[ 導讀 ] 中投顧問提示：射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術，又稱電子標簽、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據。

 　　射頻識別

 
　　射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術，又稱電子標簽、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據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。
 
　　簡介
　　RFID是射頻識別技術的英文(Radio Frequency Identifi
 
　　cation，RFID)的縮寫，又稱電子標簽,射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。
 
　　無線射頻識別技術(RFID)已經成為一個很熱門的話題。據業內人士預測，RFID技術市場將在未來五年內在新的產品與服務上帶來30至100億美金的商機，隨之而來的還有服務器、資料儲存系統、資料庫程序、商業管理軟件、顧問服務，以及其他電腦基礎建設的龐大需求。或許這些預測過于樂觀，但RFID將會成為未來的一個巨大市場是毫無疑問的。許多高科技公司正在加緊開發RFID專用的軟件和硬件，這些公司包括英特爾、微軟、甲骨文、SAP和SUN，而最近全球最大的零售商沃爾瑪的一項"要求其前100家供應商在2005年1月之前向其配送中心發送貨盤和包裝箱時使用 RFID技術，2006年1月前在單件商品中使用這項技術"的決議，把RFID再次推到了聚光燈下。因此可以說無線射頻識別技術(RFID)正在成為全球熱門新科技。
 
　　射頻識別系統通常由電子標簽(射頻標簽)和閱讀器組成。電子標簽內存有一定格式的電子數據，常以此作為待識別物品的標識性信息。應用中將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。閱讀器與電子標簽可按約定的通信協議互傳信息，通常的情況是由閱讀器向電子標簽發送命令，電子標簽根據收到的閱讀器的命令，將內存的標識性數據回傳給閱讀器。這種通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現的。
 
　　電子標簽具有各種各樣的形狀，但不是任意形狀都能滿足閱讀距離及工作頻率的要求，必需根據系統的工作原理，即磁場耦合(變壓器原理)還是電磁場耦合(雷達原理)，設計合適的天線外形及尺寸。電子標簽通常由標簽天線(或線圈)及標簽芯片組成。標簽芯片即相當于一個具有無線收發功能再加存貯功能的單片系統(SoC)。從純技術的角度來說，射頻識別技術的核心在電子標簽，閱讀器是根據電子標簽的設計而設計的。雖然，在射頻識別系統中電子標簽的價格遠比閱讀[FS:PAGE]器低，但通常情況下，在應用中電子標簽的數量是很大的，尤其是物流應用中，電子標簽由可能是海量并且是一次性使用的，而閱讀器的數量則相對要少的多。
 
　　實際應用中，電子標簽除了具有數據存貯量、數據傳輸速率、工作頻率、多標簽識讀特征等電學參數之外，還根據其內部是否需要加裝電池及電池供電的作用而將電子標簽分為無源標簽(passive)、半無源標簽(semi-passive)和有源標簽(active)三種類型。無源標簽沒有內裝電池，在閱讀器的閱讀范圍之外時，標簽處于無源狀態，在閱讀器的閱讀范圍之內時標簽從閱讀器發出的射頻能量中提取其工作所需的電能。半無源標簽內裝有電池，但電池僅對標簽內要求供電維持數據的電路或標簽芯片工作所需的電壓作輔助支持，標簽電路本身耗電很少。標簽未進入工作狀態前，一直處于休眠狀態，相當于無源標簽。標簽進入閱讀器的閱讀范圍時，受到閱讀器發出的射頻能量的激勵，進入工作狀態時，用于傳輸通信的射頻能量與無源標簽一樣源自閱讀器。有源標簽的工作電源完全由內部電池供給，同時標簽電池的能量供應也部分地轉換為標簽與閱讀器通信所需的射頻能量。
 
　　射頻識別系統的另一主要性能指標是閱讀距離，也稱為作用距離，它表示在最遠為多遠的距離上，閱讀器能夠可靠地與電子標簽交換信息，即閱讀器能讀取標簽中的數據。實際系統這一指標相差很大，取決于標簽及閱讀器系統的設計、成本的要求、應用的需求等，范圍從0～100m左右。典型的情況是，在低頻125kHz、13.56MHz頻點上一般均采用無源標簽，作用距離在10～30cm左右，個別有到1.5m的系統。在高頻UHF頻段，無源標簽的作用距離可達到3～10m。更高頻段的系統一般均采用有源標簽。采用有源標簽的系統有達到作用距離至100m左右的報道。
 
　　RFID系統的組成
　　射頻識別系統至少應包括以下兩個部分，一是讀寫器，二是電子標簽(或稱射頻卡、應答器等，本文統稱為電子標簽)。另外還應包括天線，主機等。RFID系統在具體的應用過程中，根據不同的應用目的和應用環境，系統的組成會有所不同，但從RFID系統的工作原理來看，系統一般都由信號發射機、信號接收機、發射接收天線幾部分組成。下面分別加以說明：
 
　　① 信號發射機
 
　　在RFID系統中，信號發射機為了不同的應用目的，會以不同的形式存在，典型的形式是標簽(TAG)。標簽相當于條碼技術中的條碼符號，用來存儲需要識別傳輸的信息，另外，與條碼不同的是，標簽必須能夠自動或在外力的作用下，把[FS:PAGE]存儲的信息主動發射出去。
 
　　② 信號接收機
 
　　在RFID系統中，信號接收機一般叫做閱讀器。根據支持的標簽類型不同與完成的功能不同，閱讀器的復雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標簽進行數據傳輸的途徑。另外，閱讀器還提供相當復雜的信號狀態控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。標簽中除了存儲需要傳輸的信息外，還必須含有一定的附加信息，如錯誤校驗信息等。識別數據信息和附加信息按照一定的結構編制在一起，并按照特定的順序向外發送。閱讀器通過接收到的附加信息來控制數據流的發送。一旦到達閱讀器的信息被正確的接收和譯解后，閱讀器通過特定的算法決定是否需要發射機對發送的信號重發一次，或者知道發射器停止發信號，這就是"命令響應協議"。使用這種協議，即便在很短的時間、很小的空間閱讀多個標簽，也可以有效地防止"欺騙問題"的產生。
 
　　③ 編程器
 
　　只有可讀可寫標簽系統才需要編程器。編程器是向標簽寫入數據的裝置。編程器寫入數據一般來說是離線(OFF-LINE)完成的，也就是預先在標簽中寫入數據，等到開始應用時直接把標簽黏附在被標識項目上。也有一些RFID應用系統，寫數據是在線(ON-LINE)完成的，尤其是在生產環境中作為交互式便攜數據文件來處理時。
 
　　④ 天線
 
　　天線是標簽與閱讀器之間傳輸數據的發射、接收裝置。在實際應用中，除了系統功率，天線的形狀和相對位置也會影響數據的發射和接收，需要專業人員對系統的天線進行設計、安裝。

　　應用概況
　　總之，一套完整的RFID系統解決方案包括標簽設計及制作工藝、天線設計、系統中間件研發、系統可靠性研究、讀卡器設計和示范應用演示六部分。可以廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理和身份認證等多個領域，而在倉儲物流管理、生產過程制造管理、智能交通、網絡家電控制等方面更是引起了眾多廠商的關注。
 
　　20世紀90年代初的金卡工程推動了國內IC卡的應用和發展，也為RFID產業打下了應用和技術的基礎。進入21世紀，RFID產業受到了政府部門和研究機構的重視，各項支持政策逐步出臺，支持力度逐步加大；同時政府也大力推動了RFID在行業的應用。目前RFID，尤其是13.56MHz的RFID，已在國內得到廣泛的應用，主要集中于身份識別、公共交通管理、物流管理等領域。
 
　　身份識別
 
　　電子標簽可以通過嵌入到身份證、護照、工作證的各種證件中，用作人員身份識別，是目前RFID技術應用最為廣泛和[FS:PAGE]成熟的領域之一。在國內的主要應用有：
 
　　中國第二代居民身份證，基于ISO/IEC 14443-B標準的13.56MHz電子標簽，該項目可以說是國內乃至國際上最大的RFID應用的項目之一。
 
　　教育部學生購票優惠卡，基于ISO/IEC 15693標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　共青團中央青年卡，基于ISO/IEC 14443-A標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　公共交通管理
 
　　公共交通管理是國內應用RFID技術最早的，也是最成功的領域之一，目前國內主要涉及的應用有電子車票、不停車收費(ETC)等。電子車票具有交易便捷，快速通過，可靠性高等優點，所以越來越多的城市正準備使用電子車票并準備給它加更多的功能。在不停車收費系統特別是高速公路自動收費應用上，RFID技術可以解決原來收費成本高、管理混亂以及停車排隊引起的交通擁堵等問題，在這方面應用的電子標簽因為要求能夠遠距離、快速識別，所以多工作在UHF或微波頻段。典型的應用有: 國內許多城市(如上海)，使用基于ISO/IEC 14443-A標準的13.56MHz電子標簽作為地鐵、出租、公交的電子車票。深圳在車流量很大的皇崗海關、文錦渡海關，使用了UHF頻段的RFID系統來提高通關效率。此外，許多城市都在建設和應用RFID技術進行著高速公路的不停車收費管理系統。
 
　　物流管理
 
　　物流管理是RFID技術的另一個重要應用，目前在國內也正在逐步的試用與推廣。RFID系統可對整個物流過程進行監控和管理，保證物品在運輸流通中不會被誤送或丟失，降低物流成本，提高運輸的效率。同時，由于RFID技術具有防偽的特性，可對特殊的物品(如危險品)結合物流管理進行嚴格控制，防止假冒偽劣產品流入市場。典型的應用有:
 
　　鐵道部鐵路車號自動識別，使用基于EPC CLASS0標準的UHF電子標簽。
 
　　中國郵政郵包分揀，正在試用多種標準的UHF電子標簽，尚未最后確定。
 
　　上海液化氣鋼瓶管理，使用基于ISO/IEC 15693標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　上海煙花爆竹管理，使用基于ISO/IEC 14443-A標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　從RFID在國內的應用可以看到，不同頻段的RFID系統應用發展不均衡：13.56MHz電子標簽發展成熟，應用廣泛，正在向更多的應用領域發展；UHF頻段電子標簽的應用還處于起步階段，這與國內目前的市場需求密切相關。在身份識別、電子票據、防偽、危險品管理等領域，其需求特點是工作距離要求不高、有一定安全加密的要求、成本要求不高，這些都是13.56MHz電子標簽發展較快的領域[FS:PAGE]。
 
　　在商業供應鏈管理、倉儲管理、不停車收費等領域，其需求特點是工作距離遠、快速識別、安全性要求不高、成本要求很高，這些領域將是UHF、微波頻段電子標簽的重要發展領域，但由于技術、成本等各方面原因，RFID在這方面應用的發展相對較慢。但隨著一些國際商業巨頭(如沃爾瑪、麥德龍等)，對RFID在商業供應鏈管理應用上的推動，可以預見，UHF、微波頻段電子標簽的應用在不遠的將來，在全球、在國內都會有重大的發展。
 
　　總之，一套完整的RFID系統解決方案包括標簽設計及制作工藝、天線設計、系統中間件研發、系統可靠性研究、讀卡器設計和示范應用演示六部分。可以廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理和身份認證等多個領域，而在倉儲物流管理、生產過程制造管理、智能交通、網絡家電控制等方面更是引起了眾多廠商的關注。
 
　　20世紀90年代初的金卡工程推動了國內IC卡的應用和發展，也為RFID產業打下了應用和技術的基礎。進入21世紀，RFID產業受到了政府部門和研究機構的重視，各項支持政策逐步出臺，支持力度逐步加大；同時政府也大力推動了RFID在行業的應用。目前RFID，尤其是13.56MHz的RFID，已在國內得到廣泛的應用，主要集中于身份識別、公共交通管理、物流管理等領域。
 
　　身份識別
 
　　電子標簽可以通過嵌入到身份證、護照、工作證的各種證件中，用作人員身份識別，是目前RFID技術應用最為廣泛和成熟的領域之一。在國內的主要應用有：
 
　　中國第二代居民身份證，基于ISO/IEC 14443-B標準的13.56MHz電子標簽，該項目可以說是國內乃至國際上最大的RFID應用的項目之一。
 
　　教育部學生購票優惠卡，基于ISO/IEC 15693標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　共青團中央青年卡，基于ISO/IEC 14443-A標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　公共交通管理
 
　　公共交通管理是國內應用RFID技術最早的，也是最成功的領域之一，目前國內主要涉及的應用有電子車票、不停車收費(ETC)等。電子車票具有交易便捷，快速通過，可靠性高等優點，所以越來越多的城市正準備使用電子車票并準備給它加更多的功能。在不停車收費系統特別是高速公路自動收費應用上，RFID技術可以解決原來收費成本高、管理混亂以及停車排隊引起的交通擁堵等問題，在這方面應用的電子標簽因為要求能夠遠距離、快速識別，所以多工作在UHF或微波頻段。典型的應用有: 國內許多城市(如上海)，使用基于ISO/IEC 14443-A標準的13.56MHz[FS:PAGE]電子標簽作為地鐵、出租、公交的電子車票。深圳在車流量很大的皇崗海關、文錦渡海關，使用了UHF頻段的RFID系統來提高通關效率。此外，許多城市都在建設和應用RFID技術進行著高速公路的不停車收費管理系統。
 
　　物流管理
 
　　物流管理是RFID技術的另一個重要應用，目前在國內也正在逐步的試用與推廣。RFID系統可對整個物流過程進行監控和管理，保證物品在運輸流通中不會被誤送或丟失，降低物流成本，提高運輸的效率。同時，由于RFID技術具有防偽的特性，可對特殊的物品(如危險品)結合物流管理進行嚴格控制，防止假冒偽劣產品流入市場。典型的應用有:
 
　　鐵道部鐵路車號自動識別，使用基于EPC CLASS0標準的UHF電子標簽。
 
　　中國郵政郵包分揀，正在試用多種標準的UHF電子標簽，尚未最后確定。
 
　　上海液化氣鋼瓶管理，使用基于ISO/IEC 15693標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　上海煙花爆竹管理，使用基于ISO/IEC 14443-A標準的13.56MHz電子標簽。
 
　　從RFID在國內的應用可以看到，不同頻段的RFID系統應用發展不均衡：13.56MHz電子標簽發展成熟，應用廣泛，正在向更多的應用領域發展；UHF頻段電子標簽的應用還處于起步階段，這與國內目前的市場需求密切相關。在身份識別、電子票據、防偽、危險品管理等領域，其需求特點是工作距離要求不高、有一定安全加密的要求、成本要求不高，這些都是13.56MHz電子標簽發展較快的領域。
 
　　在商業供應鏈管理、倉儲管理、不停車收費等領域，其需求特點是工作距離遠、快速識別、安全性要求不高、成本要求很高，這些領域將是UHF、微波頻段電子標簽的重要發展領域，但由于技術、成本等各方面原因，RFID在這方面應用的發展相對較慢。但隨著一些國際商業巨頭(如沃爾瑪、麥德龍等)，對RFID在商業供應鏈管理應用上的推動，可以預見，UHF、微波頻段電子標簽的應用在不遠的將來，在全球、在國內都會有重大的發展。

【聲明】物流產品網轉載本文目的在于傳遞信息，并不代表贊同其觀點或對真實性負責，物流產品網倡導尊重與保護知識產權。如發現文章存在版權問題，煩請聯系小編電話：010-82387008，我們將及時進行處理。