RFID无线射频识别技术基本介绍

    无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
    RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。
    电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。
    RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
    除上述两部分外，在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。工作原理如下：当标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）, 阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。在零售业中，RFID被认为是条形码的终结者。
    其实， RFID并不是新技术，早在二战时它就被美军用于战争中识别自家和盟军的飞机，但自2003年这项技术又开始被众人所追捧。研究机构Forrester Research称RFID是2004年四大IT趋势之一，"其构建的'物联网'将为世界带来革命性的变化"。IBM、SAP、微软等IT巨头纷纷重金投入此项技术和解决方案的开发，试图从中分一杯羹。
RFID发展历程
    在1922年，诞生了雷达(Radar)。作为一种识别敌方空间飞行物(飞机)的有效兵器，雷达在第二次世界大战中发挥了重要的作用，同时雷达技术也得了极大的发展。RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的新技术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。
    （1）RFID技术发展的历程表
在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下：
    1941～1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。
    1951—1960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。
    1961—1970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。
    1971—1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。
    1981～1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。
    1991～2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。
    2001—今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。
RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。
    （2）RFID技术国内外发展状况。
    RFID技术在国外的发展较早也较快。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。
    其中，低频近距离RFID系统主要集中在125kHz、13.56MHz系统；高频远距离RFID系统主要集中在UHF频段(902MHz—928MHz)915MHz、2.45GHz、5.8GHz。UHF频段的远距离RFID系统在北美得到了很好的发展；欧洲的应用则以有源2.45GHz系统得到了较多的应用。5.8GHz系统在日本和欧洲均有较为成熟的有源RFID系统。
    在RFID技术发展的前10年中，有关RFID技术的国际标准的研讨空前热烈，国际标准化组织ISO／IEC联合技术委员会JTCl下的SC31下级委员会成立了RFID标准化研究 工作组WG4。尤其是在1999年10月1日正式成立的，由美国麻省理工学院MIT发起的 Auto—ID Center非盈利性组织在规范RFID应用方面所发挥的作用将越来越明显。Auto —ID Center在对RFID理论、技术及应用研究的基础上，所做出的主要贡献如下：
    a.提出产品电子代码EPC(Electronic Product Code)概念及其格式规划。为减化电子标签芯片功能设计，降低电子标签成本，扩大RFID应用领域奠定了基础。
    b.提出了实物互联网的概念及构架，为EPC进入互联网搭建了桥梁。
    c.建立了开放性的国际自动识别技术应用公用技术研究平台，为推动低成本的RFID标签和读写器的标准化研究开创了条件。
    我国在RFID技术的研究方面也发展很快，市场培育已初步开花结果。比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统建设中，推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。
    中国铁路车号自动识别系统研究正式起步阶段可追溯到国家／k2／~计划。铁道部曾将货车自动抄车号项目列为八五重点攻关技术研究课题。在20世纪90年代中期，国内有多家研究机构参与了该项技术的研究，探索了多种实现方案，最终确定了RFID技术为解决货车自动抄车号的最佳方案。进而，在RFID实现技术方面又探索了有源标签方案、无源标签倍频方案等。最后选定了无源标签RFID方案。经过多年的现场运行考验，铁路车号自动识别系统工程于1999年全面投入建设。经过两年左右的建设与试运行，目前铁路车号自动识别系统工程已发挥出了系统设计功能，圆了铁路人的梦想，并且其辐射与渗透到其他应用方面的作用日渐明显。
    RFID技术的典型应用
    RFID技术的应用很广泛，如： 1、物流： 物流过程中的货物追踪，信息自动采集，仓储应用，港口应用，邮政，快递 2、零售： 商品的销售数据实时统计，补货，防盗 3、制造业： 生产数据的实时监控，质量追踪，自动化生产，4、服装业： 自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理 5、医疗： 医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗 6、身份识别： 电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。 7、防伪： 贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等 8、资产管理： 各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等） 9、交通： 高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车识别等 10、食品： 水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理 11、动物识别： 训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理 12、图书馆： 书店，图书馆，出版社等应用 13、汽车： 制造，防盗，定位，车钥匙 14、航空： 制造，旅客机票，行李包裹追踪 15、军事： 弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪。目前，许多城市已经实现了公交射频卡作为预付费电子车票应用，预付费电子饭卡等。
    在RFID技术研究及产品开发方面，国内已具有了自主开发低频、高频与微波RFID电子标签与读写器的技术能力及系统集成能力。与国外RFID先进技术之间的差距主要体现在RFID芯片技术方面。尽管如此，在标签芯片设计及开发方面，国内已有多个成功的低频RFID系统标签芯片面市。

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