負載調製是電子標籤經常使用的向讀寫器傳輸資料的方法。負載調製通過對電子標籤振盪迴路的電引數按照資料流的節拍進行調節，使電子標籤阻抗的大小和相位隨之改變，從而完成調製的過程。負載調製技術主要有電阻負載調製和電容負載調製兩種方式。

在電阻負載調製中，負載並聯一個電阻，稱為負載調製電阻，該電阻按資料流的時鐘接通和斷開，開關S的通斷由二進位制資料編碼控制。電阻負載調製的電路原理圖如圖7.15所示。

圖7.15  電阻負載調製的電路原理圖

電阻負載調製的特性如下。

（1）當二進位制資料編碼為"1"時，開關S接通，電子標籤的負載電阻為和的並聯；當二進位制資料編碼為"0"時，開關S斷開，電子標籤的負載電阻為。這說明，開關S接通時，電子標籤的負載電阻比較小。

（2）對於並聯諧振，如果並聯電阻比較小，將降低品質因數。也就是說，當電子標籤的負載電阻比較小時，品質因數值將降低，這將使諧振迴路兩端的電壓下降。

（3）上述分析說明，開關S接通或斷開，會使電子標籤諧振迴路兩端的電壓發生變化。為了恢復（解調）電子標籤傳送的資料，上述變化應該輸送到讀寫器。

（4）當電子標籤諧振迴路兩端的電壓發生變化時，由於線圈電感耦合，這種變化會傳遞給讀寫器，表現為讀寫器線圈兩端電壓的振幅發生變化，因此產生對讀寫器電壓的調幅。

（5）電阻負載調製的波形變化過程如圖7.16所示。圖7.16（a）為電子標籤資料的二進位制資料編碼，圖7.16（b）為電子標籤線圈兩端的電壓，圖7.16（c）為讀寫器線圈兩端的電壓，圖7.16（d）為讀寫器線圈解調後的電壓。可以看出，圖7.16（a）與圖7.16（d）的二進位制資料編碼一致，表明電阻負載調製完成了資訊傳遞的工作。

   圖7.16  電阻負載調製的波形變化過程

2．電容負載調製

在電阻負載調製中，負載並聯一個電容，取代了由二進位制資料編碼控制的負載調製電阻。電容負載調製的電路原理圖如圖7.17所示。

圖7.17  電容負載調製的電路原理圖

電容負載調製的特性如下。

（1）在電阻負載調製中，讀寫器和電子標籤在工作頻率下都處於諧振狀態；而在電容負載調製中，由於接入了電容，電子標籤迴路失諧，又由於讀寫器與電子標籤的耦合作用，導致讀寫器也失諧。

（2）開關S的通斷控制電容按資料流的時鐘接通和斷開，使電子標籤的諧振頻率在兩個頻率之間轉換。

（3）通過定性分析可以知道，電容的接入使電子標籤電感線圈上的電壓下降。

（4）由於電子標籤電感線圈上的電壓下降，使讀寫器電感線圈上的電壓上升。

（5）電容負載調製的波形變化，與電阻負載調製的波形變化相似，但此時讀寫器電感線圈上電壓不僅發生振幅的變化，也發生相位的變化，相位變化應儘量減小。

RFID系統的基本工作方式分為全雙工（Full Duplex）和半雙工（Half Duplex）系統以及時序（SEQ）系統。全雙工表示射頻標籤與讀寫器之間可在同一時刻互相傳送資訊。半雙工表示射頻標籤與讀寫器之間可以雙向傳送資訊，但在同一時刻只能向一個方向傳送資訊。 
 
在全雙工和半雙工系統中，射頻卷標的響應是在讀寫器發出的電磁場或電磁波的情況下發送出去的。因為與閱讀器本身的訊號相比，射頻卷標的訊號在接收天線上是很弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻卷標的訊號與閱讀器的訊號區別開來。在實踐中，人們對從射頻標籤到閱讀器的資料傳輸一般採用負載反射調製技術將射頻卷標資料載入到反射回波上（尤其是針對無源射頻卷標系統）。 
時序方法則與之相反，閱讀器輻射出的電磁場短時間週期性地斷開。這些間隔被射頻標籤識別出來，並被用於從射頻標籤到閱讀器的資料傳輸。其實，這是一種典型的雷達工作方式。時序方法的缺點是：在閱讀器傳送間歇時，射頻標籤的能量供應中斷，這就必須通過裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進行補償。 
RFID系統的一個重要的特徵是射頻卷標的供電。無源的射頻標籤自已沒有電源。因此，無源的射頻標籤工作用的所有能量必須從閱讀器發出的電磁場中取得。與此相反，有源的射頻標籤包含一個電池，為微型晶片的工作提供全部或部分“輔助電池”能量。 
1．RFID的資料儲存 
能否給射頻卷標寫入資料是區分不同型別RFID系統的一個重要因素。對簡單的RFID系統來說，射頻卷標的資料大多是簡單的（序列）號碼，可在加工晶片時整合進去，以後不能再變。與此相反，可寫入的射頻標籤通過讀寫器或專用的程式設計裝置寫入資料。 
 
射頻卷標的資料寫入一般分為無線寫入與有線寫入兩種形式。RFID卷標的資料量通常在幾個位元組到幾千個位元組之間。但是，有一個例外，這就是1位元射頻標籤。它有1位元的資料量就足夠了，使閱讀器能夠作出以下兩種狀態的判斷："在電磁場中有射頻標籤"或"在電磁場中無射頻標籤"。這種要求對於實現簡單的監控或訊號傳送功能是完全足夠的。因為1位元的射頻卷標不需要電子晶片，所以射頻卷標的成本可以做得很低。由於這個原因，大量的1位元射頻標籤在百貨商場和商店中用於商品防盜系統（EAS）。當帶著沒有付款的商品離開百貨商場的門閘時，安裝在出口的讀寫器就能識別出"在電磁場中有射頻標籤"的狀況，並引起相應的反應。對按規定已付款的商品來說，1位元射頻標籤在付款處被除掉或者去活化。 
對一般的RFID系統來說，使用電可擦可程式設計只讀儲存器（EEPROM）來儲存資料是主要方法。然而，使用這種方法的缺點是：寫入過程中的功率消耗很大，使用壽命一般為寫入100,000次。對微波系統來說，還使用靜態隨機存取記憶體（SRAM），記憶體能很快寫入資料。為了永久儲存資料，需要用輔助電池作不中斷的供電。 
2．RFID的工作頻率 
射頻卷標的工作頻率不僅決定著射頻識別系統工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識別距離，還決定著射頻標籤及讀寫器實現的難易程度和裝置的成本。 
工作在不同頻段或頻點上的射頻標籤具有不同的特點。射頻識別應用佔據的頻段或頻點在國際上有公認的劃分，即位於ISM波段之中。典型的工作頻率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902~928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。 
1）低頻段射頻標籤 
低頻段射頻卷標簡稱為低頻卷標，其工作頻率範圍為30kHz ~ 300kHz。典型工作頻率有：125KHz，133KHz。低頻卷標一般為無源卷標，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。低頻卷標與閱讀器之間傳送資料時，低頻卷標需位於閱讀器天線輻射的近場區內。低頻標籤的閱讀距離一般情況下小於1米。 
低頻標籤的典型應用有：動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜（帶有內建應答器的汽車鑰匙）等。低頻標籤有多種外觀形式，其中應用於動物識別的有：項圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。 
低頻標籤的主要優勢體現在：卷標晶片一般採用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價的特點；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、資料量要求較少的應用。 
低頻標籤的劣勢主要體現在：卷標存貯資料量較少；只能適合低速、近距離識別應用；與高頻標籤相比：卷標天線匝數更多，成本更高一些。 
 
2）中高頻段射頻標籤 
中高頻段射頻卷標的工作頻率一般為3MHz ~ 30MHz。典型工作頻率為：13.56MHz。該頻段的射頻標籤，從射頻識別應用角度來說，因其工作原理與低頻卷標完全相同，即採用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標籤類中。另一方面，根據無線電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，所以也常將其稱為高頻標籤。鑑於該頻段的射頻標籤可能是實際應用中最大量的一種射頻標籤，因而我們只要將高、低理解成為一個相對的概念，即不會在此造成理解上的混亂。為了便於敘述，我們將其稱為中頻射頻標籤。 
中頻標籤一般也採用無源設計，其工作能量同低頻標籤一樣，也是通過電感（磁）耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。卷標與閱讀器進行資料交換時，卷標必須位於閱讀器天線輻射的近場區內。中頻標籤的閱讀距離一般情況下也小於1米。 
中頻標準的基本特點與低頻標準相似，由於其工作頻率的提高，可以選用較高的資料傳輸速率。射頻卷標天線設計相對簡單，卷標一般製成標準卡片形狀，典型應用包括：電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。 
3）超高頻與微波標籤 
超高頻與微波頻段的射頻標籤，簡稱為微波射頻卷標，其典型工作頻率為：433.92MHz，862(902)~928MHz，2.45GHz，5.8GHz。微波射頻卷標可分為有源卷標與無源卷標兩類。工作時，射頻卷標位於閱讀器天線輻射場的遠區場內，標籤與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標籤提供射頻能量，將有源標籤喚醒。相應的射頻識別系統閱讀距離一般大於1m，典型情況為4~6m，最大可達10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束範圍內的射頻標籤可被讀/寫。 
由於閱讀距離的增加，應用中有可能在閱讀區域中同時出現多個射頻標籤的情況，從而提出了多標籤同時讀取的需求，進而這種需求發展成為一種潮流。目前，先進的射頻識別系統均將多卷標識讀問題作為系統的一個重要特徵。 
以目前技術水平來說，無源微波射頻卷標比較成功產品相對集中在902~928MHz工作頻段上。2.45GHz和5.8GHz射頻識別系統多以半無源微波射頻卷標產品面世。半無源標籤一般採用鈕釦電池供電，具有較遠的閱讀距離。 
微波射頻標籤的典型特點主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支援多標籤讀寫、是否適合高速識別應用，讀寫器的發射功率容限，射頻卷標及讀寫器的價格等方面。典型的微波射頻標籤的識讀距離為3~5m，個別有達10m或10m以上的產品。對於可無線寫的射頻標籤而言，通常情況下，寫入距離要小於識讀距離，其原因在於寫入要求更大的能量。 
微波射頻卷標的資料存貯容量一般限定在2Kbits以內，再大的存貯容量似乎沒有太大的意義，從技術及應用的角度來說，微波射頻標籤並不適合作為大量資料的載體，其主要功能在於標識物品並完成無接觸的識別過程。典型的資料容量指標有：1Kbits，128Bits，64Bits等。 
微波射頻標籤的典型應用包括：移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應用、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。 
3．RFID資訊保安 
RFID資料非常容易受到攻擊，主要是RFID晶片本身，以及晶片在讀或者寫資料的過程中都很容易被黑客所利用。因此，如何保護儲存在RFID晶片中資料的安全，是一個必須考慮的問題。 
最新的RFID標準重新設計了UHF(超高頻率)空中介面協議，該協議用於管理從標籤到讀卡器的資料的移動，為晶片中儲存的資料提供了一些保護措施。新標準採用"一個安全的鏈路"，保護被動標籤免於受到大多數攻擊行為。當資料被寫入卷標時，資料在經過空中介面時被偽裝。從卷標到讀卡器的所有資料都被偽裝，所以當讀卡器在從卷標讀或者寫資料時資料不會被擷取。一旦資料被寫入卷標，資料就會被鎖定，這樣只可以讀取資料，而不能被改寫，就是具有我們常說的只讀功能。 
 
從功能方面來看，RFID標籤主要分為三種：只讀卷標、可重寫卷標、帶微處理器卷標。只讀型卷標的結構功能最簡單，包含的資訊較少並且不能被更改；可重寫型卷標集成了容量為幾十位元組到幾萬位元組的快閃記憶體，卷標內的資訊能被更改或重寫；帶微處理器卷標依靠內建式只讀儲存器中儲存的作業系統和程式來工作，出於安全的需要，許多標籤都同時具備加密電路，現在這類卷標主要應用於非接觸型IC卡上，用於電子結算、出入管理等。