浅谈超高频rfid标签读距的个人理解

熟悉UHFRFID技术的人会知道，读距没有绝对值，这是一个相对值。有人说手持机能读10米，有人说手持机可以读15米。标签厂家也会把读距说得很大，以证明自己产品的优良。小编今天就对读距方面，来谈谈个人理解，理解有偏颇的地方，欢迎业内大佬指正。

    RFID系统中，和读距相关的，一是读写器，二是环境，三是标签。读标签的大概过程就是读写器发出电磁波，电磁波在空气中传播，距离越远电磁波的衰减越大。然后电磁波传播到标签位置，标签天线切割磁感线产生脉冲电流，电流供给标签的芯片，如果这点能量不够激活标签芯片，表现就是读不到标签。如果能激活芯片，标签就工作，并返回一个脉冲电流给标签的天线，天线再把这点能量变成电磁波发出去，再经过空气衰减，传达到读写器天线，读写器天线再将其转化成脉冲电流给读写模块。读写器接收灵敏度高的话，就能侦测到这么细微的能量，并成功解析，这时候标签才被读出来，如果能量实在是太微弱了，读写器感受不到，标签就无法读取。

    首先说一下读写器，它通过模块发出脉冲电流，天线收到之后将其转化为电磁波发出去，模块功率越大电磁波强度越大，天线在某个方向的增益越大，电磁波在这个方向上的强度也越高。这个电磁波强度，可以用一个代码代替，叫EIRP，意思是电磁波在某个方向上辐射的强度，是功放发射的功率与天线增益的乘积，又因为我们所说的功率单位不是瓦，而是dbm，其实是取对数来的，再说白一点，就是EIRP=xxdbm+xxdbi，比如手持机的rfid输出功率是30dbm，天线增益是3dbi，那么eirp就是33dbm，这是理论值，因为还有模块和天线之间导线的损耗，有手持机外壳的遮挡损耗等各种因素。记住这个值，手持机读的远不远，跟这个值有很大关系！第二是接收灵敏度，比如模块的接收灵敏度大概在-75dbm，就是说能量在-75dbm时仍能被感知并且解析，如果-76dbm，就太微弱，没能力收到了。
    第二，说一下自由空间的电磁波衰减，是32.45+20*log(MHz)+20*log(km)，915MHz电磁波在1米处的衰减就是32.45+20*log915+20* log0.001=32.45+20*(2.96-3)=31.65dbm。结合之前的例子，30dbm输出功率，3dbi增益天线的手持机，在1米的位置，电磁波强度由之前的33dbm变成了1.35dbm了，衰减够大吧，不过别担心，随着距离增加，衰减越来越少，基本上损耗6dbm能量，距离就变成2倍，当然也可以用公式套，那我们看一下5米的时候，电磁波是多少.....(计算中).....额，空气中损耗是45.65dbm，此处电磁波强度是-12.65 dbm，如果标签放在读写器5米处，标签的激活灵敏度是-12.65dbm，那么标签一定可以被激活。然后就要考虑标签返回的能量，标签接受电磁波，转换成电流，再变成电磁波发出去，总能量肯定衰减，因为天线增益的缘故，衰减并不是很多，有的甚至还增加(天线增益就像手电筒的聚光，可能总量可能减小了，但如果聚拢的好，某个方向会比原来大，这跟标签有关系)，就当不增不减吧，反向能量到达读写器时是-12.65-45.65=-58.3dbm，而国外常用读写器芯片做成的模块一般是-75到-80dbm之间，天线增益是3dbi，那么最差也能接收到-78dbm的微弱信号并解析成功(国产读写器芯片大概-60到-70左右，也可以读到)。和空气中那点小损耗相比，差很多。如果那公司推导，基本上20米以外的标签，或者周围有电磁波干扰的环境，才会考虑标签返回的能量是否能被读写器接收。

第三，标签的问题，但是其实前面把标签该有的东西，都说了不少。这就是rfid读距，是一个可用公式套的值。读写器的话，别说能读多远，要说射频口发射功率是多少，天线增益是多大，设备优化的好不好，eirp是多少。标签的话，也别说读距，只告诉我们读写器到标签的最小功率(前向功率)是多少，标签返回时反向功率是多少，剩下的，我们可以算。

很多人在楼道里做rfid读距测试，或者贴着墙，很多时候，是有电磁波反射的，当反射的电磁波和直达标签处的电磁波，波峰和波峰重叠，波谷和波谷重叠时，读取距离就会超远，这个值没有意义。如果波峰和波谷重叠，就形成盲区，后退一些，还能读到。这些都没意义。

以上是小编的一些个人浅见，希望多少能给大家带来一些帮助。