01

物聯網系統中為什么要使用RFID芯片

物聯網系統中使用RFID芯片的原因主要可以歸結為以下幾個方面：

非接觸式自動識別與數據采集

RFID芯片通過無線電波與讀寫器進行通信，無需物理接觸即可實現信息的讀取和寫入，這極大地提高了數據交換的便捷性和效率。在物聯網系統中，RFID芯片能夠自動識別和采集物品的身份信息、位置信息以及狀態信息等，無需人工干預，從而降低了人為錯誤和提高了數據采集的實時性和準確性。

高效的數據處理能力

隨著技術的進步，RFID芯片的數據存儲容量日益增大，能夠存儲更多的信息，滿足復雜應用場景的需求。同時，RFID芯片具備高速的數據處理能力，能夠迅速響應讀寫器的指令，并實時返回數據，這為物聯網系統提供了高效的數據支持。

促進物聯網系統的智能化升級

RFID芯片與物聯網系統中的其他技術（如云計算、大數據、人工智能等）深度融合，共同推動了物聯網系統的智能化升級。通過RFID芯片采集的數據，物聯網系統能夠實現對物品的實時監控、預測性維護、智能調度等功能，為企業提供更為精準、高效的管理決策支持。例如，在智能倉庫管理中，RFID芯片可以實時追蹤貨物的位置和狀態，提高庫存管理的準確性和效率。

增強物聯網系統的安全性與可追溯性

RFID芯片采用多種加密技術和安全協議，確保數據在傳輸和存儲過程中的安全性和完整性，防止信息泄露和篡改。這對于物聯網系統的安全性至關重要。同時，RFID芯片還具備防偽溯源的功能，能夠確保物品從生產到消費的全鏈條可追溯，為食品安全、藥品監管等領域提供了有力的技術支持。

適應復雜環境與應用場景

RFID芯片具有耐環境性，能夠在各種惡劣環境下穩定工作。例如，在高溫、低溫、潮濕等環境下，RFID芯片仍能保持穩定的性能，確保數據的正常傳輸。這使得RFID芯片在物聯網系統中具有廣泛的應用場景，包括物流管理、倉儲管理、生產制造、人員考勤和門禁控制等多個領域。

RFID芯片的具體應用場景

RFID芯片的應用場景非常廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

物流管理：在貨物運輸過程中實現實時追蹤和監控。

庫存管理：快速準確地盤點庫存物品。

門禁系統：實現無接觸式門禁控制。

支付系統：在零售、交通等領域實現快速支付。

資產管理：對固定資產進行追蹤和管理。

綜上所述，物聯網系統中使用RFID芯片的原因主要包括非接觸式自動識別與數據采集的高效性、高效的數據處理能力、促進物聯網系統的智能化升級、增強物聯網系統的安全性與可追溯性以及適應復雜環境與應用場景的能力。這些因素共同推動了RFID芯片在物聯網系統中的廣泛應用和發展。

本文會再為大家詳解無線通信模塊家族中的一員——RFID芯片。

02

RFID芯片的定義

RFID芯片，全稱無線射頻識別芯片，是一種利用射頻信號進行非接觸式數據交換的微型電子裝置。它集成了存儲、處理和控制電路，通過無線電波與讀寫器進行通信，實現數據的讀取、寫入和存儲。RFID芯片就像是物聯網時代的一個個“隱形身份證”，為每一個物體賦予了唯一的身份標識和信息載體。

03

RFID芯片的原理

RFID芯片的工作原理基于電磁感應或電磁波反射的原理。當RFID標簽進入讀寫器的射頻場時，標簽會接收到讀寫器發出的射頻信號，并憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（無源標簽）或由標簽主動發送某一頻率的信號（有源標簽）。讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行數據處理。

04

RFID芯片的分類

RFID芯片可以按照多種方式進行分類，以下是一些常見的分類方式：

按頻率分類：低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）以及微波頻段（Microwave）芯片。低頻芯片穩定性高，適用于短距離應用；高頻芯片數據傳輸速度快，適用于票務、支付等；超高頻芯片標簽識別距離遠，適用于物流跟蹤；微波頻段芯片速度更快，適用于高速移動物體跟蹤。

按供電方式分類：被動式標簽芯片（無需電池供電，由讀寫器供電）、半主動標簽芯片（帶有一個電池供電的傳感器模塊，可以自動監測和上傳傳感器數據）和主動式標簽芯片（自帶電池，可以主動發送數據）。

05

RFID芯片與NFC芯片的區別

RFID芯片和NFC芯片在功能層面都是通過射頻技術實現短距離通信，但它們在多個方面存在顯著差異：

結構組成：RFID系統包含閱讀器、標簽和天線；而NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點功能整合進一塊單芯片上。

通信方式：RFID實現單向無線通信，而NFC可以單向和雙向通信，支持更復雜的交互。

通信距離：RFID的傳輸范圍可以達到幾米甚至幾十米，而NFC的傳輸范圍通常限制在幾厘米內。

應用場景：RFID更多被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理等領域；而NFC則更多應用于門禁、公交、手機支付等消費類電子設備相互通訊的場景。

06

RFID芯片的選型參數

在選擇RFID芯片時，需要考慮以下主要參數：

頻率：根據應用場景選擇合適的頻率范圍，如低頻、高頻、超高頻或微波頻段。

存儲容量：根據需要存儲的數據量選擇合適的存儲容量。

讀寫速度：根據應用場景對讀寫速度的要求進行選擇。

安全性：考慮是否需要加密功能以確保數據傳輸的安全性。

成本：根據預算選擇合適的芯片型號。

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RFID芯片的使用注意事項

在使用RFID芯片時，需要注意以下幾點：

標簽類型匹配：根據應用場景選擇合適的RFID標簽類型，如有源、無源、高頻、超高頻等。

標簽方向與位置：標簽的放置方向和位置對讀卡效果有很大影響，應確保標簽垂直于讀取器的天線方向，并盡量避免被金屬物體遮擋。

參數設置合理：合理設置讀取器的各項參數，如發射功率、讀取速率、頻率等，以避免電磁干擾和確保有效讀取。

環境控制：注意控制使用環境的溫濕度條件，避免極端環境對RFID標簽和讀取器性能的影響。

加密傳輸：在RFID數據傳輸過程中采用加密技術，確保數據的安全性和完整性。

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RFID芯片的廠商

RFID芯片市場上有許多知名的廠商，如NXP（恩智浦）、TI（德州儀器）、ST（意法半導體）、Alien Technology等。這些廠商提供多種類型的RFID芯片，以滿足不同應用場景的需求。請注意，隨著技術的不斷發展和市場的變化，新的廠商和產品不斷涌現，建議在選擇時仔細比較不同產品的性能和價格。

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供應商A：中科微

1、產品能力

（1）選型手冊

（2）主推型號1：Si24R2E

產品詳情介紹

Si24R2E 是一顆工作在 2.45GHz ISM 頻段，專為低功耗有源 RFID 應用場合設計， 集成嵌入式 2.45GHz 無線射頻發射器模塊、128 次可編程 NVM 存儲器模塊以及自動發 射控制器模塊等。工作頻率范圍為 2400MHz-2525MHz，共有 126 個 1MHz 帶寬的信道。 內部集成高 PSRR 的 LDO 電源，保證 1.9-3.6V 寬電源范圍內穩定工作。

Si24R2E 采用 GFSK 數字調制與解調技術。數據傳輸速率可配置，支持 2Mbps、 1Mbps 和 250Kbps 三種數據速率。高的數據速率可以在更短的時間完成同樣的數據收 發，因此可以具有更低的功耗。芯片輸出功率可調節，根據實際應用場合配置相應適合 的輸出功率，節省系統的功耗。

Si24R2E 針對低功耗應用場合進行了特別優化，在關斷模式下，所有寄存器值與 FIFO 值保持不變，關斷電流為 700nA；在待機模式下，時鐘保持工作，工作電流為 15uA， 并且可以在最長 130uS 時間內開始數據的發射。

Si24R2E 開啟自動發射功能，內部 Watchdog 與內部 RCOSC 時鐘工作，內部 Timer 計時器開始計時，芯片工作在睡眠狀態下，此時待機電流僅為 700nA。當內部 Timer 計 時器計滿，自動發射控制器自動完成數據從 NVM 存儲器的裝載與發射，數據發射完成 后，芯片立即進入睡眠狀態。Si24R2E 的平均功耗非常低，特別適合紐扣電池供電的應 用系統。

Si24R2E 操作方便，不需要外部 MCU，即可以自動完成數據的裝載與發射。NVM 存儲器可以存儲寄存器配置與發射的數據內容，掉電后不會丟失，數據可保持 10 年以 上。在 3.3V 供電電壓下，無需外部高壓，外部 MCU 可以通過芯片的四線 SPI 接口完 成 NVM 的配置編程，芯片最大可編程次數為 128 次，芯片支持 NMV 加鎖，防止 NVM 配置數據回讀，保證用戶數據安全。

Si24R2E 具有非常低的系統應用成本，不需要外部 MCU，僅少量外圍無源器件即 可以組成一個有源 RFID 無線數據發射系統。

硬件參考設計

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