什么是RFID？| 初学者指南：RFID系统的工作原理

2026年2月20日RFID技术电子书 150

一、什么是射频识别（RFID）？

RFID是射频识别（TRFID）的缩写，意指RFID是无线、非接触式利用射频波传输数据并识别物体、动物或人类的方式。RFID系统通常由RFID读卡器、RFID标签和天线组成。RFID广泛应用于医疗、零售、酒店和制造业等行业——仅举几例。RFID就像条形码，但不受视距限制。在这份RFID初学者指南中，我们将带你了解关于RFID的最常见问题，比如什么是RFID，RFID技术的含义是什么，RFID是如何工作的，以及RFID的用途。

欢迎阅读《RFID系统初学者指南》！本指南非常适合刚接触RFID的人，以及想了解什么是RFID、RFID技术的含义、RFID的使用方式、RFID的不同类型以及如何构建RFID系统？

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二、RFID是如何工作的？

用RFID标签标记物品，使用户能够自动且唯一地识别和跟踪库存和资产。RFID通过RFID天线向周围区域的RFID标签发送无线电波。RFID读卡器放大能量，通过数据调制能量，并将能量以特定频率发送到RFID天线电缆，再连接到连接的RFID天线。想了解更多关于RFID物理的信息，请阅读我们的文章——射频物理：RFID系统中的能量如何流动？

识别每一个被读取的RFID标签的能力，都得益于RFID标签内存中的唯一标识符（唯一信息）。该唯一标识符使得两个物理上相同的项目可以通过简单的读取轻松区分。

RFID将自动识别技术提升到新高度，允许在无视线范围内读取标签，距离可达30+米。

自20世纪30年代二战首次应用识别飞机为敌我以来，RFID已经走过了漫长的路。不仅技术年复一年地进步，实施和使用RFID系统的成本也在持续下降，使RFID更具成本效益和效率。想了解更多关于RFID持续改进的信息，请参阅我们的文章《RFID过去让你失望了吗？》它可能比你想象的要好得多。

三、RFID的用途是什么？

受益于RFID的应用例子数不胜数。应用范围广泛，从库存跟踪到供应链管理，并且根据公司或行业不同，可能更加专业化。RFID应用的类型可以涵盖IT资产追踪、纺织品追踪，甚至涉及租赁物品追踪等具体领域。

潜在的RFID应用区别于其他类型系统的应用，在于需要快速且高效地唯一识别单个物品，而传统系统则不足。以下是一些成功利用RFID技术的应用案例。

四、RFID频率的类型

在学习RFID技术时，需要注意有三个主要区域或频率，它们各自具有不同的读取范围和规格。在电磁频谱中，RFID传输主要有三种频率范围——低频RFID（低频RFID）、高频RFID（HF RFID）和超高频RFID（UHF RFID）。

1.低频

一般频率范围：30 – 300 kHz
主频范围：125 – 134 kHz
左翼射频识别读取距离：接触距离 – 10厘米
平均每LF射频标签成本：$0.75 – $5.00
应用：动物追踪、门禁、汽车钥匙扣、大量液体和金属应用
优点：在液体与金属、全球标准附近工作良好
缺点：读取范围非常短，内存数量有限，数据传输速率低，生产成本高

2.高频

主频段：13.56 MHz
HF RFID 读取距离：近距离接触 – 30厘米
每台HF RFID标签的平均成本：$0.20 – $10.00
应用：DVD自助机、图书馆图书、个人身份证、扑克/游戏筹码、NFC应用
优点：NFC全球协议、更大内存选项、全球标准
缺点：读取距离短，数据传输速率低

3.超高频

一般频率范围：300 – 3000 MHz
主要频率范围：433 MHz，860 – 960 MHz

超高频范围内有两种类型的RFID：主动RFID和被动RFID。

五、超高频：被动RFID与主动RFID有什么区别？

1、什么是主动射频识别（Active RFID）？

主频段：433 MHz，（可在极高频段下使用 2.45 GHz）
主动RFID读取范围：30 – 100+米
每个主动RFID标签的平均成本：$15.00 – $50.00
应用领域：车辆跟踪、汽车制造、采矿、建筑、资产跟踪、货箱跟踪、建筑工具
优点：读取距离非常长，基础设施成本较低（相比被动RFID），大容量内存，高数据传输速率
缺点：每个标签成本较高，运输受限（因电池问题），可能需要复杂软件，金属和液体干扰较大;少数全球标准

2、什么是被动RFID？

主要频率范围：860 – 960 MHz
被动RFID读取距离：近距离接触 – 25米
每枚UHF射频识别标签的平均成本：0.08美元至20美元
应用领域：制造、制药、收费、库存跟踪、比赛时间安排、资产跟踪、供应链管理、IT资产跟踪、工具跟踪、洗衣跟踪、图书馆管理、门禁控制、用户体验
优点：读取距离长，标签成本低，标签尺寸和形状多样，全球标准，高数据传输速率
缺点：设备成本高，内存容量适中，金属和液体干扰较大

六、被动RFID聚焦

1、被动射频识别的主要子集

860至960 MHz的相对宽广范围被公认为UHF无源RFID的“全球标准”;但由于采用较晚，该系列进一步细分为两个主要子集——865 – 868 MHz 和 902 – 928 MHz。RFID 标签和设备可以根据制造商和 RFID 系统的运行区域，在这两个子集之一或全球范围内工作。

2、865 – 868 MHz – ETSI

欧洲电信标准协会（ETSI）是欧洲制定并维护全国范围内多渠道通信标准的管理机构，包括无线电波。根据ETSI的规定，RFID设备和标签只能在865-868 MHz的较小频率范围内通信，因为其他类型的无线电通信被分配到860-960 MHz的较大范围。

由于ETSI为欧洲制定标准，购买标签和设备时，该标准可称为ETSI或欧盟，代表欧洲。

3、902 – 928 MHz – 联邦通信委员会（FCC）

美国联邦通信委员会（FCC）是美国制定并维护包括RFID在内的多渠道电磁通信全国标准的主管机构。FCC规定，RFID标签和设备只能在902至928 MHz之间工作，因为与欧洲类似，其他通信类型被分配到860至960 MHz的剩余部分。

获得FCC认证或北美频率范围（NA）的RFID设备或标签，可以在北美全境使用。

4、其他广播频率

由于ETSI和FCC都是首批获得批准的主要标准，许多国家要么采纳其中之一，要么在任一频率范围的子集内创建自己的标准*。例如，阿根廷选择采用FCC的902–928 MHz频段，而亚美尼亚则选择在ETSI范围内实施自己的更小频段865.6–867.6 MHz。

虽然地区性无线电频率法规如FCC和ETSI通常通过频率范围来讨论，但各国也有其他具体规定，如辐射功率（ERP或EIRP）。某些国家则更严格，规定RFID的使用范围、必须使用的频率“跳频”程度，或使用RFID需要许可证。

*每个地区都需要自己的区域运营频率，要找到你的，请访问 GS1.org。

七、RFID系统包含什么？

虽然每个系统在设备类型和复杂度上有所不同，但传统（固定）RFID系统至少包含以下四个组成部分：

读者
天线
标签
电缆

例外情况是系统使用移动/手持/USB读卡器或其他集成读卡器，该读卡器、天线和电缆结合在一起。

最简单的系统是集成天线的移动手持RFID读写器和RFID标签，而更复杂的系统则采用多端口读卡器、天线枢纽、GPIO盒、附加功能设备（如堆叠灯）、多天线和电缆、RFID标签以及完整的软件配置来设计。

八、什么是RFID标签？

最简单的RFID标签由两部分组成——用于传输和接收信号的天线，以及存储标签ID及其他信息的RFID芯片（或集成电路，IC）。RFID标签被贴在物品上，通过RFID读写器和天线进行追踪。

RFID标签通过无线电波将包含在RFID芯片上的物品数据传输到天线/读卡器组合。RFID标签通常没有电池（除非标明为主动或BAP标签）;相反，它们接收的是读卡器产生的无线电波能量。当RFID标签接收到读取器/天线的传输信号时，能量会通过内部天线传递到标签芯片。能量激活RFID芯片，芯片根据所需信息调制能量，然后将信号传回天线/读卡器。

每个RFID芯片上有四个存储库——EPC、TID、用户和预留。每个内存库都包含关于被标记物品或标签本身的信息，具体取决于存储库和所指定的内容。四个内存库中的两个，EPC和用户，可以编程为唯一编号或信息，用于识别所放置的物品。TID银行无法更新，因为它包含标签本身的信息以及唯一标签标识符。RFID标签的保留存储库用于特殊标签作，如锁定标签或扩展其可用的EPC内存。

数百种不同的RFID标签以各种形状和尺寸提供，具有针对特定环境、表面材料和应用的特性和选项。选择适合特定应用、环境和物品材料的理想标签非常重要，这样才能发挥标签的最佳性能。

想了解更多关于RFID标签的信息，请查看我们免费且易读的指南——UHF标签指南

1、RFID标签的类型

由于RFID应用种类繁多，RFID标签的分类方式也各不相同。常见的标签类型分为镶嵌标签和硬标签。镶嵌标签价格较低，通常价格在0.09美元至1.75美元之间，具体取决于标签上的特性。硬质标签通常更坚固且耐候，价格在1.00美元至20美元之间。

形制——镶嵌、标签、卡片、徽章、硬标签

频率类型——LF、NFC、HF、UHF 无源（902 – 928 MHz，865 – 868 MHz，或 865 – 960 MHz），BAP，主动

环境因素——防水、坚固、耐高温、耐化学

可定制——形状、大小、文本、编码

具体功能/应用——洗衣标签、传感器标签、可嵌入标签、可自灭标签、车辆标签、高内存标签

特定表面材料——金属贴口标签、玻璃贴口标签、液体填充物品标签

2、RFID标签的价格是多少？

标签价格取决于标签类型和订购数量。如前所述，镶嵌通常在0.09至1.75美元之间，硬质标签价格在1.00至20美元之间。标签的定制程度越高或越专业化，相较于普通现成标签，价格就越高。例如，如果你的应用需要一个内存超过平均96-128位的标签，那么由于需要不同的IC来满足更高的内存需求，这个标签的成本可能会更高。

3、如何选择RFID标签

你会标记什么类型的表面？在金属、塑料、木头等方面？
你想要什么样的阅读范围？
尺寸限制（比如标签不能大于x×y×z英寸）？
有没有什么过于的环境条件需要考虑？过热、过冷、潮湿、撞击等？
附着方式？粘合剂、环氧树脂、铆钉/螺丝、扎带等？
选择标签的关键是对环境中各种标签的实际物品进行彻底测试。RFID标签样品包可以根据你的应用定制，这样你就能缩小范围，找到最适合你的应用的标签。

想阅读选择RFID标签的完整问题列表，请查看我们的RFID购买指南。

九、什么是RFID读卡器？

RFID读写器是RFID系统的大脑，是任何系统正常运行的必要条件。读写器，也称为读取器，是用于发送和接收无线电波以与RFID标签通信的设备。RFID读写器通常根据灵活性分为三种不同类型——固定式 RFID读写器、手持 RFID读写器和桌面读写器。

固定读卡器固定在一个位置，通常安装在墙壁、桌面、入口或其他固定位置。固定式RFID读卡器通常配备外部天线端口，可连接从一个额外天线到最多八个不同的天线。通过增加一个或多个复用器，一些读卡器可连接多达64个RFID天线。连接到一个读卡器的天线数量取决于RFID应用所需的覆盖范围。有些桌面应用，比如文件的输入和输出，只需要很小的覆盖范围，所以一个天线就能很好地使用。其他覆盖面积更大的应用，如比赛计时应用中的终点线，通常需要多个天线来创建所需的覆盖区域。

移动读卡器是一种手持设备，既能灵活读取RFID标签，又能与主机电脑或智能设备通信。大多数移动设备都是无线的，依赖电池作为电源，以及Wi-Fi或蓝牙传输数据。移动式RFID读卡器主要分为两大类——配备车载计算机的读卡器，称为移动计算设备，以及通过蓝牙或辅助连接智能设备或平板电脑的读卡器，称为Sled。

固定或移动读卡器中常见的子集是集成读卡器。大多数移动读卡器是集成式读卡器，但固定读卡器既有单机设备，也有集成设备。集成式RFID读卡器是一种内置天线的读卡器，无需连接到外部天线。集成式读卡器通常美观，设计用于室内应用，避免大量标记物品。

USB读卡器是RFID读卡器中独特的子集，因为它们固定在电脑上，但不固定在墙壁插座上，因此比典型固定RFID读卡器拥有更大的移动性。USB读卡器在桌面应用中非常受欢迎，尤其是用于读取和写入单个RFID标签。

了解更多关于RFID读写器的信息——RFID读卡器入门：基本选项与功能

1、RFID读写器的类型

最常见的分类方式是根据他们的流动性进行分类。区分RFID读卡器的其他方式包括连接性、可用工具、功能、处理能力、电源选项、天线端口等类别。

频率范围 – 美国/FCC 902 – 928 MHz，欧盟/ETSI 865 – 868 MHz
移动性——固定读卡器、移动读卡器、USB读卡器
连接选项——Wi-Fi、蓝牙、局域网、串口、USB、辅助端口
可用工具——HDMI、GPS、USB、摄像头、GPS、GPIO、1D/2D条形码、蜂窝功能
处理能力——车载处理，无车载处理
电源选项——电源适配器、PoE、电池、车载、USB
可用天线端口——无外部端口，1端口、2端口、4端口、8端口、16端口

2、RFID读卡器价格是多少？

读写器通常是RFID系统中最昂贵的部件。RFID读卡器的价格根据所需功能和能力，从大约500美元到3000美元甚至更高不等。较便宜的读卡器类别之一是USB读卡器，平均价格约为500至600美元。USB读卡器通常读取范围较短，主要用于桌面应用。手持式读卡器和固定式读卡器的价格差异很大，取决于所提供的功能和功能。

3、如何选择RFID读卡器

你的应用需要多大的阅读范围？
有没有什么过于的环境条件需要考虑？过热、过冷、潮湿、撞击等？
你会把读卡器添加到网络中吗？
读者会被放在哪里？固定地点，还是车辆上？
读者需要移动吗？
你需要多少个读点/读区？
一次可能需要读取多少标签？
标签会多快通过读取区？比如，这是一条缓慢的传送带还是快速的比赛？

想了解选择RFID读写器的完整问题列表，请查看我们的RFID购买指南 – https://www.cykeo.com/30433.html

十、什么是RFID天线？

RFID天线是RFID系统中不可或缺的元件，因为它们将RFID读取器的信号转换为RFID波，这些波可被RFID标签接收。如果没有某种形式的RFID天线，无论是集成在读卡器中还是外部，RFID读卡器都无法正确地向RFID标签发送和接收信号。

与RFID读卡器不同，RFID天线被称为“哑设备”有几个原因——首先它们无法单独开电或保持电力，其次是RFID天线没有计算能力。当读写器的能量传输到天线时，天线会产生射频场，随后射频信号会传输到附近的标签。天线在特定方向产生波的效率称为天线增益。简单来说，增益越高，天线的射频场就越强大，覆盖范围也越远。

最常见的分类方式是基于它们发射射频波的方式，这称为其极性。线性极化RFID天线在垂直或水平平面上发射射频波，而圆极化RFID天线则以圆形模式发射射频波（见下图）。

1、线性极化天线

线性极化的RFID天线沿水平或垂直平面发射射频波。如果射频场是水平面，是否被描述为水平线性，同样的原理也适用于在垂直平面发射波的RFID天线。

如果使用线性天线，极性会显著影响系统的读取距离。最大化读距的关键是确保天线极性与RFID标签的极性对齐。如果两者不匹配，例如垂直线极化天线与水平线极化天线的标签不匹配，读取距离将大幅缩短。RFID标签的天线极性可以通过观察标签天线相对于天线的位置来确定——标签较长部分通常是水平或垂直。确定线性RFID天线的发射平面通常通过测试完成，但部分天线内置了所用线性平面的指示器。

虽然这对于获得最佳读数范围至关重要，但在购买时确定水平或垂直线性极性并不重要，只有在设备安装时才重要，因为天线或标签可以旋转90度以匹配任一极化选项。

2、圆极化天线

圆极化天线发射的射频波会在水平和垂直平面之间不断旋转，以增强应用的灵活性。这种灵活性使得RFID标签可以以多种方向读取。然而，由于能量分布在两个平面上，圆极化天线的读距比类似增益的线性天线短。

了解更多关于RFID天线的信息——选择 RFID天线的9种策略

3、天线类型

RFID天线和大多数RFID设备一样，可以分为不同类别，帮助缩小最适合应用的天线范围。尽管天线根据几个不同的因素进行分类，RFID天线最常见的分组是极性（圆形与线性）和坚固性（室内与室外）。

频率范围 – 美国/FCC 902 – 928 MHz，欧盟/ETSI 865 – 868 MHz，全球 860 – 960 MHz
极性——圆形、线性
坚固性——室内IP认证，室外IP认证
读取距离——近场（近场）、远场
安装类型——架式天线、地面天线、面板式天线、门式天线

4、RFID天线价格是多少？

大多数RFID天线的价格通常在50到300美元之间，但也有少数因关键的应用特定因素（如地面/垫式天线）而价格更高。这些天线专门用于比赛计时，必须足够坚固，能够在人、自行车甚至卡丁车碾压时保持良好性能。专用天线不仅能显著增加系统成本，也是一项对应用产生重大影响的投资。

5、选择RFID天线

你需要多大的阅读范围？
是否可以始终知道或控制RFID标签相对于天线在应用中的位置的朝向？
有没有什么过于的环境条件需要考虑？过热、过冷、潮湿、撞击等？
天线是安装在室内还是室外？
尺寸限制（比如天线不能大于x×y×z英寸）？

想了解选择RFID天线的完整问题列表，请查看我们的RFID购买指南 – https://www.cykeo.com/30436.html

十一、RFID事实与常见问题解答

1、什么是RFID的投资回报率（ROI）？

在考虑购买和部署任何新系统时，最重要的两个问题是公司是否以及何时能看到投资回报。固定成本、经常性成本以及换岗成本（以劳动力成本计）都必须在实施新系统前进行评估。

在实施RFID系统之前，应评估应用可行性和成本可行性。

2、什么是RFID应用可行性

应用可行性指的是判断应用是否适合用于RFID的过程。像所有技术一样，RFID也有局限性。环境限制、读取范围限制和资产材料组成只是影响RFID系统在特定应用中效果的几个方面。应用可行性过程应以项目及环境为起点，确定RFID（或其他技术）是否适合该应用。一些应用需要更高级的功能，比如实时跟踪，这可以通过某种实时定位系统（RTLS）实现。RTLS系统可以通过多种不同技术组合而成，包括RFID。

3、什么是RFID成本可行性

成本可行性是指评估从经济角度来看是否可行实施RFID系统。成本可行性不仅包括投资回报率是否可行，还包括利用当前和潜在数据来确定投资回报率的预计时间表。RFID系统可能很昂贵。它们需要在测试和作不同类型设备及标签时进行初步投资（如果技术失败，这可能会成为公司的沉没成本）。测试阶段结束后，部署成本开始计算（详见下文关于固定成本与经常性成本的相关内容）。只有当系统实施并正常运行后，才能开始实现投资回报的时间表。

4、RFID系统的固定成本与经常性费用有哪些

按固定（初始）或经常性成本分组，有助于更准确地描绘系统预期的年度成本和投资回报率。

5、固定成本

固定成本是与启动时相关的一次性费用。在RFID部署中，通常为安装系统所需的硬件（如读卡器、天线和电缆）支付固定成本。固定成本并不一定意味着你永远不会再购买该物品，只是意味着该物品不会一次性使用后在申请过程中丢弃或消耗。如果你计划先搭建一个初始系统，然后再扩展，硬件仍将被视为固定成本。只有当RFID标签在系统中持续重复使用时，才被视为固定成本——例如门禁控制的RFID遥控器，按需分配给员工。

6、经常性费用

经常性成本归因于一次性使用后在应用过程中丢弃或消耗的物品。RFID镶嵌或标签是RFID系统中常见的经常性费用示例。由于成本低廉，这些标签通常只需贴一次，并一直佩戴在物品上直到其使用寿命（或使用后丢弃）。如果使用RFID打印机，打印机色带有也将成为一项经常性费用。如果软件许可每年续签或作为SaaS（软件即服务）产品购买，也应作为经常性成本计入。

接下来

尽管本指南充满了RFID知识，但在实施RFID技术方面，它只是冰山一角。好消息是，我们有许多不同的方式可以了解更多信息：

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