- rfid是什么_rfid技術(shù)詳解

RFID技術(shù)(射頻技術(shù))
射頻技術(shù)（RFID） 相對(duì)于傳統(tǒng)的磁卡及IC卡技術(shù)具有非接觸、閱讀速度快、無磨損等特點(diǎn)，在最近幾年里得到快速發(fā)展。為加強(qiáng)中國工程師對(duì)該技術(shù)的理解，本文詳細(xì)介紹了射頻技術(shù)的工作原理、分類、標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)應(yīng)用。

射頻技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。與傳統(tǒng)的條型碼、磁卡及IC卡相比，射頻卡具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、不受環(huán)境影響、壽命長(zhǎng)、便于使用的特點(diǎn)和具有防沖突功能，能同時(shí)處理多張卡片。在國外，射頻識(shí)別技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。

射頻技術(shù)系統(tǒng)的基本工作流程是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

在耦合方式(電感-電磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、從射頻卡到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方法(負(fù)載調(diào)制、反向散射、高次諧波)以及頻率范圍等方面，不同的非接觸傳輸方法有根本的區(qū)別，但所有的閱讀器在功能原理上，以及由此決定的設(shè)計(jì)構(gòu)造上都很相似，所有閱讀器均可簡(jiǎn)化為高頻接口和控制單元兩個(gè)基本模塊。高頻接口包含發(fā)送器和接收器，其功能包括：產(chǎn)生高頻發(fā)射功率以啟動(dòng)射頻卡并提供能量；對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給射頻卡；接收并解調(diào)來自射頻卡的高頻信號(hào)。不同射頻識(shí)別系統(tǒng)的高頻接口設(shè)計(jì)具有一些差異。

閱讀器的控制單元的功能包括：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與射頻卡的通信過程(主-從原則)；信號(hào)的編解碼。對(duì)一些特殊的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法，對(duì)射頻卡與閱讀器間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，以及進(jìn)行射頻卡和閱讀器間的身份驗(yàn)證等附加功能。

射頻技術(shù)識(shí)別系統(tǒng)的讀寫距離是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)。目前，長(zhǎng)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)的價(jià)格還很貴，因此尋找提高其讀寫距離的方法很重要。影響射頻卡讀寫距離的因素包括天線工作頻率、閱讀器的RF輸出功率、閱讀器的接收靈敏度、射頻卡的功耗、天線及諧振電路的Q值、天線方向、閱讀器和射頻卡的耦合度，以及射頻卡本身獲得的能量及發(fā)送信息的能量等。大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫入距離是不同的，寫入距離大約是讀取距離的40%～80%。
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自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來，射頻識(shí)別技術(shù)在全世界范圍內(nèi)得到了很快的發(fā)展。全球的總銷量以年均25%以上的速度快速增長(zhǎng)，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，射頻率識(shí)別技術(shù)在各行各業(yè)，尤其是在電子信息行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
射頻識(shí)別技術(shù)在我國的應(yīng)用，應(yīng)該還處于一個(gè)起步的階段。差距首先表現(xiàn)在技術(shù)上，雖然在低頻和中頻產(chǎn)品應(yīng)用上面，已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，但在高頻領(lǐng)域基本上沒有大規(guī)模成熟的應(yīng)用案例；其次表現(xiàn)在應(yīng)用環(huán)境上，電子標(biāo)簽是一種提高識(shí)別效率和準(zhǔn)確性的工具。市場(chǎng)化程度越高，越具有競(jìng)爭(zhēng)性，組織對(duì)于效率的要求就會(huì)越強(qiáng)烈。在這種情況下，電子標(biāo)簽才會(huì)具有廣泛應(yīng)用的可能性。以電子標(biāo)簽在供應(yīng)鏈上的應(yīng)用為例，必須是以供應(yīng)鏈成熟廣泛運(yùn)用為基礎(chǔ)的，而我國供應(yīng)鏈的發(fā)展只是剛有一個(gè)好的開端，對(duì)絕大多數(shù)企業(yè)而言，這種先進(jìn)的管理方法和技術(shù)還剛剛起步。
射頻技術(shù)的國產(chǎn)化是刻不容緩的，無論從哪一方面講，如果長(zhǎng)期只依賴國外進(jìn)口產(chǎn)品，將阻礙射頻技術(shù)的推廣和大規(guī)模的使用。在射頻國產(chǎn)化的道路上，應(yīng)用系統(tǒng)的國產(chǎn)化最先起步，目前也是比較有成效的。隨著系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)逐漸成熟和市場(chǎng)的壯大，也涌現(xiàn)出了許多優(yōu)秀的系統(tǒng)集成商，特別是中、低頻的非接觸產(chǎn)品的應(yīng)用中。

電子標(biāo)簽的國產(chǎn)化可以分為芯片技術(shù)、模塊封裝和標(biāo)簽加工三個(gè)方面。目前國內(nèi)已經(jīng)形成了比較成熟的IC卡模塊封裝。國內(nèi)部分企業(yè)已在電子標(biāo)簽的封裝形式進(jìn)行了新的嘗試，促進(jìn)了電子標(biāo)簽成本的進(jìn)一步降低。另一個(gè)是讀寫機(jī)具有及周邊設(shè)備的國產(chǎn)化。實(shí)際上，機(jī)具和周邊設(shè)備的國產(chǎn)化是電子標(biāo)簽推廣的關(guān)鍵因素，只有真正消化了現(xiàn)有的國外先進(jìn)技術(shù)才能夠使自身產(chǎn)品具有真正的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和長(zhǎng)久的生命力。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，電子標(biāo)簽特別是高頻遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽的市場(chǎng)在未來幾年內(nèi)將逐漸成熟，成為IC卡領(lǐng)域繼公交、手機(jī)、身份證之后又一個(gè)具有廣闊市場(chǎng)前景和巨大容量的市場(chǎng)。將為國內(nèi)表比較熟的IC卡行業(yè)一個(gè)重大的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)面前，國內(nèi)廠商應(yīng)加大投入力度，未雨綢繆，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。另外，除了廠商的努力以外，政府的主管部門也應(yīng)該起到引導(dǎo)和牽頭的作用，支持國內(nèi)的廠商，根據(jù)國內(nèi)的需求制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從標(biāo)準(zhǔn)入手，建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整個(gè)體系，進(jìn)一步縮短與國內(nèi)先進(jìn)水平的差距，壯大國內(nèi)智能卡行業(yè)的發(fā)展。復(fù)旦微電子將長(zhǎng)期致力于非接觸電子標(biāo)簽技術(shù)的開發(fā)和推廣，在為客戶提供滿足他們需求的產(chǎn)品同時(shí)，也將為整個(gè)產(chǎn)品的其他廠商提供有關(guān)RFID射頻識(shí)別應(yīng)用方面的全方面的技術(shù)支持。
自2004年起，全球范圍內(nèi)掀起了一場(chǎng)無線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）的熱潮，包括沃爾瑪、寶潔、波音公司在內(nèi)的商業(yè)巨頭無不積極推動(dòng)RFID在制造、物流、零售、交通等行業(yè)的應(yīng)用。RFID技術(shù)及其應(yīng)用正處于迅速上升的時(shí)期，被業(yè)界公認(rèn)為是本世紀(jì)最具潛力的技術(shù)之一，它的發(fā)展和應(yīng)用推廣將是自動(dòng)識(shí)別行業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)革命。而RFID在交通物流行業(yè)的應(yīng)用更是為通信技術(shù)提供了一個(gè)嶄新的舞臺(tái)，將成為未來電信業(yè)有潛力的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)之一。

RFID技術(shù)無需直接接觸、無需光學(xué)可視、無需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理，且操作方便快捷，能夠廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的

1．RFID射頻技術(shù)原理
射頻技術(shù)RF（Radio Frequency）的基本原理是電磁理論。射頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是不局限于視線，識(shí)別距離比光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)，射頻識(shí)別卡可具有讀寫能力，可攜帶大量數(shù)據(jù)，難以偽造，且有智能。
近年來，便攜式數(shù)據(jù)終端(PDT)的應(yīng)用多了起來，PDT可把那些采集到的有用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來或傳送至一個(gè)管理信息系統(tǒng)。便攜式數(shù)據(jù)終端一般包括一個(gè)掃描器、一個(gè)體積小但功能很強(qiáng)并帶有存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)、一個(gè)顯示器和供人工輸入的鍵盤。在只讀存儲(chǔ)器中裝有常駐內(nèi)存的操作系統(tǒng)，用于控制數(shù)據(jù)的采集和傳送。
PDT存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)可隨時(shí)通過射頻通信技術(shù)傳送到主計(jì)算機(jī)。操作時(shí)先掃描位置標(biāo)簽，貨架號(hào)碼、產(chǎn)品數(shù)量就都輸入到PDT，再通過RF技術(shù)把這些數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，可以得到客戶產(chǎn)品清單、發(fā)票、發(fā)運(yùn)標(biāo)簽、該地所存產(chǎn)品代碼和數(shù)量等。

2．RFID射頻技術(shù)在物流管理中的適用性
RF適用于物料跟蹤、運(yùn)載工具和貨架識(shí)別等要求非接觸數(shù)據(jù)采集和交換的場(chǎng)合，由于RF標(biāo)簽具有可讀寫能力，對(duì)于需要頻繁改變數(shù)據(jù)內(nèi)容的場(chǎng)合尤為適用。
我國RF的應(yīng)用也已經(jīng)開始，一些高速公路的收費(fèi)站口使用RF可以不停車收費(fèi)，我國鐵路系統(tǒng)使用RF紀(jì)錄貨車車廂編號(hào)的試點(diǎn)已運(yùn)行了一段時(shí)間，一些物流公司也正在準(zhǔn)備將RF用于物流管理中。

3．RFID射頻技術(shù)在軍事物流中的應(yīng)用
美國和北大西洋公約組織（NATO）在波斯尼亞的"聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)中"，不但建成了戰(zhàn)爭(zhēng)史上投入戰(zhàn)場(chǎng)最復(fù)雜的通信網(wǎng)，還完善了識(shí)別跟蹤軍用物資的的新型后勤系統(tǒng)，這是吸取了"沙漠風(fēng)暴"軍事行動(dòng)中大量物資無法跟蹤造成重復(fù)運(yùn)輸?shù)慕逃?xùn)，無論物資是在定購之中、運(yùn)輸途中、還是在某個(gè)倉庫存儲(chǔ)著，通過該系統(tǒng)，各級(jí)指揮人員都可以實(shí)時(shí)掌握所有的信息。該系統(tǒng)途中運(yùn)輸部分的功能就是靠貼在集裝箱和裝備上的射頻識(shí)別標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)的。RF接收轉(zhuǎn)發(fā)裝置通常安裝在運(yùn)輸線的一些檢查點(diǎn)上（如門柱上、橋墩旁等），以及倉庫、車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等關(guān)鍵地點(diǎn)。接收裝置收到RF標(biāo)簽信息后，連通接收地的位置信息，上傳至通信衛(wèi)星，再由衛(wèi)星傳送給運(yùn)輸調(diào)度中心，送入中心信息數(shù)據(jù)庫中。