rfid系統中的頻段特點及主要應用領域
對乙個rfid系統來說，它的頻段概念是指讀寫器通過天線傳送、接收並識讀的標籤訊號頻率範圍。從應用概念來說，射頻標籤的工作頻率也就是射頻識別系統的工作頻率，直接決定系統應用的各方面特性。在rfid系統中，系統工作就像我們平時收聽調頻廣播一樣，射頻標籤和讀寫器也要調製到相同的頻率才能工作。
射頻標籤的工作頻率不僅決定著射頻識別系統工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識別距離，還決定著射頻標籤及讀寫器實現的難易程度和裝置成本。rfid應用佔據的頻段或頻點在國際上有公認的劃分，即位於i**波段。典型的工作頻率有：125khz、133khz、13.56mhz、27.12mhz、433mhz、902mhz～928mhz、2.45ghz、5.8ghz等。
按照工作頻率的不同，rfid標籤可以分為低頻(lf)、高頻(hf)、超高頻(uhf)和微波等不同種類。不同頻段的rfid工作原理不同，lf和hf頻段rfid電子標籤一般採用電磁耦合原理，而uhf及微波頻段的rfid一般採用電磁發射原理。目前國際上廣泛採用的頻率分布於4種波段，低頻(125khz)、高頻(13.54mhz）、超高頻（850mhz～910mfz）和微波（2.45ghz）。每一種頻率都有它的特點，被用在不同的領域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。
低頻段射頻標籤，簡稱為低頻標籤，其工作頻率範圍為30khz～300khz。典型工作頻率有125khz和133khz。低頻標籤一般為無源標籤，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。低頻標籤與閱讀器之間傳送資料時，低頻標籤需位於閱讀器天線輻射的近場區內。低頻標籤的閱讀距離一般情況下小於1公尺。低頻標籤的典型應用有：動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜（帶有內建應答器的汽車鑰匙）等。
中高頻段射頻標籤的工作頻率一般為3mhz～30mhz。典型工作頻率為13.56mhz。該頻段的射頻標籤，因其工作原理與低頻標籤完全相同，即採用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標籤類中。另一方面，根據無線電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，所以也常將其稱為高頻標籤。鑑於該頻段的射頻標籤可能是實際應用中最大量的一種射頻標籤，因而我們只要將高、低理解成為乙個相對的概念，即不會造成理解上的混亂。為了便於敘述，我們將其稱為中頻射頻標籤。中頻標籤一般也採用無源設主，其工作能量同低頻標籤一樣，也是通過電感（磁）耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標籤與閱讀器進行資料交換時，標籤必須位於閱讀器天線輻射的近場區內。中頻標籤的閱讀距離一般情況下也小於1公尺。中頻標籤由於可方便地做成卡狀，廣泛應用於電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）、小區物業管理、大廈門禁系統等。
超高頻與微波頻段的射頻標籤簡稱為微波射頻標籤，其典型工作頻率有433.92mhz、862(902)mhz～928mhz、2.45ghz、5.8ghz。微波射頻標籤可分為有源標籤與無源標籤兩類。工作時，射頻標籤位於閱讀器天線輻射場的遠區場內，標籤與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標籤提供射頻能量，將有源標籤喚醒。相應的射頻識別系統閱讀距離一般大於1m，典型情況為4m～6m，最大可達10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束範圍內的射頻標籤可被讀/寫。由於閱讀距離的增加，應用中有可能在閱讀區域中同時出現多個射頻標籤的情況，從而提出了多標籤同時讀取的需求。目前，先進的射頻識別系統均將多標籤識讀問題作為系統的乙個重要特徵。超高頻標籤主要用於鐵路車輛自動識別、貨櫃識別，還可用於公路車輛識別與自動收費系統中。
以目前技術水平來說，無源微波射頻標籤比較成功的產品相對集中在902mhz～928mhz工作頻段上。2.45ghz和5.8ghz射頻識別系統多以半無源微波射頻標籤產品面世。半無源標籤一般採用鈕扣電池供電，具有較遠的閱讀距離。微波射頻標籤的典型特點主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支援多標籤讀寫、是否適合高速識別應用，讀寫器的發射功率容限，射頻標籤及讀寫器的**等方面。對於可無線寫的射頻標籤而言，通常情況下寫入距離要小於識讀距離，其原因在於寫入要求更大的能量。微波射頻標籤的資料儲存容量一般限定在2kbits以內，再大的儲存容量似乎沒有太大的意義，從技術及應用的角度來說，微波射頻標籤並不適合作為大量資料的載體，其主要功能在於標識物品並完成無接觸的識別過程。典型的資料容量指標有：1kbits、128bits、64bits等。由auto-id center制定的產品電子**epc的容量為90bits。微波射頻標籤的典型應用包括移動車輛識別、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）、醫療科研等行業。
不同頻率的標籤有不同的特點，例如，低頻標籤比超高頻標籤便宜，節省能量，穿透廢金屬物體力強，工作頻率不受無線電頻率管制約束，最適合用於含水成分較高的物體，例如水果等；超高頻作用範圍廣，傳送資料速度快，但是比較耗能，穿透力較弱，作業區域不能有太多干擾，適用於監測港口、倉儲等物流領域的物品；而高頻標籤屬中短距識別，讀寫速度也居中，產品**也相對便宜，比如應用在電子票證一**上。
目前，不同的國家對於相同波段，使用的頻率也不盡相同。歐洲使用的超高頻是868mhz，美國則是915mhz。日本目前不允許將超高頻用到射頻技術中。
目前在實際應用中，比較常用的是13.56mhz、860mhz～960mhz、2.45ghz等頻段。近距離rfid系統主要使用125khz、13.56mhz等lf和hf頻段，技術最為成熟；遠距離rfid系統主要使用433mhz、860mhz～960mhz等uhf頻段，以及2.45ghz、5.8ghz等微波頻段，目前還多在測試當中，沒有大規模應用。
我國在lf和hf頻段rfid標籤晶元設計方面的技術比較成熟，hf頻段方面的設計技術接近國際先進水平，已經自主開發出符合iso14443 type a、type b和iso15693標準的rfid晶元，並成功地應用於交通一**和第二代身份證等專案中。
小資料
海峽兩岸rfid相關專利分析
在rfid系統研究與實踐過程中，必然會遇到智財權問題。一方面，相應的專利與智財權體現出當前的研究水平，為實踐提供參考與借鑑；另一方面，通過對相關專利與智財權的分析，可以為進一步的研究提供新的方向與思路。這裡僅以海峽兩岸rfid相關專利為例加以說明。
海峽兩岸rfid相關專利數量較多，涉及到rfid系統鏈上的各個環節，我們取2023年截止到2023年6月這段期間兩岸的專利情況來分析rfid的發展，並指出從專利層面所體現出的有待著重發展和解決的問題。
台灣rfid相關專利檢索
台灣方面在2023年到2023年6月這段期間共有相關專利28項，涉及到標籤、讀寫器、天線、系統布置的方法資訊處理、網路應用及系統應用等方面（如圖1所示）。
其中，讀寫器類佔6項，標籤類——包括其生產、製造、封裝、應用設計以及發明佔12項，天線類1項，系統方法類佔2項，rfid系統應用類5項，防碰撞2項。
大陸rfid相關專利
大陸方面在2023年到2023年6月這段期間有相關專利106項，涉及到標籤、讀寫器、天線、資訊處理、網路應用和資訊處理及系統應用等方面（如圖2所示）。
其中，讀寫器類佔18項，標籤類（包括其生產、製造、封裝、應用設計以及發明）佔53項，天線類6項，rfid系統應用及方法類佔18項，防碰撞2項，大陸在網路應用及資訊處理方面有9項專利。
現狀分析及**
通過分析知道，大陸和台灣rfid的相關專利主要集中在標籤的設計、製造封裝等方面，其次就是讀寫器類包括其電路設計及一些應用rfid的閉環系統，或一些簡單應用；而對rfid應用鏈上的軟體部分，比如結合網路的資訊處理，大規模範圍的開環應用及一些關鍵問題如防碰撞問題，與條形碼的相容性問題等方面則鮮有專利。即使rfid的應用專利也大體上都是rfid的簡單應用例子，沒有在乙個大的系統上形成體系。或者說在rfid的整個後台處理、資料庫管理、編碼規則、排程問題等方面鮮有相關的智財權及專利申請，另外在rfid應用的測試策略方面智財權相對也較少。而這對於實現rfid更廣泛應用是非常關鍵的。今後我們的研究方向可以結合大的系統應用提出整套方案及框架，同時研究有效的基於網路的後台資訊處理系統的構建。另外rfid技術實際應用中的一些關鍵問題也是我們應該共同研究攻關的方向，比如防碰撞問題、電磁相容問題等等。
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