RFID規格介紹

【RFID組成】

RFID是一種非接觸式的射頻辨識系統,主要是由電子標籤(Tag)、讀取器(Reader)和相關應用系統(Application System)所組成。

  • 電子標籤(Tag):主要是由具有類比(Analog)、數位(Digital)與記憶體(Memory)功能的晶片,以及依不同頻率、應用環境而設計之天線所組成。其中被動式電子標籤是以讀取器所提供的能量作為本身操作所需的能源,所以被動式電子標籤可以達到體積小、價格便宜以及使用壽命長等目的。
  • 讀取器(Reader):主要是由類比控制(Analog Control)、數位控制(DigitalControl)、中央處理單元(單晶片或單板電腦)以及讀取天線組所組成,讀取器可以利用相關搜尋技術或協定,達到每秒辨識數百個不同的電子標籤的辨識能力。
  • 中介軟體(Middleware):中介軟體主要是透過有線或無線的方式經由讀取器擷取或接收電子標籤之內部數位資訊,並利用這些資訊配合不同的應用需求做進一步的加值處理,也可以結合網路功能應用於生產、物流、倉儲、保全…等。

【RFID分類】

依據電子標籤是否附加電池來區分:

  • 被動式(Passive):被動式電子標籤其能源是由讀取器提供,所以標籤上不需附加電池,所以體積小、使用期限較長,但是讀取的距離較短。
  • 主動式(Active):與被動式不同的部份是其標籤是附加電池的,系統另外增加所謂的喚醒裝置,平時標籤是處於休眠的狀態,當標籤進入喚醒裝置的範圍時,喚醒裝置利用無線電波或磁場來觸發或喚醒標籤,標籤這時才進入正常工作模式,開始傳送相關資訊,由於本身具備工作所需之電源所以傳輸距離較長,但是相對具有體積較大、需更換電池及成本較高等缺點。

依據記憶體讀寫功能可以區分為:

  • 唯讀(Read-Only, R/O):標籤晶片內的資訊出廠時已固定,使用者僅能讀取標籤晶片內的資訊而無法進行寫入或修改的程序。成本較低,一般應用於門禁管理、車輛管理、物流管理、動物管理…等。
  • 僅能寫入一次多次讀取(Write-Once Read-Many, WORM):和唯讀不同的是使用者可以寫入或修改標籤晶片內資料一次,和唯讀標籤相同也可進行多次讀取。成本較高,一般應用於資產管理、生物管理、藥品管理、危險品管理、軍品管理…等。
  • 可重複讀寫(Read-Write, R/W):使用者可以透過讀取器進行標籤內晶片資訊之讀取與寫入,資料可以視需要附加或重新寫入。成本最高,一般應用於航空貨運及行李管理、客運及捷運票證、信用卡服務…等。

依據使用頻率的不同可以區分為:

  • 低頻(Low Frequency):使用的頻段範圍為10KHz~1MHz,常見的主要規格有125KHz、135KHz。一般這個頻段的電子標籤都是被動式的,低頻的最大的優點在於其標籤靠近金屬或液體的物品上時能夠有效發射訊號,不像其他較高頻率之標籤,在這種情況下訊號會被金屬或液體反射回來,但缺點是讀取距離短、無法同時進行多標籤讀取以及資訊量較低,一般應用於門禁系統、動物晶片、汽車防盜器和玩具…等。
  • 高頻(High Frequency):使用的頻段範圍為1MHz~400MHz,常見的主要規格為13.56MHz。這個頻段的標籤主要還是以被動式為主,最大的應用就是我們所熟知的Smart Card。和低頻相較,其傳輸速度較快且可進行多標籤辨識,一般應用於圖書館管理、產品管理、Smart Card…等。
  • 超高頻(Ultra High Frequency):使用的頻段範圍為400MHz~1GHz,常見的主要規格有433 MHz、868~950MHz。主動式和被動式的應用在這個頻段都很常見,被動式標籤讀取距離約3~4公尺左右,傳輸速率較快,而且因為天線可採用蝕刻或印刷的方式製造,因此成本較低,雖然在金屬與液體的物品上的應用較不理想,但由於讀取距離較遠、資訊傳輸速率較快,而且可以同時進行大數量標籤的讀取與辨識,因此目前已成為市場的主流,未來將廣泛應用於航空旅客與行李管理系統、貨架及棧板管理、出貨管理、物流管理…等。
  • 微波(Microwave):使用的頻段範圍為1GHz以上,常見的主要規格有2.45GHz、5.8GHz。微波頻段的特性與應用和超高頻段相似,讀取距離約為2公尺,但是對於環境的敏感性較高,一般應用於行李追蹤、物品管理、供應鏈管理…等。