jià)格較低，使得許多行業(yè)采用被動(dòng)式RFID系統(tǒng)變得經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。被動(dòng)式RFID標(biāo)簽每個(gè)標(biāo)簽價(jià)格約為0.09美元，使用RFID打印機(jī)快速高效打印，并可直接貼在物品上。

主動(dòng)RFID系統(tǒng)使用電池供電的RFID標(biāo)簽，這些標(biāo)簽持續(xù)廣播自身信號(hào)。主動(dòng)RFID標(biāo)簽常被用作“信標(biāo)”，用于準(zhǔn)確追蹤資產(chǎn)的實(shí)時(shí)位置，或在收費(fèi)站等高速環(huán)境中進(jìn)行。由于主動(dòng)RFID標(biāo)簽依賴電池，壽命不長，必須每3-4年更換一次。主動(dòng)標(biāo)簽的讀取范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被動(dòng)標(biāo)簽，但價(jià)格也更高。

被動(dòng)與主動(dòng)RFID標(biāo)簽尺寸比較

深入解答

1.被動(dòng)式射頻識(shí)別

一般來說，被動(dòng)式RFID系統(tǒng)由三個(gè)主要部分組成——RFID讀卡器、RFID天線和RFID標(biāo)簽。與主動(dòng)RFID標(biāo)簽不同，被動(dòng)RFID標(biāo)簽僅有兩個(gè)主要組件——標(biāo)簽的天線和微芯片或集成電路（IC）。

顧名思義，被動(dòng)標(biāo)簽等待來自RFID讀卡器的信號(hào)。讀卡器將能量發(fā)送到天線，天線將能量轉(zhuǎn)換為射頻波，發(fā)射到周圍區(qū)域。RFID標(biāo)簽通過內(nèi)部標(biāo)簽天線接收能量，然后傳輸?shù)竭B接的集成電路。射頻能量使集成電路或芯片能夠開啟并利用存儲(chǔ)在內(nèi)存庫中的信息調(diào)制能量，然后通過標(biāo)簽的天線將這些信息發(fā)送回去。

調(diào)制后的射頻能量返回RFID系統(tǒng)稱為后向散射。后向散射，即電磁波或射頻波的變化，由讀取器（通過RFID系統(tǒng)天線）檢測(cè)到，并對(duì)信息進(jìn)行解讀。

如上所述，被動(dòng)式RFID標(biāo)簽沒有內(nèi)部電源，標(biāo)準(zhǔn)的被動(dòng)RFID標(biāo)簽僅由集成電路和內(nèi)部天線組成;這一基本結(jié)構(gòu)通常被稱為RFID鑲嵌。IC和標(biāo)簽天線安裝在標(biāo)簽材料上，通常是PET塑料，并涂有粘合劑和/或白標(biāo)表面。

市場(chǎng)上還有無數(shù)其他類型的被動(dòng)RFID標(biāo)簽，但所有標(biāo)簽通常根據(jù)形制分為兩類——鑲嵌標(biāo)簽和硬標(biāo)簽。硬質(zhì)RFID標(biāo)簽?zāi)陀?，由塑料、金屬、陶瓷甚至橡膠制成。它們有各種形狀和尺寸，通常針對(duì)特定功能、材料或應(yīng)用而設(shè)計(jì)。其中一個(gè)最好的例子是斯科有一款RFID洗滌標(biāo)簽，它們被設(shè)計(jì)得足夠耐用，能夠承受高溫和洗滌過程中的粗糙性質(zhì)。

被動(dòng)硬標(biāo)簽組

有幾個(gè)不同團(tuán)體致力于進(jìn)一步劃分被動(dòng)硬標(biāo)簽;然而，有些標(biāo)簽會(huì)存在于兩個(gè)或多個(gè)組內(nèi)。

高溫RFID標(biāo)簽——某些行業(yè)如醫(yī)療、制藥和制造業(yè)，會(huì)追蹤儀器在高壓滅菌器中經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)。特定的被動(dòng)RFID標(biāo)簽設(shè)計(jì)用于承受極端溫度，并適應(yīng)此類應(yīng)用等。

堅(jiān)固的RFID標(biāo)簽——戶外環(huán)境或堅(jiān)固倉庫的應(yīng)用需要能夠承受雪、冰、灰塵和雜物，甚至拖拉機(jī)輪子下壓碎力的標(biāo)簽。對(duì)于這些應(yīng)用，需要一個(gè)高度堅(jiān)固的被動(dòng)標(biāo)簽才能使應(yīng)用成功。

尺寸——某些應(yīng)用在追蹤大小物品時(shí)有特定的尺寸限制。尺寸是選擇RFID標(biāo)簽時(shí)最重要的問題之一，因?yàn)橛性S多不同的尺寸可選。

物品材料 –如果應(yīng)用需要跟蹤金屬資產(chǎn)，UHF金屬貼裝標(biāo)簽通常是獲得可靠標(biāo)簽讀取且讀距較大的唯一方法。這些標(biāo)簽專門設(shè)計(jì)用來緩解UHF RFID在金屬部分面臨的問題。

嵌入式RFID標(biāo)簽——如果因嚴(yán)重磨損導(dǎo)致特定應(yīng)用中標(biāo)記成為問題，嵌入式標(biāo)簽可以嵌入小縫隙并覆蓋環(huán)氧樹脂，確保RFID標(biāo)簽免受傷害。

一卷被動(dòng)式RFID鑲嵌

鑲嵌

鑲嵌通常是最便宜的RFID標(biāo)簽，在大量生產(chǎn)時(shí)每個(gè)標(biāo)簽價(jià)格低至0.12美元，但價(jià)格不會(huì)影響性能。這些鑲嵌被分為三種主要類型：

1. 干式嵌板——一種RFID微芯片（IC）和天線，附著在一種稱為網(wǎng)狀的材料或基底上。這些嵌片看起來像是層壓過的，標(biāo)配時(shí)沒有任何膠水。
2. 濕嵌——一種RFID微芯片（IC）和天線，固定在材料上，通常是PET或PVT，背襯有粘合劑。大多數(shù)情況下，這些鑲嵌是透明的，可以從卷筒上剝離，立即貼在物品上。
3. 紙質(zhì)面標(biāo)簽——本質(zhì)上是濕貼面，白色紙張或白色塑料面，背面有粘合劑。這些設(shè)備非常適合需要在正面印有數(shù)字或標(biāo)志以便識(shí)別的應(yīng)用。

被動(dòng)式RFID標(biāo)簽并非所有設(shè)備都以相同頻率工作。被動(dòng)RFID標(biāo)簽主要有三個(gè)頻率工作。頻率范圍以及其他因素，強(qiáng)烈決定了讀取范圍、附件材料和應(yīng)用選項(xiàng)。

以下是被動(dòng)RFID主要三種頻率的簡(jiǎn)要概述。

• 125 – 134 KHz –低頻（LF）– 極長波長，讀數(shù)范圍通常約為1 – 10厘米。這種低頻頻率通常用于動(dòng)物追蹤，因?yàn)樗鼘?duì)水或金屬影響不大。
• 13.56 MHz –高頻（HF）與近場(chǎng)通信（NFC）– 中波長，典型讀取范圍約為1厘米至1米。該高頻頻率用于數(shù)據(jù)傳輸、門禁控制應(yīng)用、DVD自助終端和護(hù)照安全——這些應(yīng)用不需要長讀距。
• 865 – 960 MHz –超高頻（UHF）– 約一米的短高能波長，代表長讀距。被動(dòng)UHF標(biāo)簽的平均讀取距離約為5-6米，但較大的UHF標(biāo)簽在理想條件下可達(dá)到30+米的讀取距離。該頻率通常用于比賽計(jì)時(shí)、IT資產(chǎn)跟蹤、文件跟蹤和洗衣管理，因?yàn)檫@些應(yīng)用通常需要超過一米的讀取范圍。

一般來說，高頻波長更短、能量越高，讀出范圍也越長。此外，頻率越高，RFID系統(tǒng)對(duì)水和金屬等不友好RFID材料的問題也越多。

被動(dòng)射頻識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)：

• 較小的標(biāo)簽
• 標(biāo)簽便宜得多
• 更薄/更柔軟的標(biāo)簽
• 標(biāo)簽選項(xiàng)更豐富
• 標(biāo)簽可以不用電池也能用一輩子（取決于磨損情況）

主動(dòng)射頻識(shí)別

有源系統(tǒng)主要使用兩種頻率——433 MHz 和 2.45 GHz。用戶偏好、標(biāo)簽選擇或環(huán)境因素通常決定大多數(shù)應(yīng)用中使用哪種頻率。公司通常更傾向于使用433 MHz頻率的RFID系統(tǒng)，因?yàn)槠洳ㄩL更長，使其在金屬和水等非射頻友好材料上工作效果更好。

主動(dòng)RFID系統(tǒng)有三個(gè)基本部分——讀取器或詢問器、天線和標(biāo)簽。主動(dòng)RFID標(biāo)簽擁有自身的電源——內(nèi)部電池，使其能夠?qū)崿F(xiàn)極長的讀取范圍和龐大的存儲(chǔ)庫。

極其堅(jiān)固的主動(dòng)RFID標(biāo)簽示例

通常，主動(dòng)RFID標(biāo)簽由電池供電，電池壽命在3到5年之間，但當(dāng)電池失效時(shí)，激活標(biāo)簽需要更換。隨著主動(dòng)標(biāo)簽市場(chǎng)的成熟，可更換電池將成為節(jié)省成本的選擇。系統(tǒng)的功能完全取決于為應(yīng)用選擇的標(biāo)簽類型。

本質(zhì)上，有兩種不同類型的主動(dòng)RFID標(biāo)簽——應(yīng)答器和信標(biāo)。

應(yīng)答器——在使用主動(dòng)應(yīng)答器標(biāo)簽的系統(tǒng)中，讀卡器（如被動(dòng)系統(tǒng)）會(huì)先發(fā)送信號(hào)，然后主動(dòng)應(yīng)答器再返回相關(guān)信息。應(yīng)答器標(biāo)簽非常高效，因?yàn)楫?dāng)標(biāo)簽超出讀取器范圍時(shí)，它們能節(jié)省電池壽命。主動(dòng)RFID應(yīng)答器常用于安全門禁控制和收費(fèi)站支付系統(tǒng)。

信標(biāo)——在使用主動(dòng)信標(biāo)標(biāo)簽的系統(tǒng)中，該標(biāo)簽不會(huì)等待讀取器信號(hào)。相反，顧名思義，標(biāo)簽會(huì)“信標(biāo)”，即每3到5秒發(fā)送一次具體信息。信標(biāo)標(biāo)簽在石油和天然氣行業(yè)以及采礦和貨物跟蹤應(yīng)用中非常常見。主動(dòng)標(biāo)簽信標(biāo)可讀取數(shù)百米外，但為節(jié)省電池壽命，可設(shè)置較低發(fā)射功率以達(dá)到約100米讀距。

大多數(shù)主動(dòng)RFID標(biāo)簽被包裹在堅(jiān)固的外殼中，能夠抵御極端溫度和濕氣等惡劣環(huán)境條件。由于封閉電池、電路體積大以及耐用外殼的體積，主動(dòng)RFID標(biāo)簽通常比被動(dòng)標(biāo)簽大得多。此外，一些主動(dòng)標(biāo)簽可能配備車載傳感器以追蹤環(huán)境參數(shù)。這些傳感器可以追蹤濕度、溫度以及其他公司應(yīng)用中可用的關(guān)鍵標(biāo)識(shí)。

硬殼主動(dòng)RFID標(biāo)簽示例

所有這些附加功能都會(huì)導(dǎo)致客戶成本增加，但系統(tǒng)的投資回報(bào)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過初期成本。主動(dòng)RFID標(biāo)簽的價(jià)格根據(jù)標(biāo)簽在惡劣環(huán)境下的耐受能力及標(biāo)簽的其他關(guān)鍵功能特性，在20美元到100+美元之間波動(dòng)。鑒于主動(dòng)RFID系統(tǒng)的投入需求，主動(dòng)標(biāo)簽通常用于追蹤高價(jià)值資產(chǎn)或需要準(zhǔn)確定位追蹤以保證系統(tǒng)成功的物品。這類資產(chǎn)的例子包括管道、貨柜和機(jī)械設(shè)備。

雖然主動(dòng)RFID系統(tǒng)每天都有新應(yīng)用出現(xiàn)，但這些系統(tǒng)通常應(yīng)用于石油和天然氣行業(yè)、航運(yùn)與物流、建筑、采礦以及高價(jià)值制造業(yè)。

主動(dòng)RFID標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)：

• 極長的閱讀范圍
• 配合配合技術(shù)（GPS、傳感器等）提升標(biāo)簽?zāi)芰?/li>
• 極其堅(jiān)固的標(biāo)簽選項(xiàng)

雖然主動(dòng)和被動(dòng)RFID技術(shù)都使用射頻來傳遞信息，但每種技術(shù)差異很大，且具有適合不同應(yīng)用的特性。

主動(dòng)與被動(dòng)RFID標(biāo)簽結(jié)論

主動(dòng)和被動(dòng)RFID標(biāo)簽各自有不同的用途。主動(dòng)RFID標(biāo)簽憑借其內(nèi)部電源，在遠(yuǎn)程跟蹤和實(shí)時(shí)定位應(yīng)用中表現(xiàn)出色，非常適合大規(guī)模資產(chǎn)管理或車輛追蹤。另一方面，被動(dòng)式RFID標(biāo)簽成本效益高、體積小巧，且依賴RFID讀卡器提供能量，非常適合庫存管理、供應(yīng)鏈跟蹤和零售場(chǎng)景。選擇合適的RFID技術(shù)取決于射程、成本以及具體的作需求等因素。

審核編輯 黃宇