浅谈RFID的基本原理
时间：2015-04-28 阅读：1947
RFID通讯协议是指RFID读写器和电子标签之间通讯交流时必须遵循的规则，包括哪方首先发起通讯请求，一方如何问，另一方如何答;先交流什么，后交流什么等等。
至于哪方首先发起通讯，很明显只有两种，RFID读写器先发请求和RFID电子标签先发请求。前一种叫ReaderTalkFirst，简称为RTF;后一种叫TagTalkFirst，简称为TTF。
我们知道，RFID电子标签从RFID读写器产生的射频场获取工作时需要的能量，通常认为应该是RFID读写器主动，电子标签被动才对。所以功能稍复杂的RFID电子标签都是采用RTF模式，即RFID读写器发问，电子标签回答。RFID读写器没有命令，RFID电子标签是不能主动说话的。但是有些RFID电子标签功能单一，每次与RFID读写器的交流中只需要回答一个同样的问题。对于这种RFID电子标签，如果再让RFID读写器每次先提问已经没有什么意义了，还不如每次与RFID读写器交流直接让RFID电子标签先说那永远不会变的一句话了，于是就有了TTF模式。TTF模式的RFID电子标签一般都是我们常说的ID卡，ID卡每次说的相同的一句话都是一个自身的编号(即*ID号)，RFID读写器识别这个编号来确定持卡者的身份。
其次是交流的顺序。对TTF电子标签当然没什么顺序可言了，一进入射频场RFID电子标签就自说自话，读写器识别ID号。但对RTF的RFID电子标签一般有严格的顺序：
*步是RFID读写器发出查询请求，如果射频场中有RFID读写器支持的RFID电子标签，电子标签即回送一个应答，告诉RFID读写器自己是什么类型的电子标签。
然后读写发出命令选中RFID电子标签，如果射频场中有多张RFID电子标签，通常还要进行防冲突循环以便选出*张电子标签进行操作。
第三步是进行相互认证，一方面RFID读写器要认证RFID电子标签是否是合法的，另一方RFID电子标签也要认证RFID读写器是否是合法的。
如果认证通过，就可以进行正常的读写数据操作了。
自然，这些步骤并不都是必须的，还有些简单的RFID电子标签，要求操作前用户直接把电子标签放到RFID读写器上，RFID读写器直接对其进行读写操作，前面的三步都省了;有些RFID电子标签没有密码，自然也就不需要相互认证了;有些RFID电子标签并不支持防冲突，同时有多张RFID电子标签时就无法操作;还有些RFID电子标签将呼叫和防冲突用一个步骤代替。所以对于具体的RFID电子标签，要仔细阅读其说明书，进行具体的分析。
还有一类RFID电子标签既可以工作在TTF模式又可以工作在RTF模式。两种模式之间的切换一般有两种方式：一种是电子标签刚进入射频场上电复位后会等待一个固定时间，在这段时间内如果有RFID读写器的命令，则工作在RTF模式，如果没有收到命令则进入TTF模式。另一种是RFID电子标签上电后主动在RTF与TTF之间不停的切换，在TTF模式下发送完一个识别号后，立即进入RTF模式等待RFID读写器的命令，如果有命令则执行命令，没有命令则退出RTF模式返回TTF模式继续发送识别号，之后进行下一次的循环切换。
还有一个全双工(FullDuplex，FDX)和半双工(HalfDuplex,HDX)的概念。在有线通讯中，我们知道全双工就是通讯双方可以同时双向通讯，半双工就是虽能双向通讯，但某一时刻只能有一个方向通讯。一般来说当然是全双工好，如果技术上能实现全双工，当然不用半双工;成本上全双工贵，半双工便宜。但在射频识别技术中FDX和HDX并不是这个意思。在ISO11785中对FDX和HDX的定义如下：
FDX：电子标签和RFID读写器在RFID读写器产生的磁场没有消失的情况下进行通讯。
HDX：电子标签和RFID读写器在RFID读写器产生的磁场停止之后进行通讯。
RFID技术中FDX的例子如Mifare系列RFID电子标签，HDX的例子如TI公司的134.2KHz电子标签，如RI-TRP-WR2B。目前的射频卡FDX比较多，因为射频卡无源，需要从RFID读写器的射频场取电，射频场不消失，RFID电子标签可以*的取电，对RFID电子标签内部的储能电路要求不高。缺点是RFID电子标签回送数据时因为自己不能产生射频场，只能被动发送，所以一般采取负载调制的方法回送数据。HDX在RFID读写器的射频场停止后回送数据，RFID读写器对RFID电子标签数据的识别解调容易。缺点是对RFID电子标签的储能电路要求较高，而且回送数据量有限。成本上HDX也未必比FDX便宜。