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不用贴标签也能检测来人 / 货物!无源 RFID 近距离感应传感器太省心
作者:域感科技
时间:2026-07-01 17:03:31
这篇论文带来一款无源双天线 RFID 接近传感器,被测物体不用贴任何标签,设备无电池、低成本,有人 / 箱子经过通道就能自动识别上报,完美适配门禁、流水线计数场景
关键词: RFID

工厂门禁、物流通道、车间出入口统计一直有个痛点:想要检测人员、货物经过,就得给每个物体贴 RFID 标签,批量使用成本高、操作麻烦。

这篇论文带来一款无源双天线 RFID 接近传感器,被测物体不用贴任何标签,设备无电池、低成本,有人 / 箱子经过通道就能自动识别上报,完美适配门禁、流水线计数场景。

一、核心原理:物体挡信号,标签自动变编码

普通 RFID 需要物体自带标签才能被读取,这款设备反过来利用无线电传播规律:

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无源 RFID 近距感应传感器整体架构

  1. 1. 传感器自带两根天线:一根感应天线 SA负责探测前方有无遮挡,一根通信天线 CA专门和读写器稳定通讯;

  2. 2. 人、纸箱、金属板经过感应天线前方时,会吸收、遮挡射频信号,天线耦合强度下降,产生阻抗变化;

  3. 3. 芯片捕捉到信号扰动后,自动修改自身识别编码(EPC 码);

  4. 4. 读写器读到变化后的编码,就能判定:有物体经过通道。
    简单说:遮挡 = 信号变化 = 编码改变 = 触发检测报警,全程不用给被测物品贴任何电子标签。

二、硬件设计:双天线分工,兼顾探测与通讯

整套传感器完全无源,不靠电池供电,靠读写器发射的射频能量工作,核心分为两层设计:

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上图:RFID 接近感应传感器模拟样机;下图:采用矢量网络分析仪(VNA)调试功率分配网络(PDN)的测试搭建方案。

1. 底层射频硬件(物理层)
搭载 EM4325 通用 RFID 芯片,搭配三分路功率分配网络(PDN):

  • • 优先放大感应天线的信号灵敏度,轻微遮挡就能触发感应;

  • • 同时保障通信天线稳定和读写器连接,哪怕感应区被遮挡,数据也不会断连。

  • • 天线采用近场感应天线 + 普通偶极通信天线组合,868MHz 通用超高频频段,适配市面所有商用 RFID 读写器。

  • 2. 芯片程序逻辑(通信层)
    提前配置芯片控制寄存器:

  • • 编码前 32 位固定,用来区分传感器编号;

  • • 一旦感应到前方遮挡,后半段 64 位编码自动改变;

  • • 读写器识别编码变化,直接判定有人 / 货物通行,无需额外单片机、外接电路。

三、实测效果:门禁通道实测,纸箱、金属、行人全能识别

测试场景

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                                       模拟门禁通道用于验证传感器工作性能的测试装

模拟厂区门禁通道,读写器与传感器相距 1.3 米,高度离地 1.3 米,分别测试空通道、纸箱、金属板、行人经过:

  1. 1. 不同障碍物对射频信号衰减程度不同,行人遮挡造成的信号衰减最大,识别灵敏度最高;

  2. 2. 连续 13 次通行测试,每一次物体经过,读写器都会收到一段独一无二的修改后 EPC 编码;

  3. 3. 全程通信不中断,不会因为遮挡导致传感器失联。

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    RFID 读写器显示的 EPC 编码列表。每一组 EPC 编码对应一个经过通道、被 1 号传感器检测到的障碍物

四、对比传统检测方案,四大优势

✅ 免贴标签:人员、货物不用额外粘贴 RFID 标签,大幅降低长期使用成本;
✅ 无源无电池:纯无源设计,不用充电、不用更换电池,长期免维护;
✅ 一物两用:同一套设备同时完成无线通讯 + 近距离感应,无需加装红外、光电传感器;
✅ 通用兼容:搭配市面成熟商用 RFID 读写器,现有产线、门禁系统可直接改造复用。

五、落地适用场景

  • 工厂门禁考勤:无卡人员自动识别通行,无需人手刷卡;

  • 物流流水线计数:纸箱、货物经过自动统计数量,不用每件贴标;

  • 车间安全通道:危险区域检测人员闯入,自动报警;

  • 仓储出入口管控:统计进出货物频次,简化盘点流程。

结尾小结

传统 RFID 检测依赖给物品贴标签,红外、光电传感器布线复杂、易受环境干扰。这款无源双天线接近传感器跳出固有思路,靠射频信号遮挡实现无标签探测,低成本、易部署,给工业、仓储门禁提供全新轻量化检测方案。

未来优化天线尺寸后,还能做成小型贴片式传感器,大批量铺设在各类通道出入口。


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