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[RFID 系统组成](#RFID 系统组成)
[RFID 系统的工作流程](#RFID 系统的工作流程)
[RFID 系统的耦合方式](#RFID 系统的耦合方式)
RFID 技术首次出现于上世纪九十年代，其技术理念来自于雷达通信技术， 随着国内外专家几十年的不断革新，RFID技术已经成长成一项独立的科学技术。 上世纪六十年代末期，Harry Stockman首次在他的论文中提出了利用反射信号进 行通讯的设想，该理论为后来RFID技术的发展打下了坚实的理论基础[27]。RFID 技术问世以后凭借优秀的工作性能很快就赶超了传统的识别技术，一跃成为识别 领域的热门，并被广泛推广到其他行业。
RFID 系统组成
常见的传统RFID系统主要包含三部分：信息系统、阅读器和电子标签[28]。 其中，电子标签是信息发射源，阅读器属于信息收发机构，信息系统主要负责数 据的后续处理。RFID系统内部模块之间的数据传输包括有线和无线。RFID系统 内模块间数据传输过程如图2.1所示：
信息系统：其主要功能是识别完成后进行信息的后续处理，阅读器将识别成 功后提取出的数据发送给信息系统，信息系统对这些数据进行二次处理，为后续 进一步分析工作做铺垫。除了系统内部增加了一个专门用于存储电子标签识别信 息的数据库外，信息系统的组成与普通计算机系统类似。 阅读器：其最主要的功能就是进行电子标签信息的读写，使用RFID技术将 对应电子标签识别后，标签会将存储的数据传输给阅读器，阅读器再将其发送给 信息系统进行后续处理。根据阅读器的功能可知，阅读器的硬件组成包括：射频 单元、读写单元、天线等等。 电子标签：电子标签作为RFID系统的唯一数据源，其内部存储着详细的物 品信息，因此其重要性不言而喻。电子标签表层具有粘附机制能够轻松附着于货 物表面，此外电子标签本身也带有能够被阅读器所识别的特殊的EPC编码（产 品电子编码）。标签内部主要包括：射频环节、天线、控制环节和存储器。电子 标签通过射频环节与阅读器进行信号传输，控制环节控制通信数据的传输顺序， 存储器储存电子标签和货物信息。天线进行信号的发送与接收。
RFID 系统的工作流程
RFID 系统的具体工作流程如下：首先阅读器发送出查询命令（查询命令中 包含特定的查询信息），并通过阅读器内置天线将查询信号传播出去，处于查询 信号覆盖范围内的电子标签接受查询信号，并将查询信息与自身编码进行对比， 信息比对一致的电子标签，发送应答信号经自身天线反馈给阅读器，阅读器接收 反馈信号后再次发送指令进行数据传输和处理，应答的电子标签接收到传输或者 处理指令，将电子标签内的信息进行处理或者反馈给阅读器。有源供电型电子标 签直接进行存储信息的反馈，无源型电子标签会借助传输信号先进入触发态，然 后再将存储信息进行反馈[29]。阅读器接收到反馈信息后对反馈信息进行简单解 码，并将解码后的信息发送给信息系统；最后信息系统通过对反馈信息的解读， 按照特定规则制定相关指令，发送给其他执行机构，进行后续的其他工作。阅读 器与电子标签的数据传输过程如下图2.2所示。
其中有三点值得特别注意：第一、阅读器发射的查询信号同时会为自身没有 能源电子标签提供进入触发态所需的能量；第二、阅读器与电子标签之间信息传 递是由阅读器主导的询问应答模式；第三、阅读器收发指令接收数据是通过载波 间隙+编码调制技术实现的；电子标签反馈信息则是通过载波负载调制技术实现 的，两者的实现原理略有不同。
RFID 系统的耦合方式
由于工作环境的不同，RFID系统内各模块线圈的耦合方式也是不一样的， 一般分为以下两种：
电感耦合
电感耦合的工作原理是类比于变压器工作原理提出的。根据法拉第电磁感应 定律：处于高频次场的电磁波会互相耦合。采用电感耦合的RFID系统要求阅读 器与电子标签的距离要很近。系统开始运行以后，阅读器天线附近会生成高频电 磁波场，处于磁场内的标签天线内线圈会与电磁波相互耦合，从而使标签进入触 发态，实现阅读器与标签间的通信[31]。电感耦合的具体工作过程可以通过图2.3 直观了解：
电磁反射耦合
相较于电感耦合RFID系统，电磁反射耦合RFID系统的应用场景更为普遍， 采用电磁反射耦合的RFID系统对运行范围要求较低，可以进行远距离信号传输。 电磁反射耦合技术的信号传输过程和雷达传输信号的过程类似。阅读器经天线发 射出查询电磁波，与此同时电子标签也通过天线向外散射调制后的反射波，查询 电磁波与反射波接触后少量会被电子标签吸收，其余大部分散射到空气中，在这 些散射到空气中的电磁波中有一小部分能够返回到阅读器的发射天线被阅读器 回收，通过对回收信号进行放大处理，就能够得到电子标签的信息[32]。电磁反 射耦合技术的工作原理如下图2.4所示：
