第二代移动通信系统常识介绍
移动通信是无线通信的一种主要的应用，其特点是移动性，即支持通信终端在移动状态下进行正常的通信。
一、RFID的工作原理
在RFID系统中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置、扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合组件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内根据时序关系实现能量的传递和数据的交换。
RFID技术的基本工作原理并不复杂，即当标签进人磁场后接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某--频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，将其送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统由阅读器( Reader)与电子标签 ( TAG)也就是所谓的应答器( Transponder) 及应用软件 系统三个部份所组成，其工作原理是 Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder 电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，并将其送给应用程序做相应的处理。
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种:一是电感耦合， 属于变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律;二是电磁反向散射耦合，属于雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。
电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统中，典型的工作频率有125kHz、225kHz和13. 56MHz，识别作用距离小于1m,典型作用距离为10 ~ 20cm。
电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统，典型的工作频率有433MHz、915MHz、 2. 45GHz、5. 8GHz,识别作用距离大于1m,典型作用距离为3 ~ 10m。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，它是RFID系统的信息控制中心和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
二、RFID的分类和特点
根据不同的标准RFID有不用的分类方式。按照能量供给方式的不同，RFID 标签分为有源、无源和半有源三种;按照工作频率的不同，RFID标签分为低频(LF)、中高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段( MW)的标签， 根据双工通信的方式，可以将RFID分为全双工和半双工标签。根据标签的数据调制方式分类，标签的数据调制方式即标签是通过何种形式与读头之间进行数据交换，RFID 可分为主动式、被动式和半主动式。根据标签的可读性分类，射频标签内部使用的存储器类型不一样， 可以分为可读写卡(RW)、一次写人多次读出卡( WORM)和只读卡( RO)。只读卡标签内一般只有只读存储器( ROM)、随机存储器( RAM)和缓冲存储器， 而可读写卡一般还有非活动可编程记忆存储器。这种存储器除了具有存储数据的功能，还具有在适当条件下允许多次写人数据的功能。根据RFID系统标签和读头之间的通信工作时序分类，时序指的是读头和标签的工作次序问题，可分为读头主动唤醒标签( Reader Talk First,RTF)和标签首先自报家门( Tag Talk First, TTF)的方式。一般来说，无源标签一般是TTF方式，TTF系统通信协议比较简单，防冲撞能力更强，速度更快。
射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理、识别距离，还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备的成本。工作在不同频段或频点上的射频标签具有不同的特点。
1.低频射频标签
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为了提高计算机的识别效率，增强其灵活性和准确性，使人们摆脱繁杂的统计识别工作，传统条形码、二维条形码、无线射频识别技术先后问世。
简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz~300kHz。低频标签一般为无源标签,其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1m。
低频标签的主要优势体现在:省电、廉价;工作频率不受无线电频率管制约束;可以穿透水、有机组织、木材等;非常适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的识别应用等。低频标签的劣势主要体现在:标签存贮数据量较少;只能适合低速、近距离识别应用。
低频标签的典型应用包括动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。
2.高频射频标签
高频标签有时也称中高频标签，工作频率- -般为3MHz ~ 30MHz。因其工作原理与低频标签完全相同，即采用电感耦合方式工作，一般也以无源方式为主，其工作能量同低频标签一样，也是通过电感(磁)耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时，标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。高频标签的阅读距离一般情况下也小于1m。
高频标签的特点与低频标签基本相似，由于其工作频率的提高，可以选用较高的数据传输速率。射频标签天线设计相对简单，标签一般制 成标准卡片形。
3.超高频射频、微波频段标签
超高频与微波频段的射频标签简称为微波射频标签，其典型工作频率为:433.92MHz、862 ( 902) MHz ~928MHz、2. 45GHz、5. 8GHz。
微波射频标签可分为有源标签与无源标签两类。射频标签位于阅读器天线辐射场的远区场内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线一般均为定向天线，只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m,典型情况为4 ~6m,最大可达10m以上。
目前，无源微波射频标签产品相对集中在902MHz~928MHz工作频段上。2.45GHz和5.8GHz射频识别系统多以半无源微波射频标签产品出现(半无源标签一般采用钮扣电池供电，具有较远的阅读距离)。
微波射频标签的典型特点主要集中在是否无源、无线读写距离、是否支持多标签读写、是否适合高速识别应用、读写器的发射功率容限、射频标签及读写器的价格等方面。典型的微波射频标签的识读距离为3 ~5m，个别有达10m或10m以上的产品。微波射频标签的数据存贮容量一般限定在2K以内，再大的存贮容量几乎没有太大的意义。
微波射频标签的典型应用包括移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗( 电子遥控门锁控制器)等。
目前国际上RFID应用以低频和高频标签产品为主，超高频标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别和低成本的优势，未来将成为射频识别的主流，而微波标签在部分国家已经得到应用。
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