1.5 RFID系统的构成
RFID系统由阅读器和标签两个基本部分构成，标签有时也称为芯片。阅读器向标签发出询问指令，获取信息，然后对相关信息采取进一步的操作。这种操作可能会在手持设备上显示相关信息或者向POS系统进行信息分发。也可能会改变库存数据库数据，或者实现数千英里以外的远程支付。
我们下面讨论典型的RFID系统的基本构成元素。
1.5.1 标签
RFID单元在传统的无线电设备概念里被称为异频雷达收发机（Transponder）。异频雷达收发机是电磁波发射和接收单元的集合体，被用来接收特殊的电磁信号并自动进行信息反馈。在其最基本的应用中，异频雷达收发机侦听无线电信号，并反馈代表其独特标识信息的无线信号。复杂的系统可以传输一串由字母或者数字组成的信号给信号发射源，也可以传输由数字和字符组成的混合字符串。更高级的系统还可以具有计算和验证过程，包括加密无线电传输，以防止非法侦听者获取传输的信息。
RFID系统中的异频雷达收发机通常被称为标签、芯片等。虽然，芯片指很小的无线电单元，而标签因为封装等具有稍大一些的体积，但是这两种称呼经常是可以互换的。我们在本书中采用标签这个名称。
作为一般规则，RFID标签主要包含如下的组成部分：
编码/解码电路记忆体 天线 电源
通信控制电路
标签可以分成如下两个大类：主动标签和被动标签
1.5.2 主动标签和被动标签
被动标签（Passive）不含电池或者其他电源。这样，标签必须依靠阅读器的信号能量来激活。标签拥有一个可以吸收阅读器天线发射的电磁波能量的共振电路。从电磁场中获得能量的技术即所谓的近场（Near Field）。顾名思义，为了保证系统的正常工作，标签必须和阅读器天线保持足够近的距离。也就是说，近场必须提供给标签足够的能量以保证标签可以回传识别信息。
为了保证被动标签的正常工作，天线和标签必须和阅读器保持足够近的距离。因为标签没有内置电源，这样标签必须从近场中获取能量进行通信。近场具有电磁场的特征并产生很小的、短时电磁脉冲，这种电磁脉冲足够维持标签的正常工作。
小工具
近场
近场是存在于无线电传播中的一种电磁现象。在近场中，电磁波具有足够的能量在另外的线圈中产生一个电磁场。同样，在靠近天线的范围内，也存在着近场。近场的大小取决于电磁信号的波长。
r = λ/2π
其中，
r：近场半径
λ：波长
例如，RFID的常用频率是13.56MHz，这个频率的电磁波的波长大约是22米。这样，
r =22/2π = 22/6.28 = 3.5 米
也就是说，13.56MHz RFID的近场半径为3.5米或者11.5英尺。被动标签需要近场，需要在近场内才能正常工作。
和被动标签相对应的是主动标签（Active），主动标签自带电源，通常是内置电池。因为内置电源可以给无线电路供电，因此，标签能够主动地发射和接收电磁信号，而无需依靠阅读器天线近场来获取能量。因为标签无需依靠阅读器天线的电磁场来获取能量，因此，其作用距离不局限于近场范围内。阅读器和标签之间的通信可以跨越近场，达到很远的距离。这样，主动标签系统就具有较远的最小阅读距离。
半被动标签（Semi-passive）内置电池给记忆体电路供电，但是在发射和接收信号时需要依靠近场给无线电路提供能量。
图1-4 被动和主动标签工作过程
1.5.3 阅读器
RFID系统的第二个基本元素是标签询问机或者阅读器（Interrogator ，Reader.）。阅读器其实是一个不当的名字。从技术上讲，阅读器其实就是一个无线电收发报机（即发射机和接收机的总和）。因为系统工作的一般情形是阅读器先询问标签，并从标签接收相关信息，看起来是“阅读标签”，这可能就是“阅读器”的由来。阅读器可以拥有内置天线，也可以是天线分离式的。天线可以是阅读器的一部分，也可以是单独的设备。手持设备是阅读器/天线集成式，而较大型的设备则一般是被制造成阅读器/天线分离式的。
阅读器还必须具有通信接口如RS232串口或者以太网接口、编码和解码电路、电源以及通信控制电路等。
阅读器从RFID标签获取信息。阅读器可以是独立的系统（Self-contained），可以独立地记录阅读信息和工作。阅读器也可以是诸如POS系统、大型本地网络（Local Area Network , LAN）、广域网系统（Wide Area Network , WAN）的一部分。在需要向LAN或者其他系统传输阅读数据的系统里，阅读器必须通过以太网接口或者RF232等接口进行数据的传输。
阅读器特别是阅读器天线，具有不同的大小，从邮票大小到长宽几英尺，差异很大。
1.5.4 中间件
中间件（Middleware）软件是用来管理阅读器和从标签获取数据的。中间件还负责将这些数据传输给后台的数据库系统。中间件处于阅读器和后台系统之间，管理阅读器和后台系统之间的信息流。为了顺利地从标签获取数据和管理数据，中间件具有基础过滤、阅读器集成与控制的功能。
随着RFID技术的成熟，中间件将具有越来越多的功能。无论是对于阅读器还是其他设备以及数据管理，中间件的作用会越来越强。
后台系统可以是标准的数据库系统如SQL、My SQL、Oracle, Postgres以及类似产品。根据应用项目的不同，后台数据库系统可以在一台单独的PC机上运行，也可以在大型机上运行，通过全球通信网络系统来实现对系统的管理。
