RFID芯片的核心组成部分
一个典型的RFID芯片主要由以下几个部分构成：
（图片来源网络，侵删）
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射频单元：
- 天线：这是芯片与外界通信的桥梁，它接收来自读写器的射频信号，并将芯片自身的数据调制后反射回去，天线的设计和尺寸直接决定了芯片的通信距离和方向性。
- 射频接口电路：负责解调读写器发送来的信号，从中提取出能量和数据；它也负责将芯片要发送的数据加载到反射的射频波上。
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控制单元：
通常是微控制器或状态机,是芯片的“大脑”，它负责执行来自读写器的指令，如读取数据、写入数据、锁定数据区等。
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存储单元：
（图片来源网络，侵删）- 这是芯片的“记忆体”，用于存储用户数据，根据芯片类型和功能的不同，存储器通常分为以下几个区域：
- 只读存储器：在芯片出厂时由制造商写入，包含全球唯一的ID号，无法修改，这是芯片的身份标识。
- 可读写存储器：用户可以自由读写数据，用于存储物品信息、序列号等。
- 写一次读多次存储器：数据写入后便永久锁定，不可更改，常用于存储防伪码或关键信息。
- 无源存储器：指存储在EEPROM或FRAM中，即使断电数据也不会丢失。
- 这是芯片的“记忆体”，用于存储用户数据，根据芯片类型和功能的不同，存储器通常分为以下几个区域：
RFID芯片的分类（按供电方式）
这是最核心的分类方式,它直接决定了芯片的性能、成本和应用场景。
无源芯片
这是目前应用最广泛的芯片类型。
- 工作原理：自身不带电池，通过读写器发射的射频信号进行“能量捕获”，天线接收到的电磁波，经过整流、稳压后，为芯片的电路提供工作能量，通信时，通过“负载调制”的方式改变天线的阻抗，从而反射回带有数据信息的信号。
- 优点：
- 成本极低：结构简单，无需电池。
- 体积小巧：可以制作成各种形态的标签。
- 寿命极长：无内部电源，不存在电池耗尽的问题。
- 缺点：
- 通信距离短：能量获取效率有限，通常读取距离在厘米到几米之间。
- 读写速度较慢：受限于能量传输速率。
- 应用场景：商品零售（如服装标签、物流托盘）、图书管理、门禁卡、动物耳标、资产管理等。
有源芯片
这类芯片自带电池供电。
- 工作原理：内置电池为芯片和天线提供持续的能量，因此可以主动发射信号给读写器，通信距离更远，速度也更快。
- 优点：
- 通信距离远：可达几十米甚至上百米。
- 读写速度快：数据传输率高。
- 可靠性高：可以穿透更多障碍物进行通信。
- 缺点：
- 成本高：需要电池和更复杂的电路。
- 体积较大：无法像无源标签做得非常薄小。
- 寿命有限：电池寿命通常为3-10年，到期后需要更换整个标签。
- 应用场景：不停车收费、人员定位、资产管理（大型设备）、供应链追踪、集装箱管理等。
半有源/半无源芯片
这是前两种技术的结合体,也称为“电池辅助型”标签。
（图片来源网络，侵删）
- 工作原理：内置电池仅为芯片的存储单元和逻辑电路供电，不用于通信，通信时，仍然通过从读写器获取能量来工作。
- 优点：
- 通信距离远：由于芯片自身有电，可以产生更强的反射信号，读取距离通常比无源标签远得多（可达10-30米）。
- 寿命长：电池仅用于维持芯片状态，功耗极低，电池寿命可达数年。
- 缺点：
- 成本较高：比无源标签贵。
- 体积较大：需要容纳电池。
- 应用场景：需要远距离读取但又希望寿命长的场景，如资产追踪、环境监测、智能货架等。
关键技术参数
选择RFID芯片时,需要关注以下几个关键参数：
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频率：
- 低频：125-134.2 kHz，穿透性好，能穿透水、动物组织等，但距离短，速度慢，常用于动物识别、汽车钥匙。
- 高频：13.56 MHz，距离适中，速度较快，全球无频率限制，技术成熟，最常见的是NFC（近场通信），广泛用于门禁卡、公交卡、移动支付。
- 超高频：860-960 MHz，距离远，速度快，可批量读取，但对金属和液体敏感，广泛应用于物流、供应链、仓储管理。
- 微波：2.45 GHz / 5.8 GHz，距离远，速度极快，但穿透性差，易受障碍物影响，常用于ETC和不停车系统。
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内存容量：芯片能存储的数据量，通常以字节为单位，从几十字节到几KB不等，根据应用需求选择。
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读取距离：在特定环境下，读写器能成功读取标签的最大距离，这受频率、天线功率、环境等多种因素影响。
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数据速率：芯片与读写器之间传输数据的速度，影响标签的识别效率。
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物理特性：芯片的封装形式（如纸质、塑料、玻璃、抗金属）、尺寸、耐用性（防水、防高温、抗腐蚀）等，决定了其适用环境。
主流厂商与应用
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主要芯片制造商：
- Impinj：全球UHF RFID芯片的领导者，其Monza系列芯片被广泛应用。
- NXP Semiconductors：在HF/NFC领域占据主导地位，其MIFARE系列是全球门禁和支付市场的标准。
- Alien Technology：也是UHF RFID芯片的重要供应商。
- 英频杰：提供多种频率的RFID芯片和解决方案。
- 复旦微电子、国民技术等：国内领先的RFID芯片设计公司。
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应用实例：
- 零售业：在服装上挂RFID标签，实现快速盘点、防盗、智能试衣间。
- 物流与供应链：在托盘、货箱上贴UHF标签，实现从仓库到门店的全流程自动化追踪。
- 交通出行：公交卡、地铁卡、ETC设备中都内置了RFID芯片。
- 身份识别：电子护照、身份证、员工门禁卡。
- 工业制造：在生产线上追踪零部件，管理工具和设备。
- 医疗健康：病人腕带、药品追溯管理、医疗器械追踪。
RFID芯片是物联网感知层的关键技术之一,它就像一个微型的、可无线读取的“电子身份证”，通过不同的供电方式、频率和封装形式，被广泛应用于各行各业，实现了对物品、人员和资产的自动化、智能化管理，极大地提升了效率和管理水平，随着技术的不断进步，RFID芯片将朝着更小、更便宜、功能更强大的方向发展。
