RFID技術簡介

射頻識別技術RFID（Radio Frequency Identification Technology）是從八十年代起走向成熟的一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。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電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單元，利用RF信號將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。RFID單元中載有關于目標物的各類相關信息，如：該目標物的名稱，目標物運輸起始終止地點、中轉地點及目標物經過某一地的具體時間等，還可以載入諸如溫度等指標。RFID單元，如標簽、卡等可靈活附著于從車輛到載貨底盤的各類物品。

（1）、最基本的RFID系統組成：

閱讀器（Reader）：讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；

天線（Antenna）：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據，在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面。讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標簽信息被傳送到電腦上進行下一步處理。（在以上基本配置之外，還應包括相應的應用軟件）

標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，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；每個標簽都有一個全球唯一的ID號碼——UID，UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改。用戶數據區（DATA）是供用戶存放數據的，可以進行讀寫、覆蓋、增加的操作。讀寫器對標簽的操作有三類：

識別（Identify）：讀取UID；

讀取（Read）：讀取用戶數據；

寫入（Write）：寫入用戶數據

（2）RFID系統的工作原理：

RFID系統在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面，電子標簽中保存有約定格式的電子數據。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。閱讀器通過天線發送出一定頻率的射頻信號，當標簽進入磁場時產生感應電流從而獲得能量，發送出自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機進行有關處理。

（3）RFID系統的工作頻率：

通常閱讀器發送時所使用的頻率被稱為RFID系統的工作頻率。常見的工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz及13.56MHz等等。低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz，典型的工作頻率有：125KHz、225KHz、13.56M等，這些頻點應用的射頻識別系統一般都有相應的國際標準予以支持。其基本特點是電子標簽的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短、電子標簽外形多樣（卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強等。

高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz， 典型的工作頻段有：915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。高頻系統在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持。高頻系統的基本特點是電子標簽及閱讀器成本均較高、標簽內保存的數據量較大、閱讀距離較遠（可達幾米至十幾米）， 適應物體高速運動性能好，外形一般為卡狀，閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性。

（4）RFID標簽類型

RFID標簽分為被動標簽（Passive tags）和主動標簽（Active tags）兩種。主動標簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠時體積較大，與被動標簽相比成本更高，也稱為有源標簽， 一般具有較遠的閱讀距離，不足之處是電池不能長久使用，能量耗盡后需更換電池。

無源電子標簽在接收到閱讀器（讀出裝置）發出的微波信號后，將部分微波能量轉化為直流電供自己工作，一般可做到免維護，成本很低并具有很長的使用壽命，比主動標簽更小也更輕，讀寫距離則較近，也稱為無源標簽。相比有源系統，無源系統在閱讀距離及適應物體運動速度方面略有限制。

按照存儲的信息是否被改寫，標簽也被分為只讀式標簽（read only）和可讀寫標簽（read and write） 只讀式標簽內的信息在集成電路生產時即將信息寫入，以后不能修改，只能被專門設備讀取；可讀寫標簽將保存的信息寫入其內部的存貯區，需要改寫時也可以采用專門的編程或寫入設備擦寫。一般將信息寫入電子標簽所花費的時間遠大于讀取電子標簽信息所花費的時間，寫入所花費的時間為秒級，閱讀花費的時間為毫秒級。

3、RFID技術特點及優勢

RFID是一項易于操控，簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術，識別工作無須人工干預，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準；可自由工作在各種惡劣環境下：短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長距射頻產品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。其所具備的獨特優越性是其它識別技術無法企及的。主要有以下幾個方面：

讀取方便快捷：數據的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進行。有效識別距離更大，采用自帶電池的主動標簽時，有效識別距離可達到30米以上；

識別速度快：標簽一進入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個標簽，實現批量識別；

數據容量大：數據容量最大的二維條形碼（PDF417），最多也只能存儲2725個數字；若包含字母，存儲量則會更少；RFID標簽則可以根據用戶的需要擴充到數十K；

使用壽命長，應用范圍廣：其無線電通信方式，使其可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境，而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼；

標簽數據可動態更改：利用編程器可以向寫入數據，從而賦予RFID標簽交互式便攜數據文件的功能，而且寫入時間相比打印條形碼更少；

更好的安全性：不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上，而且可以為標簽數據的讀寫設置密碼保護，從而具有更高的安全性；

動態實時通信：標簽以與每秒50～100次的頻率與解讀器進行通信，所以只要RFID標簽所附著的物體出現在解讀器的有效識別范圍內，就可以對其位置進行動態的追蹤和監控。