射頻識別技術

　　射頻識別，RFID（Radio Frequency Identification）技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。

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

　　RFID讀寫器也分移動式的和固定式的，目前RFID技術應用很廣，如：圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。

　　一、簡介

　　射頻識別（RFID）是一種無線通信技術，可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或者光學接觸。

　　無線電的信號是通過調(diào)成無線電頻率的電磁場，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標簽上傳送出去，以自動辨識與追蹤該物品。某些標簽在識別時從識別器發(fā)出的電磁場中就可以得到能量，并不需要電池；也有標簽本身擁有電源，并可以主動發(fā)出無線電波（調(diào)成無線電頻率的電磁場）。標簽包含了電子存儲的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識別。與條形碼不同的是，射頻標簽不需要處在識別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。

　　許多行業(yè)都運用了射頻識別技術。將標簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車，廠方便可以追蹤此車在生產(chǎn)線上的進度。倉庫可以追蹤藥品的所在。射頻標簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對牲畜與寵物的積極識別（積極識別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個身份）。射頻識別的身份識別卡可以使員工得以進入鎖住的建筑部分，汽車上的射頻應答器也可以用來征收收費路段與停車場的費用。

　　某些射頻標簽附在衣物、個人財物上，甚至于植入人體之內(nèi)。由于這項技術可能會在未經(jīng)本人許可的情況下讀取個人信息，這項技術也會有侵犯個人隱私憂患。

　　二、概念

　　從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，對于條碼技術而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標物的RFID標簽，利用頻率信號將信息由RFID標簽傳送至RFID讀寫器。

　　結(jié)構

　　從結(jié)構上講RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器和很多應答器組成。

　　近況

　　最初在技術領域，應答器是指能夠傳輸信息回復信息的電子模塊，近些年，由于射頻技術發(fā)展迅猛，應答器有了新的說法和含義，又被叫做智能標簽或標簽。RFID電子標簽的閱讀器通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌FID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

　　在未來，RFID技術的飛速發(fā)展對于物聯(lián)網(wǎng)領域的進步具有重要的意義。

　　三、組成部分

　　應答器：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用標簽作為應答器，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。

　　閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀?。ㄓ袝r還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式rfid讀寫器或固定式讀寫器。

　　應用軟件系統(tǒng) ：是應用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進一步處理，并為人們所使用。

　　四、特點

　　射頻技術

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

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

　　適用性

　　物流管理的本質(zhì)是通過對物流全過程的管理，實現(xiàn)降低成本和提高服務水平兩個目的。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間和正確的地點，得到正確的產(chǎn)品，成為物流企業(yè)追求的最高目標。一般來說，企業(yè)存貨的價值要占企業(yè)資產(chǎn)總額的25%左右，占企業(yè)流動資產(chǎn)的50%以上。所以物流管理工作的核心就是對供應鏈中存貨的管理。

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

　　性能特點

　　1.快速掃描。RFID辨識器可同時辨識讀取數(shù)個RFID標簽！

　　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標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應用于不同產(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對水、油和化學藥品等物質(zhì)具有很強抵抗性。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卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。

　　4.可重復使用?，F(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。

　　5.穿透性和無屏障閱讀。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)，并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒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)容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大，對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。

　　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，使其內(nèi)容不易被偽造及變造。

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

　　五、工作原理

　　RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標簽或被動標簽），或者由標簽主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

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

　　以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成：感應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)構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，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。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，應答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。

　　六、產(chǎn)品分類

　　RFID技術中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。

　　無源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是發(fā)展最成熟，市場應用最廣的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。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)展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應用空間和市場潛質(zhì)。在遠距離自動識別領域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領域有重大應用。有源RFID在這個領域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。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)品和無源RFID產(chǎn)品，其不同的特性，決定了不同的應用領域和不同的應用模式，也有各自的優(yōu)勢所在。但在本系統(tǒng)中，我們著重介紹介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產(chǎn)品，該產(chǎn)品集有源RFID和無源RFID的優(yōu)勢于一體，在門禁進出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領域有著很大的優(yōu)勢。

　　半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢。半有源RFID技術，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術，利用低頻近距離精確定位，微波遠距離識別和上傳數(shù)據(jù)，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現(xiàn)的功能。簡單的說，就是近距離激活定位，遠距離識別及上傳數(shù)據(jù)。