RFID 標籤(Tag)是什麼? RFID Tag的種類介紹

RFID (無線射頻識別系統)的硬體組成元件包括讀取器 (Reader)、天線 (Antenna)、標籤 (Tag)。而又因為標籤有各式各樣的種類,在初期建置 RFID 時,為了要達到最佳的讀取率及降低後期需要更換標籤的可能性,標籤的選擇就變得非常重要,若選到不符合應用的標籤,則可能導致成本的增加,甚至需要花費更多的人力來進行補救措施。

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    RFID 標籤(Tag)介紹

    本文將分享 RFID 標籤的組成構造,以及依照不同的分類來介紹各種不同的 RFID 標籤。如果您對於 RFID 的運作原理還不是很清楚的話,也可以先參考RFID是什麼?這篇文章內容。

    RFID 標籤組成構造

    RFID 標籤是一種小型的儲存裝置,主要由晶片與天線所組成,而晶片內又可再拆分為電源控制器、邏輯單元、調變電路及記憶體。

    而標籤內儲存的數據類型多以電子產品碼(Electronic Product Code,EPC) 為主,有興趣的讀者可以接著參考維基百科的說明。

    標籤包含96位的數據串。前8位是一個標題,用於標識協議的版本。接下來的28位識別管理這個標籤的數據的組織;該組織的編號是由EPCglobal協會分配的。接下來的24位是對象分類,用於確定是什麼類別的產品,最後36位是這個標籤唯一的序列號。最後這兩個欄位是由發布該標籤的組織來設置的。

    維基百科

    依照電源分類

    根據標籤本身是否有提供電力來區分,共被分為被動式、半被動式及主動式三類。

    被動式標籤

    被動式標籤本身並未含有電池,電力的來源為接收讀取器所傳送出來的射頻電波,進而透過電源控制器的轉換以供電給標籤內的其他元件,但也代表著需要在讀取器的感應範圍內才可獲得電力,而記憶體的容量也較小,但也因為本身沒有電池,所以價格是所有 RFID 標籤中最低的,且具有壽命長、重量輕、體積小等優點,多被應用在門禁卡、交通卡、動物晶片等,是目前 RFID 市場中最為常見的一種。

    半被動式標籤

    半被動式標籤與被動式標籤的運作方式相似,主要是為了解決部分因天線的阻抗而導致晶片內的元件無法接收並進行轉換,因此多置一顆小型的電池,使電力剛好可以驅動晶片,但電源並不會隨時處於開啟狀態,而是會在接收讀取器所傳送出來的射頻電波後才會啟動。這樣的好處在於半被動式標籤可以不受讀取器傳送出來的射頻電波強弱影響,自身即有足夠的電力可以充分的提供訊號作回傳,因此可獲得比起被動式標籤更快的反應速度及更遠的讀取距離,同時又可以延長電池的使用壽命,而價格位在被動式標籤和主動式標籤之間。

    主動式標籤

    主動式標籤雖與半被動式標籤一樣本身即含有一顆電池,但主動式標籤本身具有電源供應器,無須透過接收讀取器所傳送出來的射頻電波就可供電給標籤內部其他元件使用以向外發送訊號。而主動式標籤擁有較大的記憶體與較長的讀取距離,因此價格最為高昂,通常以國防、軍事、醫療等產業使用,但缺點是電池需要維護,若電池沒電或故障時則會無法使用。

    依照讀寫分類

    根據標籤內部的資訊可否重新寫入、重複修改,共被分為唯讀、一寫多讀及可讀寫三類。

    唯讀(Read-Only, R/O)

    唯讀式標籤在出廠前會先直接寫入資訊,使用者只能讀取標籤內的資訊,無法修改或再重新寫入任何資訊。由於無法更改標籤中的內容,因此標籤成本較低,常被應用於動物晶片或門禁卡等。

    一寫多讀(Write-Once Read-Many, WORM)

    使用者僅限一次能夠重新寫入或修改標籤中的資訊,之後就和唯讀式標籤相同,只能被使用者讀取。而此類型的標籤因較唯讀式多了一次寫入功能,故成本會較唯讀式標籤高一些,主要應用在藥品、資產管理等。

    可讀寫(Read-Write, R/W)

    使用者可以重複寫入或修改標籤內的資訊,也可視需要進行資訊附加,此類標籤能夠提供製造業者在製程中的每個站點,將相關資訊記錄至標籤,達到製程可視化,也因此這類的標籤成本會是最高的,主要應用在航空貨運、信用卡服務、捷運票證等。

    依照頻率分類

    根據使用頻率的不同,被區分為低頻、高頻、超高頻及微波四類,而標籤的外型大小也會受到天線工作頻率的影響

    低頻(Low Frequency,LF)

    低頻的頻率範圍主要以 125 KHz 與 135 KHz 最為常見,而使用此頻率的多為被動式標籤,通訊距離較短,傳輸的速率也較低,多應於門禁系統。

    高頻(High Frequency,HF)

    高頻的頻率範圍主要以 13.56 MHz 最為常見,也多為被動式標籤所使用,通訊距離較低頻長,傳輸的速率也稍高一些,但容易收到周遭金屬物體的干擾,一般應用於圖書館管理、悠遊卡、Smart Card等。

    超高頻(Ultra High Frequency,UHF)

    超高頻的頻率範圍主要以 433 MHz 及 868–950 MHz 最為常見,讀取的範圍可超過 1.5 公尺,傳輸的速率也更快,因此成本較高,但由於可讀取的範圍增加,故容易受到周遭相近頻段的干擾,多用在運輸物流業。

    微波(Microwave,MW)

    微波的頻率範圍主要以 2.45 GHz 與 5.8 GHz 最為常見,傳輸的速率是最快的,但因需要複雜的系統進行開發,故未被廣泛使用,應用的場合有高速公路收費系統。

    文章總結

    在購買 RFID 標籤之前,請務必先了解要將 RFID 技術導入至何項應用,而RFID 在其中的作業流程以及所需使用的頻率,最後則是要留意各國法規針對 RFID 應用所指示的使用頻段,即可挑選出最合適的 RFID 標籤。群輝擁有Zebra RFID技術相關的建置資源,如您的產業、產品有相關的需求,歡迎透過「郵件」或「電話」與我們聯絡!

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