物联网太大 深入浅出谈谈RFID原理

好多朋友，天天在做RFID，做的也不错，但却不懂得它的基本原理，也不好意思问。书上的讲解，虽然也清楚，但往往属于技术性的，让人不容易通俗理解。

以13.56MHz的RFID技术为例，分为读卡器和卡。读卡器是跟电源接的，当卡靠近读卡器的时候，卡内部的线圈从读卡器发射的13.56MHz的磁场感应中获取能量，再通过整流滤波后供给卡芯片，当然卡芯片所需的能量很少就够了。当读卡器要向卡传输信号，可以通过ASK调制在磁场上，这样，卡芯片就能获取ASK信号，当然这个ASK调整速度不能太低，不然卡芯片上的电容滤波不稳定，会导致卡芯片的供电不稳。

以上一般做RFID的都能明白，但当卡芯片如何把信号传给读卡器，很多人就不明白了，尤其是那个术语“副载波负载调制”，到底什么意思？

很多人都会错误的理解为：卡芯片因为从读卡器上获取了能量，当它需要向读卡器发送信号的时候，可以如射频芯片一样，自己通过它的天线主动的辐射能量出去即可，当然这个解释是可以自圆其说的，实际上这个逻辑也是可以实现的，但这个逻辑的问题在于，卡芯片需要足够的能量，这个会导致读卡器的读卡距离很近很近，所以不实用，一般这种技术，往往用于有源RFID中，这儿不做详细讲解。

那么卡到底如何传输自己的信号呢，实际上卡端通过对自身连接的线圈的开路、短路来实现的，这样卡芯片基本上不损耗电。但条件是读卡器一直处于13.56MHz的高频信号下，卡通过不停的开路、短路自身的天线，导致读卡器与卡之间的磁场变化，从而影响了读卡器天线两端的电压幅度的微弱变化，再从这个微弱的信号中，类似AM收音机一样，获取信号。这个就是所谓的“负载调制”，那么还有一个“副载波”又是什么意思，这个等价于一般射频中的中频概念，主要是为了解决数据过来的时候，长0或长1的问题，比如连续很多个0信号或者1信号，导致读卡器接收的时候，无法分辨到底是数据，还是稳态的非数据，所以在数据传输的时候，再插入信号以作数据标识。

我们用最常见的水管里的水来做比喻，让它来模拟RFID：

我们把水管里的水比作磁场，他连接了读卡器和卡，并且水流只能从读卡器流到卡那儿。所以卡获得能量。当读卡器要发信号给卡，很简单，通过控制水流，让它一会儿流，一会儿不流，卡就能感受到了。那卡如何告诉读卡器呢，也很简单，它去堵水龙头，让它一会儿流，一会儿堵（磁场属于疏耦合，不能完全堵死，只是等价于阻塞了一些），读卡器就知道了。