RFID系統的運作原理主要基於電磁耦合反向散射兩種方式:

  1. 電磁耦合 (Electromagnetic Coupling):

    • 電感耦合是指透過共享磁場將能量從一個電路元件傳輸到另一個電路元件。流經一個設備的電流變化會感應出另一個設備中的電流流動。電感耦合有利於低頻能源。

    • 主要用於低頻 (LF)高頻 (HF) RFID系統。

    • 讀寫器天線產生一個交變磁場。當RFID標籤進入這個磁場時,標籤天線上的線圈會感應到電流,產生感應電動勢,為標籤晶片提供能量。

    • 標籤晶片被激活後,會將儲存的資料透過改變其負載阻抗的方式,調變讀寫器發出的磁場,形成一個微弱的反射訊號。讀寫器接收到這個被調變的訊號後,解碼即可獲取標籤資料。

  2. 反向散射 (Backscatter Coupling):

    • 也稱為輻射式。

    • 當電磁波遠離天線時,磁場強度會迅速衰減,其影響在遠場區域可以忽略不計。在近場半徑之外,來自詢問器的波向外傳播,永遠不會將能量回饋給輻射元件。該電磁波向外傳播並與標籤中的天線元件相遇。當電磁波遇到尺寸為波長一半或更大的物體時,它會被反射。物體反射電磁波的效率由其反射橫截面來描述。與撞擊它們的波前共振的物體,例如適當頻率的天線,具有特別大的反射橫截面。

    • 主要用於超高頻 (UHF)微波 (Microwave) RFID系統。

    • 讀寫器發射連續的無線電波。當這些電波照射到被動式RFID標籤時,標籤天線會將部分電波能量反射回讀寫器。

    • 標籤晶片透過改變其天線的阻抗,來調變(開關)反射回來的電波,形成一個載有資料的訊號。讀寫器接收並解碼這些被調變的反射波,從而讀取標籤資料。

    • 主動式標籤則直接發射自身產生的無線電波訊號給讀寫器。

資料傳輸流程:

  1. 啟動 (Activation): 讀寫器發射射頻訊號。

  2. 能量傳輸 (Energy Transfer): 被動標籤從射頻訊號中獲取能量並啟動。

  3. 資料回傳 (Data Transmission): 標籤將其儲存的資料(如UID, EPC碼)透過調變反射訊號或主動發射訊號的方式回傳給讀寫器。

  4. 資料處理 (Data Processing): 讀寫器接收並解碼資料,然後將其傳輸到後端管理系統進行處理、儲存或分析。