RFID的无线通信原理

RFID技术是利用无线电波来识别RFID标签的一种方式，这种识别方式是利用附加在物体上的微型芯片来完成的，利用芯片内存储的不同硬件编号来达到自动识别的目的；同时，还可以在识别过程中完成简单的逻辑计算来实现条形码无法完成的功能。
RFID是利用无线电波通信的，所以往往可以实现非视距、无接触的识别。

RFID系统

类似于雷达敌我识别系统，在一个普通RFID系统中，通常需要包含RFID标签、RFID阅读器以及与之配套的天线。
阅读器类似于询问机，标签则为应答机，天线用于传输射频信号。
特殊的定向天线还可以提供传输方向上的增益效果，扩大传输距离。
当阅读器和标签在无线环境下传输数据时，往往需要一条双向通信信道和一个适当的载波频率进行数据传输。
RFID系统工作流程

终端控制阅读器发出查询命令
阅读器对查询命令进行编码和调制，并通过阅读器天线发射出去。
阅读器天线将查询信号利用无线信道发送给标签，并被RFID标签内嵌的微型天线接收到。
当某个RFID标签接收到的无线信号强度高于某一阈值时，标签被激活，并对阅读器进行解调和解码。
根据阅读器的查询信号，标签生成带有特殊标志的返回信号，编码调制后返回给阅读天线。
阅读器利用阅读天线不断扫描识别区域而获得标签返回的识别符。
阅读器对标签信号进行解调和解码工作，并将其解码信息传输给后台程序进行进一步处理。

射频频谱与电磁信号传输

电磁波（电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式传递能量和动量，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面
但是，无线信道并非有线信道那样可靠，不同的无线信号之间会产生干扰。
解决这一问题的方法：将各种无线信号调制到不同频率的载波信号中传输，而每个应用只需关注各自应用所在的载波频率就可以正确获得传输信号，调制在不同载波频率的信号之间因为载波频率不同而可以被接收器正确区分。

典型的RFID工作频率包括属于低频的125~134kHz，属于高频的13.56MHz,属于超高频的915MHz和微博端2.4GHz和5.8GHz。
RFID选取诸多工作频率主要因为不同频率的信号传输特性有一定差别：总体而言，低频信号由于波长较长，拥有较好的衍射能力，通常可以绕过大多数的障碍物传输，不影响传输距离；但是，低频信号的穿透能力很弱。

信号的电压与能量

静止的电场不会向外辐射电磁波，所以一般情况下，只关注于电流与电压周期变化的无线电系统。而变化电场往往可以通过电压或者电流的时间函数来描述。
能量大小在电路中一般用功率表示。
对于按照正弦规律变化的电场而言，可以利用微积分计算出一个周期中电流产生的能量，再除以周期的时间就可以得到平均功率。
但是，对于信号处理问题，人们往往关注的是信号能量在传输过程中的相对变化情况。
在通信工程中，分贝（dB）就是利用对数性质来表示信号的相对功率。
因为分贝是相对的，描述相对变化时很方便，但是用分贝描述某个具体的功率时，往往需要一个参考功率，在微波工程中最常用的参考功率是1毫瓦特，这里的分贝大小是1dBm。

阅读器信号的调制与复用

一个简单的，频率、相位、振幅不发生变化的周期性正弦信号，也叫作等幅波（continuous wave,CW）信号。在周期w上进行相对缓慢的变化称为调制
V(t)=m(t)cos(wt)
m(t)为调制变化部分，一般含有传送数据的基带信息
这种正弦调制将信号分为两个信号，一个频率高于载波，一个频率低于载波

对于RFID阅读器信号的调制一般执行的是数位调变(digitally modulated)
数位调变实际上是根据一群二进制数位进行调制的过程