定义
RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)通过无线电信号识别目标。有源 RFID 内置电池,主动发射信号,传输距离远,用于 RTLS 资产定位;无源 RFID 无电池,由读写器供电激活,常用于门禁、物流标签。
技术分类
无源 RFID:读写器发射射频,标签通过电磁感应获取能量并反射 ID,工作距离通常数厘米至数米,成本低,用于门禁、物流、零售;有源 RFID:标签内置电池,主动发射信号,距离可达百米,用于资产追踪、RTLS 定位。频段包括 LF(125kHz)、HF(13.56MHz)、UHF(860~960MHz)等,不同频段特性不同。
应用场景
门禁考勤、物流追踪、零售防损、资产管理、车辆识别、生产追溯。与 RTLS 结合可实现室内资产定位;与 BLE Beacon 相比,RFID 成本更低、无需电池(无源),但定位精度与实时性一般。选型时需考虑识别距离、多标签防碰撞、环境适应性。
耦合方式与盘点时隙
无源靠场供能,有源自己发射
射频识别的共同点是用无线电交换身份,差异在能量从哪来。无源标签没有电池,读写器的交变磁场或电磁波在标签天线里感应出能量,标签再把身份调制回去。距离受限于场强,通常是门禁和通道这一级。有源标签自带电池,自己发射,读写器只负责收,距离可以远很多,但要换电池,也要管理发射周期。半有源介于两者之间,电池只维持芯片待机,通信仍靠读写器激发。选型时先决定能量来源,再谈天线,否则距离指标没有可比性。
频段决定耦合方式。低频和高频更多靠磁场近场,绕金属和液体的能力与天线尺寸关系很大;超高频更多靠电磁波,读距远,但金属反射和液体吸收会把场形切碎。防碰撞协议让多张标签轮流占用时隙回答,读写器一轮盘点能收齐多少张,取决于时隙数量、标签移动速度和它们在场里停留的时间。
金属和液体会改变调谐
通道机适合标签运动方向固定、停留时间够完成一轮盘点的场所,例如库门和产线工位。手持机适合数量少、可以调整角度补读的盘点。金属货架、含水产品和标签贴在金属外壳上,都会使天线失谐,实验室在木桌上测到的距离会缩短到无法入库。应使用与安装面匹配的抗金属标签,并在真实货架上重测,而不是加大读写器功率硬补。功率过大时近处标签饱和,远处标签才刚醒来,中间还会误读隔壁通道。
它不提供连续坐标。一次成功读取只说明标签当时在天线覆盖范围内,离开之后就没有轨迹,除非加密读点或改用定位系统。需要房间级位置时,应把读写点设计成门和工位,而不是指望一只全向天线覆盖整个仓库。
多标签碰撞和读写功率
盘点漏读是最常见的事故。标签叠在一起、方向与天线极化垂直、或者通过速度太快,时隙不够,部分标签没有回答的机会。软件若把“没读到”写成“已出库”,库存会凭空减少。应区分未入场和入场但漏读,必要时在通道两侧各放天线,并记录一轮盘点的完整次数。另一类错误是重复读取:标签在门口徘徊,每次读到都记一笔出入,数量被放大。要加停留时间和方向判断。
写入也容易被忽视。无源标签在场边缘能量刚够读、不够写,写卡显示成功但下次读出仍是旧值。写操作应在近场完成并回读校验。多读写器同时覆盖同一区域时,同频互相淹没,标签谁也不回答。频道、占空和天线方向要一起规划。最后,身份号只是号码,业务系统若没有把号码和资产台账绑定,读到的只是一串无法执行的数字。
标签加密和锁定状态也要在发放前设定。只读身份若仍允许任意改写,通道边一只读写器就能把资产号改掉,盘点系统无法分辨是真的换了资产还是标签被改写。写保护应在绑定台账之后打开,作废标签用新号而不是回收旧号。回收旧号会让历史出入记录指向后来的另一件物品。