射頻識(shí)別技術(shù)

　　射頻識(shí)別，RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。

　　常用的有低頻（125k~134.2K）、高頻（13.56Mhz）、超高頻，微波等技術(shù)。

　　RFID讀寫(xiě)器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書(shū)館，門(mén)禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。

　　一、簡(jiǎn)介

　　射頻識(shí)別（RFID）是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。

　　無(wú)線電的信號(hào)是通過(guò)調(diào)成無(wú)線電頻率的電磁場(chǎng)，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去，以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。某些標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場(chǎng)中就可以得到能量，并不需要電池；也有標(biāo)簽本身?yè)碛?span id="qtvtfx3" class='hrefStyle'>電源，并可以主動(dòng)發(fā)出無(wú)線電波（調(diào)成無(wú)線電頻率的電磁場(chǎng)）。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。與條形碼不同的是，射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。

　　許多行業(yè)都運(yùn)用了射頻識(shí)別技術(shù)。將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車(chē)，廠方便可以追蹤此車(chē)在生產(chǎn)線上的進(jìn)度。倉(cāng)庫(kù)可以追蹤藥品的所在。射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對(duì)牲畜與寵物的積極識(shí)別（積極識(shí)別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個(gè)身份）。射頻識(shí)別的身份識(shí)別卡可以使員工得以進(jìn)入鎖住的建筑部分，汽車(chē)上的射頻應(yīng)答器也可以用來(lái)征收收費(fèi)路段與停車(chē)場(chǎng)的費(fèi)用。

　　某些射頻標(biāo)簽附在衣物、個(gè)人財(cái)物上，甚至于植入人體之內(nèi)。由于這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在未經(jīng)本人許可的情況下讀取個(gè)人信息，這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)有侵犯?jìng)€(gè)人隱私憂患。

　　二、概念

　　從概念上來(lái)講，RFID類似于條碼掃描，對(duì)于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫(xiě)器利用光信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫(xiě)器；而RFID則使用專用的RFID讀寫(xiě)器及專門(mén)的可附著于目標(biāo)物的RFID標(biāo)簽，利用頻率信號(hào)將信息由RFID標(biāo)簽傳送至RFID讀寫(xiě)器。

　　結(jié)構(gòu)

　　從結(jié)構(gòu)上講RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢問(wèn)器和很多應(yīng)答器組成。

　　近況

　　最初在技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)答器是指能夠傳輸信息回復(fù)信息的電子模塊，近些年，由于射頻技術(shù)發(fā)展迅猛，應(yīng)答器有了新的說(shuō)法和含義，又被叫做智能標(biāo)簽或標(biāo)簽。RFID電子標(biāo)簽的閱讀器通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。

　　在未來(lái)，RFID技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的進(jìn)步具有重要的意義。

　　三、組成部分

　　應(yīng)答器：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來(lái)說(shuō)都是用標(biāo)簽作為應(yīng)答器，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。

　　閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀取（有時(shí)還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式rfid讀寫(xiě)器或固定式讀寫(xiě)器。

　　應(yīng)用軟件系統(tǒng) ：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，并為人們所使用。

　　四、特點(diǎn)

　　射頻技術(shù)

　　射頻識(shí)別系統(tǒng)最重要的優(yōu)點(diǎn)是非接觸識(shí)別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無(wú)法使用的惡劣環(huán)境閱讀標(biāo)簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。有源式射頻識(shí)別系統(tǒng)的速寫(xiě)能力也是重要的優(yōu)點(diǎn)?？捎糜诹鞒谈櫤途S修跟蹤等交互式業(yè)務(wù)。

　　制約射頻識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展的主要問(wèn)題是不兼容的標(biāo)準(zhǔn)。射頻識(shí)別系統(tǒng)的主要廠商提供的都是專用系統(tǒng)，導(dǎo)致不同的應(yīng)用和不同的行業(yè)采用不同廠商的頻率和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，這種混亂和割據(jù)的狀況已經(jīng)制約了整個(gè)射頻識(shí)別行業(yè)的增長(zhǎng)。許多歐美組織正在著手解決這個(gè)問(wèn)題，并已經(jīng)取得了一些成績(jī)。標(biāo)準(zhǔn)化必將刺激射頻識(shí)別技術(shù)的大幅度發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

　　適用性

　　物流管理的本質(zhì)是通過(guò)對(duì)物流全過(guò)程的管理，實(shí)現(xiàn)降低成本和提高服務(wù)水平兩個(gè)目的。如何以正確的成本和正確的條件，去保證正確的客戶在正確的時(shí)間和正確的地點(diǎn)，得到正確的產(chǎn)品，成為物流企業(yè)追求的最高目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)存貨的價(jià)值要占企業(yè)資產(chǎn)總額的25%左右，占企業(yè)流動(dòng)資產(chǎn)的50%以上。所以物流管理工作的核心就是對(duì)供應(yīng)鏈中存貨的管理。

　　在運(yùn)輸管理方面采用射頻識(shí)別技術(shù)，只需要在貨物的外包裝上的安裝電子標(biāo)簽，在運(yùn)輸檢查站或中轉(zhuǎn)站設(shè)置閱讀器，就可以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的可視化管理。與此同時(shí)，貨主可以根據(jù)權(quán)限，訪問(wèn)在途可視化網(wǎng)頁(yè)，了解貨物的具體位置，這對(duì)提高物流企業(yè)的服務(wù)水平有著重要意義。

　　性能特點(diǎn)

　　1.快速掃描。RFID辨識(shí)器可同時(shí)辨識(shí)讀取數(shù)個(gè)RFID標(biāo)簽！

　　2.體積小型化、形狀多樣化。RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，RFID標(biāo)簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。

　　3.抗污染能力和耐久性。傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但RFID對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損；RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。

　　4.可重復(fù)使用?，F(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無(wú)法更改，RFID標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標(biāo)內(nèi)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。

　　5.穿透性和無(wú)屏障閱讀。在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒(méi)有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。

　　6.數(shù)據(jù)的記憶容量大。一維條形碼的容量是50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲(chǔ)存2至3000字符，RFID最大的容量則有數(shù)MegaBytes.隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。未來(lái)物品所需攜帶的資料量會(huì)越來(lái)越大，對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加。

　　7.安全性。由于RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及變?cè)臁?/p>

　　RFID因其所具備的遠(yuǎn)距離讀取、高儲(chǔ)存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個(gè)企業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以讓銷(xiāo)售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián)，從而更加準(zhǔn)確地接收反饋信息，控制需求信息，優(yōu)化整個(gè)供應(yīng)鏈。

　　五、工作原理

　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

　　一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無(wú)線電波能量，用以驅(qū)動(dòng)電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)， 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

　　以RFID 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來(lái)看大致上可以分成：感應(yīng)耦合及后向散射耦合兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。

　　閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，應(yīng)答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無(wú)源單元。

　　六、產(chǎn)品分類

　　RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無(wú)源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。

　　無(wú)源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是發(fā)展最成熟，市場(chǎng)應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門(mén)禁卡、二代身份證等，這個(gè)在我們的日常生活中隨處可見(jiàn)，屬于近距離接觸式識(shí)別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。

　　有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來(lái)的，其遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場(chǎng)潛質(zhì)。在遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車(chē)場(chǎng)，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個(gè)領(lǐng)域異軍突起，屬于遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

　　有源RFID產(chǎn)品和無(wú)源RFID產(chǎn)品，其不同的特性，決定了不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的應(yīng)用模式，也有各自的優(yōu)勢(shì)所在。但在本系統(tǒng)中，我們著重介紹介于有源RFID和無(wú)源RFID之間的半有源RFID產(chǎn)品，該產(chǎn)品集有源RFID和無(wú)源RFID的優(yōu)勢(shì)于一體，在門(mén)禁進(jìn)出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報(bào)警等領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)。

　　半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無(wú)源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠(yuǎn)距離識(shí)別和上傳數(shù)據(jù)，來(lái)解決單純的有源RFID和無(wú)源RFID沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的功能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是近距離激活定位，遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)。