分析射頻識別系統的三大組件之前，我們首先要明白該系統的工作原理，所謂“射頻識別技術”，就是利用電感或者電子耦合以及反向散射的傳輸特性，實現對物體的自動跟蹤和識別。首先，讀寫器利用天線在一定范圍內發射射頻能量形成一個電磁場，當附著射頻標簽的物體進入讀寫器的天線場范圍時，就會產生一定的感應電流。其次，射頻標簽通過這種電流而獲得一定的能量，并通過標簽內的天線場，發出存儲在內部芯片的產品數據。這時候，讀寫器形成的天線場就能自動接收射頻標簽發出的數據并進行調制和解碼，最后送到服務器或管理系統進行分析和處理。下圖為射頻識別系統的工作原理，應答器可以看作射頻標簽。

　　從上圖可以看出，一個最簡單的射頻識別系統也具有射頻標簽和讀寫器兩部分，當然，還有鑲嵌在讀寫器和射頻標簽內部的天線。下面分別進行分析：

　　射頻標簽

　　射頻標簽又稱為射頻卡或應答器，由IC芯片與內置天線組成，每一個射頻標簽都有一個惟一的電子編碼，通常嵌在被識別對象上，存儲了被識別對象的各種信息和數據。擁有惟一電子編碼的還包括二維碼與一維碼（常見的國際條形碼），但很多人混淆了三者的概念。我們可以這樣區分，二維碼和一維碼是一類，它們都不能做到全方位識別，只能使用一個手持終端掃描，而且不能承受高溫高壓或者惡劣的環境。超市商品上的條形碼很容易損壞就是這個原因，而且還很容易被撕壞，在酸性和堿性的作業環境下也很極易失去識別能力。而射頻標簽則不然，它們對惡劣環境的抗性非常強，而且不用找到標簽的位置，只要讓應答器靠近物體就可以識別。無論是方便性和穩定性，射頻標簽都遠遠超過二維碼和一維碼。

　　射頻標簽根據供電方式、作業頻率和數據調制方式的不同，可分為三類。

　?。?）根據供電方式劃分，可分為無源射頻標簽和有源射頻標簽。有源和無源可以理解成有無內置電池，有源射頻標簽完全由內部的電池供電，其能量儲備非常充足，可識別距離可以達到幾十米，甚至百米開外。但缺點就是價格過高，使用壽命很短。即便內置的電池被高度壓縮，也還是要占用一定的空間，不能制作成薄卡，也不適應在惡劣的環境下作業。

　　無射頻標簽無需內置電池，依靠耦合讀寫器發射的電磁場能量獲得自己的作業能源，具有重量輕、壽命長、體積小、成本低等顯著特點。另外，它對惡劣環境的抗性也較強。缺點是發射距離短，一般不到一米，極限距離也不過幾十米，而且需要大發射功率的讀寫器作為支持。

　　（2）根據數據調制方式劃分，可分為被動式標簽和主動式標簽，主動式射頻標簽也是自帶電池進行供電，可以將數據主動發給讀寫器，可靠性高，傳輸距離也遠。而被動式標簽是由讀寫器先發出查詢信號激活射頻標簽，然后進入通信狀態。兩者各有優缺點，具體見下表：

　?。?）根據工作頻率劃分，可以分為30～300KHz的低頻、3～30MHz的高頻、300MHz～3GHz的超高頻和2.45GHz的微波。不過，射頻識別所占據的頻段在國際上有統一的劃分，不同的頻段代表著不同的工作方式（電感耦合或電磁耦合）、識別范圍和設備成本等。

　　一般情況下，低頻射頻標簽的典型頻率為125KHz和3KHz，中高頻段射頻標簽為13.56MHz，特高工作頻率為433MHz和915MHz，微波射頻標簽為2.45GHz和5.8GHz。下表記錄了幾個典型頻段射頻系統的特點。

　　傳感器

　　讀寫器可以實現數據的傳輸讀寫，除了顯示射頻標簽信息，也可以同電腦其他系統進行組合，完成對射頻標簽的各種操作。讀寫器拆分后為7部分，分別為硬盤驅動器、傳輸設備、編程器、通信器、查詢器、掃描器和讀頭。

　　讀寫器是射頻識別系統的重要組成部分，在識別系統中的作用非常重要，因為讀寫器的頻率決定了射頻識別系統的作業頻率，而讀寫器本身的功率影響著射頻識別的有效距離。讀寫器的功能主要體現在以下幾個方面：

　?。?）完成讀寫器和射頻標簽之間的通信功能，這也是最常見的功能。

　?。?）讀寫器可以通過RS-232等接口實現自身與計算機之間的連接通信，并與計算機的網絡進行連接，提供射頻標簽上的數據信息。

　?。?）讀寫器具備防碰撞功能，可以實現一個讀寫器同時解讀多個電子標簽。

　?。?）讀寫器除了能讀取靜止的射頻標簽，對快速移動中的電子標簽也可以實現快速讀取。

　　（5）讀寫器可以檢查出解讀過程中的錯誤信息，保證顯示的數據準確無誤。

　?。?）相對于有源電子標簽而言，讀寫器能夠讀出內置電池的相關信息，如電量等。

　　因此，讀寫器的主要任務是觸發存儲商品信息的射頻標簽，并與射頻標簽建立通信關系，在電腦與非接觸的商品之間傳輸數據，完成非接觸類通信的一系列步驟。例如，通信的建立、身份驗證和防止碰撞等都是由讀寫器來完成的。下面是讀寫器的基本工作流程圖：

　　讀寫器的基本工作流程

　　按照基本構成來說，讀寫器分為硬件部分和軟件部分。軟件部分不需要使用者自己下載，它們在出廠時就已經被固化在了讀寫器模塊中，可以對讀寫器接收到的指令進行反饋、對射頻標簽發出各種動作指令。硬件部分可以簡化為控制系統和高頻接口，高頻接口由發送器和接收器組成，控制系統則采用專用集成電路和微處理器來實現其功能。此外，讀寫器還需要可以發射電磁波的天線。

　　高頻接口又被稱作射頻模塊，其主要功能有：高頻發射電磁波、激活射頻標簽為自身提供能量、對發射信號進行調制，然后將數據傳輸給射頻標簽，并接收無線信息?？刂葡到y也稱為讀寫系統，可以與數據管理軟件進行數據傳輸，并執行從該軟件發出來的各種指令。

　　天線

　　天線可以看作一個轉換裝置，它能將接收到的電流信號轉換成電磁波，也可以將電磁波信號轉換成電流裝置。天線在射頻識別系統中起到了連接和樞紐的作用，射頻標簽和讀寫器都需要安裝天線。可以這么說，天線是射頻標簽和讀寫器的空間接口。根據射頻識別系統的工作原理，讀寫器和射頻標簽之間的天線耦合分為電感耦合模式和反向散射耦合模式，分別應用于低頻識別和微波識別。單從天線方面來說，射頻識別系統中一共分為兩類，一類是射頻標簽的天線，一類是讀寫器的天線。

　?。?）射頻標簽的天線。該類天線必須要嵌入很小的射頻標簽內，所以要求的體積必須要足夠小，并且要有一定的覆蓋方向性，不僅可以為射頻標簽提供盡可能大的信號，也為其提供能量。作為射頻標簽里易耗損的部件，天線的價格非常便宜，但在選購的時候要特別注意天線的品類、阻抗和應用到射頻標簽上的射頻能量。

　　（2）讀寫器的天線。射頻識別系統中的讀寫器必須要通過天線來發射能量，形成一定的電磁場，并通過電磁場對射頻標簽進行刺激和感應。也就是說，電線所形成的磁場范圍就是識別系統的可讀取區域，任何識別系統都必須具有天線，用來發射和結束識別信號。尤其是在電感耦合識別系統中，讀寫器天線主要用于產生電磁圈，而電磁圈可以向射頻標簽提供電源，并維持射頻標簽和讀寫器之間的信息傳輸。所以，讀寫器的天線設計首先要保證的就是線圈的電流足夠大，這樣才能產生最大的磁通量。其次，功率一定要匹配，以實現最大程度的利用磁通量。要具備足夠的帶寬，保證信號的傳輸。