隨著超高頻射頻識別技術(shù)的發(fā)展，RFID自動識別技術(shù)應(yīng)用廣泛，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。上海營信依托場景化定制的抗金屬標(biāo)簽、倉儲物流標(biāo)簽等RFID電子標(biāo)簽，深度研究RFID遠(yuǎn)距離讀卡技術(shù)原理、特點(diǎn)，分析反向散射調(diào)制方式、識別距離影響因素，以及讀寫沖突與防沖突算法，有效解決遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)沖突問題。

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1）遠(yuǎn)距離RFID的組成
RFID系統(tǒng)包含電子標(biāo)簽(TAG)、讀寫器(Reader)和計算機(jī)及應(yīng)用軟件。電子標(biāo)簽由內(nèi)置天線和RFID芯片組成，搭配抗金屬標(biāo)簽可適配車輛管理等工業(yè)場景；讀寫器由天線、控制單元、射頻收發(fā)前段和通信接口組成，負(fù)責(zé)讀寫標(biāo)簽信息；計算機(jī)和應(yīng)用軟件通過通信接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
2）遠(yuǎn)距離RFID的工作原理
讀寫器與電子標(biāo)簽組成應(yīng)答器，讀寫器發(fā)射特定頻率無線電波驅(qū)動電子標(biāo)簽送出內(nèi)部數(shù)據(jù)，讀寫器接收解讀數(shù)據(jù)后，交由應(yīng)用程序處理，適配倉儲物流標(biāo)簽等多場景數(shù)據(jù)管理需求。

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2 遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)的特點(diǎn)
無源遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)主流為UHF頻段（讀寫距離超十米），相比2.45 GHz系統(tǒng)優(yōu)勢顯著：
1)實(shí)時性：自動讀出ID號，實(shí)時響應(yīng)；
2)防偽性：微波標(biāo)示不可偽造、更改和復(fù)制，適配服裝防偽標(biāo)簽場景；
3)聯(lián)網(wǎng)性：通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控物流，適配倉儲物流標(biāo)簽管理；
4)準(zhǔn)確性：信息讀取準(zhǔn)確率達(dá)99.99%；
5)低成本：單標(biāo)簽使用成本僅數(shù)元；
6)可靠性：適應(yīng)多塵、潮濕等惡劣環(huán)境，抗金屬標(biāo)簽表現(xiàn)突出；
7)壽命長：無源卡設(shè)計，終身免維修；

影響遠(yuǎn)距離RFID讀寫距離的因素：
1)讀寫器RF輸出功率、反射能量、射頻卡功耗、接收能量與靈敏度；
2)射頻卡和讀寫器天線的有效接收/反射截面積；
3)視場范圍相同時，頻率升高會減小無源RFID系統(tǒng)作用距離。

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遠(yuǎn)距離RFID通過電磁波傳輸信息，采用反向散射調(diào)制的能量傳輸方式，分為兩個方向：
1)閱讀器到標(biāo)簽的能量傳輸
讀寫器發(fā)射功率PTX與天線增益GTX的乘積為有效輻射功率EIRP，電子標(biāo)簽吸收的最大功率與發(fā)射信號功率密度S成正比。無源RFID標(biāo)簽依靠電磁場供電，低功耗芯片（數(shù)十微瓦至數(shù)微瓦）搭配抗金屬標(biāo)簽，識別距離可達(dá)50米以上。
2)電子標(biāo)簽到閱讀器的能量傳輸
標(biāo)簽返回能量與雷達(dá)散射截面面積成正比，受目標(biāo)特性（大小、材料）和電磁波特性（極化方向、波長）影響。頻率增高會減小作用距離，保持同等距離時，UHF系統(tǒng)基站發(fā)射功率遠(yuǎn)低于2.45 GHZ、5.8 GHz系統(tǒng)。

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遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)的沖突問題
遠(yuǎn)距離無源RFID系統(tǒng)易出現(xiàn)多卡沖突，需通過仲裁技術(shù)解決，核心方法為Binary和Aloha：
1）Binary多卡沖突仲裁
通過狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)（Power-OFF、Ready、ID、Data_Exchange），識別卡配備8bit計數(shù)器和1bit隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，讀寫器通過Group_Unselect/Group_Select命令運(yùn)行仲裁算法，信道利用率達(dá)43%，識別率高但時延長、安全性較差。
2）Aloha算法
基礎(chǔ)Aloha協(xié)議吞吐率低，適用于只讀標(biāo)簽；時隙Aloha算法采用TDMA方法，提升吞吐率；動態(tài)時隙Aloha算法可動態(tài)調(diào)整時隙數(shù)量，但三類算法均存在隨機(jī)性，信道利用率低、可靠性不足。
實(shí)際應(yīng)用需根據(jù)場景選擇算法，如倉儲物流標(biāo)簽管理優(yōu)先考慮識別率，服裝防偽標(biāo)簽場景可兼顧效率與可靠性。

RFID超高頻UHF網(wǎng)絡(luò)接口讀寫器UR5208：902-928MHz電子標(biāo)簽一體機(jī)，支持EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C/6B協(xié)議，適配RS232、TCP/IP等接口，廣泛應(yīng)用于停車場管理、環(huán)衛(wèi)車管理、倉儲物流、產(chǎn)線管理等場景，搭配抗金屬標(biāo)簽使用效果更佳。

RFID超高頻UHF網(wǎng)絡(luò)接口讀寫器UR5208

RFID超高頻分體式電子標(biāo)簽讀寫器UR6258：基于IMPINJ R2000芯片開發(fā)，支持多協(xié)議與RS232、RJ45接口，4個外接TNC天線接口，適配倉儲物流庫位標(biāo)簽、醫(yī)療耗材防水標(biāo)簽等場景，應(yīng)用于倉儲管理、物流分揀、醫(yī)療耗材柜等RFID系統(tǒng)。

RFID超高頻分體式電子標(biāo)簽讀寫器UR6258

Binary和Aloha算法各有優(yōu)劣，設(shè)計系統(tǒng)時需結(jié)合場景選擇：如車輛管理、倉儲物流等大量標(biāo)簽場景優(yōu)先選Binary算法，服裝防偽等輕量場景可選用Aloha算法，搭配營信場景化定制的RFID標(biāo)簽可進(jìn)一步提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。