01

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用RFID模塊

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用RFID模塊的原因主要可以歸納為以下幾個方面：

非接觸式自動識別與數(shù)據(jù)采集

RFID技術(shù)通過無線射頻信號實現(xiàn)非接觸式的自動識別和數(shù)據(jù)交換，這使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r、準確地獲取物品的身份信息、位置信息以及狀態(tài)信息等。相較于傳統(tǒng)的條形碼或二維碼識別技術(shù)，RFID無需人工干預(yù)，大大提高了數(shù)據(jù)采集的效率和準確性，降低了運營成本，提高了管理效率。這種自動化、高效化的數(shù)據(jù)采集方式在庫存管理、物流追蹤等場景中尤為重要。

促進物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能化升級

RFID模塊與物聯(lián)網(wǎng)其他技術(shù)的深度融合，如云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等，共同推動了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能化升級。通過RFID采集的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對物品的實時監(jiān)控、預(yù)測性維護、智能調(diào)度等功能，為企業(yè)提供更為精準、高效的管理決策支持。例如，在智能制造領(lǐng)域，RFID技術(shù)可以用于工件的自動識別、分揀和追蹤，實現(xiàn)生產(chǎn)線的智能化改造。

增強物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與可追溯性

RFID模塊還具備防偽溯源的功能，能夠確保物品從生產(chǎn)到消費的全鏈條可追溯。這對于食品安全、藥品監(jiān)管等領(lǐng)域尤為重要，能夠有效防止假冒偽劣產(chǎn)品的流通，保障消費者的權(quán)益。同時，RFID模塊還可以與加密技術(shù)相結(jié)合，提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和非法訪問。

適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境與應(yīng)用場景

RFID技術(shù)具有耐環(huán)境性，能夠在各種惡劣環(huán)境下工作，包括黑暗、臟污等環(huán)境。此外，RFID還具備穿透性，即使被紙張、木材和塑料等非金屬材質(zhì)包覆，也可以進行穿透性通信。這使得RFID模塊在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中能夠適用于更多復(fù)雜的環(huán)境和應(yīng)用場景。

RFID模塊具體應(yīng)用場景

物流管理：用于快速識別和跟蹤貨物，實現(xiàn)自動化管理。

倉儲管理：通過智能貨架實現(xiàn)多貨物的識別和管理，提高盤點效率和準確性。

生產(chǎn)制造：在產(chǎn)線管理和醫(yī)藥分揀線管理中，用于監(jiān)測和管理生產(chǎn)工序。

人員考勤和門禁控制：通過RFID安全門實現(xiàn)自動化的考勤和門禁管理。

供應(yīng)鏈管理：在AGV小車運輸中，用于判斷小車的下一步工作與前進方向。

促進物聯(lián)網(wǎng)的普及與發(fā)展

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，RFID模塊作為物聯(lián)網(wǎng)感知層中的關(guān)鍵組件，其應(yīng)用范圍和場景也在不斷拓展。從生產(chǎn)到消費、從物流到倉儲、從城市到鄉(xiāng)村，RFID模塊正在逐步滲透到物聯(lián)網(wǎng)的各個領(lǐng)域，為構(gòu)建更加智能、高效、安全、可持續(xù)的未來世界貢獻力量。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用RFID模塊的原因主要包括非接觸式自動識別與數(shù)據(jù)采集的高效性、促進物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能化升級、增強物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與可追溯性、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境與應(yīng)用場景的能力以及推動物聯(lián)網(wǎng)的普及與發(fā)展等方面。

本文會再為大家詳解無線通信模塊家族中的一員——RFID模塊。

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RFID模塊定義

RFID（Radio Frequency Identification）模塊，即無線射頻識別模塊，是一種利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通信技術(shù)模塊。RFID模塊主要由電子標簽（也稱應(yīng)答器或標簽）、讀寫器（也稱收發(fā)信機）和天線三部分組成。電子標簽用于儲存目標的信息，讀寫器負責(zé)發(fā)出詢問信號和對標簽的操作，天線則用于將信號發(fā)出并接收標簽的響應(yīng)信號。

03

RFID模塊原理

RFID模塊的工作原理基于無線電信號。具體過程如下：

讀取器發(fā)射詢問信號：讀取器通過發(fā)射天線發(fā)送特定頻率的射頻信號，向周圍尋找標簽。

標簽接收并回傳信息：當電子標簽進入射頻信號所處的工作區(qū)域時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得能量并被激活。電子標簽將自身編號信息通過內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去。

讀取器接收和處理信息：讀取器的接收天線接收到從標簽發(fā)送來的調(diào)制信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器信號處理模塊。解調(diào)和解碼后的有效信息被送至后臺主機系統(tǒng)進行邏輯運算，識別標簽身份，并根據(jù)設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制。

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RFID模塊與NFC模塊的區(qū)別

RFID和NFC（Near Field Communication，近場通信）同樣屬于近距離、非接觸式無線通信技術(shù)，但兩者存在以下主要區(qū)別：

技術(shù)基礎(chǔ)：NFC是RFID技術(shù)的一種演變，使用RFID的高頻（13.56MHz）標準，但具有雙向通信能力。

通信距離：RFID的傳輸范圍可以達到幾米甚至幾十米，而NFC的傳輸范圍通常在10厘米之內(nèi)。

安全性：NFC由于通信距離短且采用獨特的信號衰減技術(shù)，具有較高的安全性。

應(yīng)用方向：NFC更多應(yīng)用于消費類電子設(shè)備間的相互通訊，如移動支付、門禁系統(tǒng)等；RFID則更擅長于長距離識別和跟蹤，如物流、倉儲管理等。

通信模式：RFID通常只能進行單向通信（從標簽到讀取器），而NFC可以進行雙向通信。

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RFID模塊分類

按功能特性分類

無線收發(fā)模塊：

負責(zé)射頻信號的發(fā)射和接收，是RFID系統(tǒng)中實現(xiàn)無線通信的關(guān)鍵部分。

射頻識別模塊：

主要包括讀寫器和標簽兩部分。讀寫器負責(zé)發(fā)射射頻信號并接收標簽返回的數(shù)據(jù)，而標簽則是被識別的物體上貼有的射頻芯片。這類模塊廣泛應(yīng)用于物流、庫存管理、門禁系統(tǒng)等領(lǐng)域。

射頻功率放大器模塊：

用于增強射頻信號的功率，以提高信號的傳輸距離和穿透能力。

射頻濾波器模塊：

用于濾除射頻信號中的雜波和干擾，提高信號的純凈度和可靠性。

射頻開關(guān)模塊：

控制射頻信號的通斷，實現(xiàn)信號的切換和選擇。

射頻混頻器模塊：

用于將兩個不同頻率的射頻信號進行混合，產(chǎn)生新的頻率信號，廣泛應(yīng)用于信號調(diào)制和解調(diào)過程中。

按讀寫方式分類

只讀RFID模塊：

只能讀取標簽中的信息，不能寫入或修改信息。這類模塊適用于只需獲取物體信息而無需更改的場景。

讀寫RFID模塊：

既能讀取標簽中的信息，也能向標簽寫入或修改信息。這類模塊在需要實時更新物體信息的場景中應(yīng)用廣泛。

按標簽類型分類

無源RFID模塊：

標簽內(nèi)部不含電池，通過接收讀寫器發(fā)射的射頻信號獲取能量進行工作。這類模塊成本低、壽命長，但讀取距離和速度相對有限。

有源RFID模塊：

標簽內(nèi)部含有電池，可以主動發(fā)射射頻信號與讀寫器進行通信。這類模塊讀取距離遠、速度快，但成本較高且需要定期更換電池。

按頻率分類

RFID模塊的頻率范圍廣泛，從低頻（LF）到高頻（HF）、超高頻（UHF）甚至微波頻段（Microwave）都有應(yīng)用。不同頻率的RFID模塊在傳輸距離、讀取速度、穿透能力等方面存在差異，適用于不同的應(yīng)用場景。

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RFID模塊選型參數(shù)

在選擇RFID模塊時，需要考慮以下主要參數(shù)：

頻率范圍：確保所選模塊的頻率范圍符合項目使用場所的頻率規(guī)格。

發(fā)射功率：了解讀寫器和天線的發(fā)射功率是否超過標準。

天線端口數(shù)量：根據(jù)應(yīng)用程序是否需要多接口讀寫器，查看讀寫器具有的天線端口數(shù)量。

通訊接口：確保模塊的通訊接口滿足項目需求。

讀取距離和防碰撞指數(shù)：了解模塊的讀取距離和防碰撞能力，以確保在復(fù)雜環(huán)境中仍能穩(wěn)定工作。

開發(fā)材料：查看開發(fā)材料是否滿足系統(tǒng)開發(fā)要求，是否支持您使用的系統(tǒng)以及相關(guān)的例程。

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RFID模塊使用注意事項

在使用RFID模塊時，需要注意以下幾點：

防靜電措施：在研發(fā)、測試RFID模塊時，應(yīng)確保雙手干燥并做好防靜電措施。

避免高溫環(huán)境：RFID模塊應(yīng)避免在溫度過高的環(huán)境中使用，安裝時應(yīng)做好散熱處理。

環(huán)境影響：水質(zhì)和金屬會對射頻產(chǎn)品產(chǎn)生較大影響，應(yīng)盡量避免在天線與標簽之間有水或金屬的介入。

天線方向性：使用線極化天線時，需考慮其方向性，盡量使標簽的極化方向與天線的極化方向一致。

磁場影響：避免磁場對RFID標簽的影響，這是影響模塊測試性能的重要因素之一。

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RFID模塊廠商

RFID模塊廠商眾多，包括但不限于以下幾家：

深圳市宏維微電子有限公司：主營Arduino周邊模塊、電子模塊等。

深圳市偉訊嘉科技有限公司：主營RFID讀寫器、RFID標簽、RFID天線等。

深圳市智創(chuàng)微智能電子有限公司：主營arduino器件、智能傳感器、無線模塊等。

深圳市萊卡科技有限公司：主營智能IC卡、嵌入式讀寫模塊等。

廣州靈瑞智能科技有限公司：主營RFID讀寫器、RFID電子標簽等。

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供應(yīng)商A:廣州盛炬智能科技

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊

（2）主推型號1:CUT100-A

產(chǎn)品詳情介紹

廣州盛炬智能科技自主研發(fā)了一款CPU卡讀寫模塊CUT100-A/CU100-A，UART通訊接口，支持PSAM卡透傳指令，支持非接觸式CPU卡透傳指令，高度集成的函數(shù)調(diào)用指令，實現(xiàn)對FM1208卡的自創(chuàng)目錄、自創(chuàng)文件大小和自定義密鑰管理系統(tǒng)，可以自定義文件系統(tǒng)靈活操作CPU卡。調(diào)試簡單方便，直接串口調(diào)試助手發(fā)送串口命令即可。應(yīng)用場合有門禁讀卡器、消費機、對講機、儲物柜等行業(yè)。

1.2 產(chǎn)品特性

產(chǎn)品型號：CUT100-A/CU100-A；

支持卡片：FM1208卡；

工作頻率：13.56MHz；

通信接口：UART（TTL電平）；

波特率：19200bps；

讀卡天線：CUT100-A自帶天線；CU100-A需外接天線；

工作電源：3.3 V ~5.0 V；

工作電流：小于50mA；

讀卡距離：0~7cm；

工作溫度：-20~85℃；

模塊尺寸：

CUT100-A(天線一體模塊) 56 mm×36 mm×3 mm；

CU100-A (天線分體模塊) 36 mm×20 mm×3 mm；

通信指示：具有2個通信數(shù)據(jù)收發(fā)指示燈，通信狀態(tài)一目了然；

輔助輸出：具有1個輔助輸出端口，可以控制LED或者蜂鳴器等外設(shè)；

運行保護：內(nèi)置硬件看門狗，杜絕死機；

1.3 產(chǎn)品尺寸

1.4 產(chǎn)品優(yōu)勢

1、讀卡穩(wěn)定

ST處理器和專業(yè)讀卡芯片，運算速度及穩(wěn)定性得到充分的保障。

2、CPU卡更安全

支持上海復(fù)旦FM1208卡數(shù)據(jù)自定義讀寫和加密，安全性更高。

3、體積小巧，便于嵌入

模塊體積比較小巧，便于嵌入安裝到其他產(chǎn)品設(shè)備中。

4、高度集成，靈活操作

高度集成和封裝好對CPU卡創(chuàng)建文件、讀、寫和創(chuàng)建密鑰等指令函數(shù)，可靈活調(diào)用。

5、體系完善，開發(fā)簡易

提供測試demo和硬軟件操作說明等文檔，助您開發(fā)更簡易。

1.5 產(chǎn)品使用方法

調(diào)試簡單方便，直接串口調(diào)試助手發(fā)送串口命令即可。

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