淺談汽車無線通信技術-rfid技術
1 什么是RFID?
射頻識別(RFID)技術是一種快速發展的無線通信技術,被廣泛應用于各行各業。讀取器、標簽和天線是該技術的主要組成部分。射頻用于讀取或寫入標簽中的數據。通過在物品或便攜式設備上安裝標簽,可以在各個領域進行信息存儲、控制和跟蹤操作,特別是 RFID 車輛跟蹤。
多年來,RFID 在汽車上的應用主要是 RFID 車輛追蹤、車輛識別和門禁控制、停車場管理和汽車追蹤,而且越來越多地與加油站、停車場和收費站的自助結賬等智能解決方案相結合。

2 RFID系統的組成
2.1 RFID標簽
物理結構:RFID 標簽由集成電路(IC)或微芯片和天線組成。集成電路包含非易失性存儲器,用于存儲數據和唯一的識別號碼。頻段:RFID 標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)。每個頻段在讀取范圍、數據傳輸速度和抗干擾能力方面都有各自的優勢。數據傳輸:當 RFID 閱讀器的無線電波通電時,標簽的天線接收功率并激活集成電路。然后,集成電路對無線電波進行調制,將其反向散射到閱讀器,傳輸存儲的數據(UID 和其他信息)。標簽類型:RFID 標簽可分為無源、有源和半無源(電池輔助無源)。無源標簽依靠閱讀器的能量供電,而有源標簽則有自己的電源(電池)來主動傳輸信號。半無源標簽使用閱讀器的能量為集成電路供電,但信號傳輸需要電池。2.2 RFID閱讀器
無線電波發射:RFID 閱讀器發射特定頻段的無線電波。發射的電波既是能量源,也是通信載體。天線設計:RFID 天線可分為線極化天線、圓極化天線和近場天線。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。與低頻系統相比,高頻 RFID 系統的天線尺寸通常較小。天線可根據應用要求設計成偶極子、環形、貼片或定制形狀。數據通信:RFID 閱讀器通過電磁耦合與標簽通信。它們發射連續或脈沖無線電波,給附近的標簽通電并接收它們的響應。閱讀器的收發器對標簽的響應進行解調和解碼,提取傳輸的數據。通信協議:RFID 閱讀器使用不同的通信協議,如用于超高頻 RFID 的 EPCglobal Gen2、用于高頻 RFID 的 ISO/IEC 15693 和用于近場通信 (NFC) 應用的 ISO/IEC 14443。2.3 后端系統
數據處理:后端系統接收 RFID 閱讀器采集的數據并進行處理。這包括對接收到的數據進行解碼和驗證,將標簽的 UID 與數據庫中的相關信息進行匹配,并根據應用執行必要的操作。數據存儲:后端系統將收集到的 RFID 數據存儲在數據庫中,供日后參考、分析和報告之用。這些數據可用于庫存管理、跟蹤、分析或其他特定應用要求。
3 RFID標簽如何工作的
射頻識別(RFID)標簽是一種組件,包括一個存儲物體信息的芯片(芯片組)和一個用于連接閱讀器的天線。它們通過射頻信號與閱讀器通信。標簽表面可使用各種材料涂層。每個標簽為每個物品分配一個唯一的 ID 號。標簽的內存容量從 64 位到 8 兆字節不等。
無源 RFID 標簽在與閱讀器進行初始通信時不自帶電源。因此,它們完全依賴閱讀器來激活芯片并進行通信。這些標簽的工作距離可達 3 至 8 米。
RFID (射頻識別)標簽通過無線電波存儲和傳輸信息,實現標簽與 RFID 閱讀器之間的非接觸式通信。每個 RFID 標簽都由一個微型芯片和一個天線組成,它們相互配合,與閱讀器共享數據。負責發送和接收射頻信號的 RFID 閱讀器會發射無線電波,激活其范圍內的標簽。激活后,RFID 標簽將其獨特的識別數據傳回閱讀器。
射頻識別(RFID)標簽和閱讀器之間的通信過程由兩個部件中的天線促成。當 RFID 閱讀器發送無線電波信號時,RFID 標簽的天線接收并發送包含標簽編碼數據的響應。然后,RFID 閱讀器的天線就會捕捉到這個響應,并對信息進行解碼。這種信息交換幾乎是瞬時的,可以在不同距離上進行,具體取決于所使用的 RFID 系統類型。一旦閱讀器解碼了 RFID 標簽的信息,就可以對其進行處理或存儲到數據庫中,以便進一步分析、跟蹤或決策。

4 車載RFID標簽的優勢
車載 RFID 標簽在車輛出入控制方面具有眾多優勢。
增強安全性:RFID 標簽可限制授權車輛的進出,確保只有獲準人員才能進出設施,從而有助于提高安全性。高效門禁控制:利用 RFID 技術,車輛可以快速順利地進出設施,減少等待時間,提高整體效率。成本效益高:RFID 標簽是一種經濟實惠的車輛出入控制解決方案,只需少量維護,與其他出入控制技術相比,總擁有成本更低。可擴展性:RFID 系統可輕松擴展,以適應不斷擴大的設施或不斷增加的車輛數量,確保提供面向未來的解決方案。實時監控:RFID 標簽可對車輛進行實時跟蹤和監控,為決策和安全目的提供有價值的數據。
5 未來展望
RFID 技術的應用和增長主要得益于人們對定位、跟蹤和監控物體和個人以實現安保、安全和資源優化的需求日益增長。隨著全球各行業和組織紛紛采用實時定位系統(RTLS)、傳感器網絡和物聯網(IoT),RFID 設備將在利用這些先進技術的潛力方面發揮越來越重要的作用。
此外,將 RFID 與云計算、人工智能(AI)和數據分析等其他新興技術相結合,可以放大 RFID 的潛力,為創新和應用開發開辟新途徑。這種整合增強了能力和洞察力,推動了各行各業對 RFID 技術的需求。



