射頻識(shí)別原理為閱讀器與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識(shí)別目標(biāo)的目的。RFID 的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、門(mén)禁管制、停車場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。
無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)通過(guò)無(wú)線電波不接觸快速信息交換和存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)無(wú)線通信結(jié)合數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)，然后連接數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，加以實(shí)現(xiàn)非接觸式的雙向通信，從而達(dá)到了識(shí)別的目的，用于數(shù)據(jù)交換，串聯(lián)起一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)。在識(shí)別系統(tǒng)中，通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)與通信。根據(jù)通信距離，可分為近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)，為此讀/寫(xiě)設(shè)備和電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)交換方式也對(duì)應(yīng)地被分為負(fù)載調(diào)制和反向散射調(diào)制。
二、射頻識(shí)別技術(shù)RFID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)入閱讀器后，接收閱讀器發(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（Passive Tag，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），閱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)部分所組成，其工作原理是閱讀器（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大都采用第一種方式，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。閱讀器和標(biāo)簽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)源標(biāo)簽提供能量和時(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。
三、射頻識(shí)別技術(shù)RFID組成部分
完整的RFID系統(tǒng)由讀寫(xiě)器(Reader)、電子標(biāo)簽(Tag)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三部分組成。
1、關(guān)于閱讀器
閱讀器是將標(biāo)簽中的信息讀出，或?qū)?biāo)簽所需要存儲(chǔ)的信息寫(xiě)入標(biāo)簽的裝置。根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同，閱讀器可以是讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。在RFID系統(tǒng)工作時(shí)，由閱讀器在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)送射頻能量形成電磁場(chǎng)，區(qū)域的大小取決于發(fā)射功率。在閱讀器覆蓋區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽被觸發(fā)，發(fā)送存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，或根據(jù)閱讀器的指令修改存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，并能通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。閱讀器的基本構(gòu)成通常包括：收發(fā)天線，頻率產(chǎn)生器，鎖相環(huán)，調(diào)制電路，微處理器，存儲(chǔ)器，解調(diào)電路和外設(shè)接口組成。
(1)收發(fā)天線：發(fā)送射頻信號(hào)給標(biāo)簽，并接收標(biāo)簽返回的響應(yīng)信號(hào)及標(biāo)簽信息。
(2)頻率產(chǎn)生器：產(chǎn)生系統(tǒng)的工作頻率。
(3)鎖相環(huán)：產(chǎn)生所需的載波信號(hào)。
(4)調(diào)制電路：把發(fā)送至標(biāo)簽的信號(hào)加載到載波并由射頻電路送出。
(5)微處理器：產(chǎn)生要發(fā)送往標(biāo)簽的信號(hào)，同時(shí)對(duì)標(biāo)簽返回的信號(hào)進(jìn)行譯碼，并把譯碼所得的數(shù)據(jù)回傳給應(yīng)用程序，若是加密的系統(tǒng)還需要進(jìn)行解密操作。
(6)存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)。
(7)解調(diào)電路：解調(diào)標(biāo)簽返回的信號(hào)，并交給微處理器處理。
(8)外設(shè)接口：與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
2、關(guān)于電子標(biāo)簽
電子標(biāo)簽由收發(fā)天線、AC/DC電路、解調(diào)電路、邏輯控制電路、存儲(chǔ)器和調(diào)制電路組成。
(1)收發(fā)天線：接收來(lái)自閱讀器的信號(hào)，并把所要求的數(shù)據(jù)送回給閱讀器。
(2)AC/DC電路：利用閱讀器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量，經(jīng)穩(wěn)壓電路輸出為其它電路提供穩(wěn)定的電源。
(3)解調(diào)電路：從接收的信號(hào)中去除載波，解調(diào)出原信號(hào)。
(4)邏輯控制電路：對(duì)來(lái)自閱讀器的信號(hào)進(jìn)行譯碼，并依閱讀器的要求回發(fā)信號(hào)。
(5)存儲(chǔ)器：作為系統(tǒng)運(yùn)作及存放識(shí)別數(shù)據(jù)的位置。
(6)調(diào)制電路：邏輯控制電路所送出的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制電路后加載到天線送給閱讀器。
四、射頻識(shí)別技術(shù)RFID分類
射頻識(shí)別技術(shù)依據(jù)其標(biāo)簽的供電方式可分為三類，即無(wú)源RFID，有源RFID，與半有源RFID。
1、無(wú)源RFID。
在三類RFID產(chǎn)品中，無(wú)源RFID出現(xiàn)時(shí)間最早，最成熟，其應(yīng)用也最為廣泛。在無(wú)源RFID中，電子標(biāo)簽通過(guò)接受射頻識(shí)別閱讀器傳輸來(lái)的微波信號(hào)，以及通過(guò)電磁感應(yīng)線圈獲取能量來(lái)對(duì)自身短暫供電，從而完成此次信息交換。因?yàn)槭∪チ斯╇娤到y(tǒng)，所以無(wú)源RFID產(chǎn)品的體積可以達(dá)到厘米量級(jí)甚至更小，而且自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，故障率低，使用壽命較長(zhǎng)。但作為代價(jià)，無(wú)源RFID的有效識(shí)別距離通常較短，一般用于近距離的接觸式識(shí)別。無(wú)源RFID主要工作在較低頻段125KHz、13.56MKHz等，其典型應(yīng)用包括：公交卡、二代身份證、食堂餐卡等。
2、有源RFID。
有源RFID興起的時(shí)間不長(zhǎng)，但已在各個(gè)領(lǐng)域，尤其是在高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用。有源RFID通過(guò)外接電源供電，主動(dòng)向射頻識(shí)別閱讀器發(fā)送信號(hào)。其體積相對(duì)較大。但也因此擁有了較長(zhǎng)的傳輸距離與較高的傳輸速度。一個(gè)典型的有源RFID標(biāo)簽?zāi)茉诎倜字馀c射頻識(shí)別閱讀器建立聯(lián)系，讀取率可達(dá)1,700read/sec。有源RFID主要工作在900MHz、2.45GHz、5.8GHz等較高頻段，且具有可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽的功能。有源RFID的遠(yuǎn)距性、高效性，使得它在一些需要高性能、大范圍的射頻識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)合里必不可少。
3、半有源RFID。
無(wú)源RFID自身不供電，但有效識(shí)別距離太短。有源RFID識(shí)別距離足夠長(zhǎng)，但需外接電源，體積較大。而半有源RFID就是為這一矛盾而妥協(xié)的產(chǎn)物。半有源RFID又叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)。在通常情況下，半有源RFID產(chǎn)品處于休眠狀態(tài)，僅對(duì)標(biāo)簽中保持?jǐn)?shù)據(jù)的部分進(jìn)行供電，因此耗電量較小，可維持較長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入射頻識(shí)別閱讀器識(shí)別范圍后，閱讀器先現(xiàn)以125KHz低頻信號(hào)在小范圍內(nèi)精確激活標(biāo)簽使之進(jìn)入工作狀態(tài)，再通過(guò)2.4GHz微波與其進(jìn)行信息傳遞。也即是說(shuō)，先利用低頻信號(hào)精確定位，再利用高頻信號(hào)快速傳輸數(shù)據(jù)。其通常應(yīng)用場(chǎng)景為：在一個(gè)高頻信號(hào)所能所覆蓋的大范圍中，在不同位置安置多個(gè)低頻閱讀器用于激活半有源RFID產(chǎn)品。這樣既完成了定位，又實(shí)現(xiàn)了信息的采集與傳遞。
五、射頻識(shí)別技術(shù)RFID特點(diǎn)
通常來(lái)說(shuō)，射頻識(shí)別技術(shù)具有如下特性：
1、適用性：RFID技術(shù)依靠電磁波，并不需要連接雙方的物理接觸。這使得它能夠無(wú)視塵、霧、塑料、紙張、木材以及各種障礙物建立連接，直接完成通信。
2、高效性：RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)速度極快，一次典型的RFID傳輸過(guò)程通常不到100毫秒。高頻段的RFID閱讀器甚至可以同時(shí)識(shí)別、讀取多個(gè)標(biāo)簽的內(nèi)容，極大地提高了信息傳輸效率。
3、獨(dú)一性：每個(gè)RFID標(biāo)簽都是獨(dú)一無(wú)二的，通過(guò)RFID標(biāo)簽與產(chǎn)品的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以清楚的跟蹤每一件產(chǎn)品的后續(xù)流通情況。
4、簡(jiǎn)易性：RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，識(shí)別速率高、所需讀取設(shè)備簡(jiǎn)單。尤其是隨著NFC技術(shù)在智能手機(jī)上逐漸普及，每個(gè)用戶的手機(jī)都將成為最簡(jiǎn)單的RFID閱讀器。
六、射頻識(shí)別技術(shù)RFID優(yōu)缺點(diǎn)
1、優(yōu)勢(shì)
射頻識(shí)別技術(shù)能夠被廣泛的應(yīng)用到多個(gè)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域，必然有其“過(guò)人之處”。
就其外在表現(xiàn)形式來(lái)講，射頻識(shí)別技術(shù)的載體一般都是要具有防水、防磁、耐高溫等特點(diǎn)，保證射頻識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用時(shí)具有穩(wěn)定性。就其使用來(lái)講，射頻識(shí)別在實(shí)時(shí)更新資料、存儲(chǔ)信息量、使用壽命、工作效率、安全性等方面都具有優(yōu)勢(shì)。射頻識(shí)別能夠在減少人力物力財(cái)力的前提下，更便利的更新現(xiàn)有的資料，使工作更加便捷；射頻識(shí)別技術(shù)依據(jù)電腦等對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，最大可達(dá)數(shù)兆字節(jié)，可存儲(chǔ)信息量大，保證工作的順利進(jìn)行；射頻識(shí)別技術(shù)的使用壽命長(zhǎng)，只要工作人員在使用時(shí)注意保護(hù)，它就可以進(jìn)行重復(fù)使用；射頻識(shí)別技術(shù)改變了從前對(duì)信息處理的不便捷，實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)同時(shí)被識(shí)別，大大提高了工作效率；而射頻識(shí)別同時(shí)設(shè)有密碼保護(hù)，不易被偽造，安全性較高。與射頻識(shí)別技術(shù)相類似的技術(shù)是傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)，傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)在更新資料、存儲(chǔ)信息量、使用壽命、工作效率、安全性等方面都較射頻識(shí)別技術(shù)差，不能夠很好的適應(yīng)我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求，也難以滿足產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)領(lǐng)域的需要。
2、缺點(diǎn)
（1）技術(shù)成熟度不夠。RFID技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間較短，在技術(shù)上還不是非常成熟。由于超高頻RFID電子標(biāo)簽具有反向反射性特點(diǎn)，使得其在金屬、液體等商品中應(yīng)用比較困難。
（2）成本高。RFID電子標(biāo)簽相對(duì)于普通條碼標(biāo)簽價(jià)格較高，為普通條碼標(biāo)簽的幾十倍，如果使用量大的話，就會(huì)造成成本太高，在很大程度上降低了市場(chǎng)使用RFID技術(shù)的積極性。
（3）安全性不夠強(qiáng)。RFID技術(shù)面臨的安全性問(wèn)題主要表現(xiàn)為RFID電子標(biāo)簽信息被非法讀取和惡意篡改。
（4）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。
七、射頻識(shí)別技術(shù)RFID應(yīng)用領(lǐng)域
1、物流
物流倉(cāng)儲(chǔ)是RFID最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域之一，UPS、DHL、Fedex等國(guó)際物流巨頭都在積極實(shí)驗(yàn)RFID技術(shù)，以期在將來(lái)大規(guī)模應(yīng)用于提升其物流能力?？蓱?yīng)用的過(guò)程包括：物流過(guò)程中的貨物追蹤、信息自動(dòng)采集、倉(cāng)儲(chǔ)管理應(yīng)用、港口應(yīng)用、郵政包裹、快遞等。
2、交通
出租車管理、公交車樞紐管理、鐵路機(jī)車識(shí)別等，已有不少較為成功的案例。
3、身份識(shí)別
RFID技術(shù)由于具有快速讀取與難偽造性，所以被廣泛應(yīng)用于個(gè)人的身份識(shí)別證件中。如現(xiàn)在開(kāi)展的電子護(hù)照項(xiàng)目、我國(guó)的第二代身份證、學(xué)生證等其他各種電子證件。
4、防偽
RFID具有很難偽造的特性，但是如何應(yīng)用于防偽還需要政府和企業(yè)的積極推廣?？梢詰?yīng)用的領(lǐng)域包括貴重物品（煙、酒、藥品）的防偽和票證的防偽等。
5、資產(chǎn)管理
可應(yīng)用于各類資產(chǎn)的管理，包括貴重物品、數(shù)量大相似性高的物品或危險(xiǎn)品等。隨著標(biāo)簽價(jià)格的降低，RFID幾乎可以管理所有的物品。
6、食品
可應(yīng)用于水果、蔬菜、生鮮、食品等管理。該領(lǐng)域的應(yīng)用需要在標(biāo)簽的設(shè)計(jì)及應(yīng)用模式上有所創(chuàng)新。
7、信息統(tǒng)計(jì)
射頻識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用，信息統(tǒng)計(jì)就變成了一件既簡(jiǎn)單又快速的工作。由檔案信息化管理平臺(tái)的查詢軟件傳出統(tǒng)計(jì)清查信號(hào)，閱讀器迅速讀取館藏檔案的數(shù)據(jù)信息和相關(guān)儲(chǔ)位信息，并智能返回所獲取的信息和中心信息庫(kù)內(nèi)的信息進(jìn)行校對(duì)。如針對(duì)無(wú)法匹配的檔案，由管理者用閱讀器展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，調(diào)整系統(tǒng)信息和現(xiàn)場(chǎng)信息，進(jìn)而完成信息統(tǒng)計(jì)工作。
8、查閱應(yīng)用
在查詢檔案信息時(shí)，檔案管理者借助查詢管理平臺(tái)找出檔號(hào)，系統(tǒng)按照檔號(hào)在中心信息庫(kù)內(nèi)讀取數(shù)據(jù)資料，核實(shí)后，傳出檔案出庫(kù)信號(hào)，儲(chǔ)位管理平臺(tái)的檔案智能識(shí)別功能模塊會(huì)結(jié)合檔號(hào)對(duì)應(yīng)相關(guān)儲(chǔ)位編號(hào)，找出該檔案保存的具體部位。管理者傳出檔案出庫(kù)信號(hào)后，儲(chǔ)位點(diǎn)上的指示燈立即亮起。資料出庫(kù)時(shí)，射頻識(shí)別閱讀器將獲取的信息反饋至管理平臺(tái)，管理者再次核實(shí)，對(duì)出庫(kù)檔案和所查檔案核查相同后出庫(kù)。而且，系統(tǒng)將記錄信息出庫(kù)時(shí)間。若反饋檔案和查詢檔案不相符，安全管理平臺(tái)內(nèi)的警報(bào)模塊就會(huì)傳輸異常預(yù)警。
9、安全控制
安全控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)檔案館的及時(shí)監(jiān)控和異常報(bào)警等功能，以避免檔案被毀、失竊等。檔案在被借閱歸還時(shí)，特別是實(shí)物檔案，常常用作展覽、評(píng)價(jià)檢查等，管理者對(duì)歸還的檔案仔細(xì)檢查，并和檔案借出以前的信息核實(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)檔案是否受損、缺失等。
八、射頻識(shí)別技術(shù)RFID發(fā)展趨勢(shì)
1、射頻識(shí)別標(biāo)簽趨勢(shì)
隨著標(biāo)準(zhǔn)的制定、應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛、應(yīng)用數(shù)量的增加、工藝的不斷提高、技術(shù)的飛速進(jìn)步（如在圖書(shū)方面，在封面或版權(quán)頁(yè)上用導(dǎo)電油墨直接在印制射頻識(shí)別天線），其成本會(huì)更低；其次識(shí)別距離更遠(yuǎn)，即使是無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽也能達(dá)到幾十米；體積也將更小。
2、高頻化
超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)與低頻系統(tǒng)相比，具有別距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)交換速度更快、偽造難度更高、對(duì)外界的抗干擾能力更強(qiáng)、體積小巧,且隨著制造成本的降低和高頻技術(shù)的進(jìn)一步完善，超高頻系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。
3、網(wǎng)絡(luò)化
部分應(yīng)用場(chǎng)合需要將不同系統(tǒng)（或多個(gè)閱讀器）所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，然后提供給用戶使用，如我們使用二代身份證在自動(dòng)取票機(jī)取火車票，這就需要將射頻識(shí)別系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制與管理。
4、多能化
隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的不斷提高和普及，射頻識(shí)別閱讀器設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展趨勢(shì)是將向多功能、多接口、多制式，并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展；同時(shí)，多閱讀器協(xié)調(diào)與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來(lái)發(fā)展方向之一。
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