未來10年，在我們生活的周圍充斥著無數(shù)的射頻標(biāo)簽。各種各類的身份識別卡/證、銀行卡、機(jī)票、商場的各種零售商品都會貼上這些小小的射頻標(biāo)簽。通過射頻標(biāo)簽，RFID設(shè)備利用無線方式進(jìn)行通信，獲取目標(biāo)對象的數(shù)據(jù)，以達(dá)到自動識別的目的。

RFID（Radio Frequency Identification Technology，無線射頻識別技術(shù)）的雛形其實(shí)可追溯至二戰(zhàn)時期，當(dāng)時英軍使用無線識別技術(shù)辨認(rèn)敵我雙方的飛機(jī)。盡管已有60年的歷史，但工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺少使得無線射頻識別技術(shù)的商用普及歷程變得如此漫長。隨著科技的發(fā)展，RFID技術(shù)的民用于二十世紀(jì)九十年代漸漸興起。近年來，RFID技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展迅速，TI、Motorola、NXP（原Philips半導(dǎo)體部門）、Microchip等世界著名半導(dǎo)體廠家都投入生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。RFID技術(shù)將為全球帶來成百上千億美元的市場，隨之而來的還有服務(wù)器、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)、管理軟件，以及電腦設(shè)施等龐大的需求。

隨著標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、標(biāo)簽成本的下降以及技術(shù)的進(jìn)步，RFID技術(shù)將很快在全球范圍內(nèi)得到普及。RFID識別技術(shù)的普及，必然對物流、零售、制造、交通、醫(yī)療等各行業(yè)內(nèi)引發(fā)革命性的變化。作為全球電子產(chǎn)品制造工場以及第三大貿(mào)易國，RFID將會為中國的發(fā)展帶來了機(jī)遇和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

RFID技術(shù)特點(diǎn)

目前常用的自動識別技術(shù)中，傳統(tǒng)條形碼（一維條形碼）因成本低并有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，在社會生活中處處可見，是當(dāng)今世界使用最多的一種條形碼。但是由于條形碼是一維的，它在垂直方向上不帶任何信息，信息密度低，而且不能夠顯示漢字。因此，條形碼只能識別生產(chǎn)者和產(chǎn)品，并不能辨認(rèn)具體的商品，貼在所有同一種產(chǎn)品包裝上的條形碼都一樣，無法辨認(rèn)哪些產(chǎn)品先過期。條形碼標(biāo)簽是使用紙張和油墨制成，所以成本較低。但也正因此，條形碼標(biāo)簽變得容易受磨損、皺折、污染而導(dǎo)致目標(biāo)對象無法被識別，這在很大程度上限制了傳統(tǒng)一維條碼的應(yīng)用范圍。

20世紀(jì)70年代，在計(jì)算機(jī)自動識別領(lǐng)域出現(xiàn)了二維條形碼技術(shù)，這是在傳統(tǒng)條形碼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種編碼技術(shù)，它將條形碼的信息空間從線性的一維擴(kuò)展到平面的二維，具有信息存儲量大、抗損性強(qiáng)、安全性高、編碼方式靈活、以及抗干擾、可傳真和影印等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此自1990年起，二維條形碼技術(shù)在世界上開始得到廣泛的應(yīng)用。

與這些條形碼相比，無線射頻識別技術(shù)具有很多的優(yōu)勢。例如，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象，無機(jī)械磨損，壽命長，無需可見光源，穿透性好，抗污染能力和耐久性強(qiáng)。而且，RFID可以在惡劣環(huán)境下工作，無需與目標(biāo)接觸就可以得到數(shù)據(jù)，可以寫入/修改標(biāo)簽數(shù)據(jù)；能夠同時處理多個射頻標(biāo)簽，適用于批量識別場合，可以對RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位，提供位置信息等。

RFID與條形碼最大的區(qū)別在于條形碼是依靠“有形”的一維/二維幾何圖案來提供信息，而RFID則是通過芯片來存儲大量的“無形”信息。但是RFID技術(shù)的推出絕不僅僅是信息容量的提升，它對于自動識別技術(shù)來講是一場革命，它所具有的強(qiáng)大優(yōu)勢會大大提高信息的處理效率和準(zhǔn)確度。

此外，在近距離無線通信領(lǐng)域，RFID、藍(lán)牙、WiFi、UWB和Zigbee等吸引了很多人的眼球。其中，眾多的開發(fā)商、制造商、行銷商加入RFID和藍(lán)牙行列，用戶需求量也很大，因此兩者被更多的拿來相提并論。

RFID和藍(lán)牙在使用頻段、傳輸速率和標(biāo)準(zhǔn)化方面都存在較大差異，使得各自市場和應(yīng)用范圍也有較大區(qū)別。藍(lán)牙作為一種線纜替代技術(shù)，具有低成本高速率的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于語音/數(shù)據(jù)接入，外設(shè)互連以及個人局域網(wǎng)。由于藍(lán)牙芯片的價格仍居高不下，以及兼容性方面的一些問題，限制了其推廣。藍(lán)牙在高端市場一部分已被WLAN所侵占，其低端市場又可能被Zigbee所蠶食�；赗FID技術(shù)的NFC近距離通訊也對藍(lán)牙造成了相當(dāng)?shù)耐{。RFID易于操控，簡單且特別適合用于自動化控制，由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入，使RFID具備了極高的安全防護(hù)能力。由于RFID技術(shù)具備非接觸式的自動識別、適于惡劣環(huán)境多目標(biāo)識別、運(yùn)動目標(biāo)識別等特點(diǎn)，使其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識別技術(shù)無法比擬的。

RFID系統(tǒng)的組成及基本原理

根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，RFID系統(tǒng)的組成會有所不同，但基本都是由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）、數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)三大部分組成。電子標(biāo)簽（或稱射頻卡、應(yīng)答器等）由耦合元件及芯片組成，其中包含加密邏輯、E2PROM、微處理器以及射頻收發(fā)及相關(guān)電路等。閱讀器，有時也被稱為讀卡器或讀寫器，主要由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。而數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的中間件和應(yīng)用程序?qū)儆谲浖懂�，這里就不具體敘述了。

RFID標(biāo)簽一般分為被動標(biāo)簽(Passive tags)和主動標(biāo)簽(Active tags)兩種。被動RFID標(biāo)簽也稱為無源標(biāo)簽，由芯片、諧振電容和天線組成，天線與電容組成諧振回路以調(diào)諧在閱讀器的載波頻率。被動電子標(biāo)簽的工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得；其具有小而輕，成本低、使用壽命長等特點(diǎn)。但相比主動系統(tǒng)，被動系統(tǒng)在閱讀距離及適應(yīng)物體運(yùn)動速度方面略有限制。主動標(biāo)簽又稱為有源標(biāo)簽，自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠(yuǎn)，體積也較大，相對被動標(biāo)簽成本更高，以及電池不能長久使用。

根據(jù)標(biāo)簽信息是否能被改寫，標(biāo)簽還可被分為只讀標(biāo)簽和可讀寫標(biāo)簽。只讀標(biāo)簽的信息在出廠時已將信息寫入，出廠后不能再作修改；可讀寫標(biāo)簽將保存的信息寫入其內(nèi)部的存儲單元，需要改寫時也可以采用專門的編程或?qū)懭朐O(shè)備進(jìn)行擦寫。

RFID系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識別物體的表面，電子標(biāo)簽中保存有約定格式的數(shù)據(jù)。閱讀器無需接觸就可讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動識別物體的目的。閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，進(jìn)入閱讀器磁場區(qū)域的電子標(biāo)簽受到感應(yīng)，芯片中的有關(guān)電路對此信號進(jìn)行調(diào)制、解碼、解密等處理，然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過天線再發(fā)送給閱讀器，閱讀器對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)處理；若為修改信息的寫命令，有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供擦寫E2PROM中的內(nèi)容進(jìn)行改寫。

RFID工作頻率

通常閱讀器發(fā)送時所使用的頻率被稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率。在RFID系統(tǒng)工作時，標(biāo)簽和閱讀器必須調(diào)制到相同的頻率才能工作。低頻（LF）RFID系統(tǒng)一般工作頻率在100～500kHz，典型的工作頻率有125KHz、134.2KHz；高頻（HF）RFID系統(tǒng)一般指其工作頻率在10～15MHz；典型的工作頻率是13.56MHz；超高頻（UHF）工作頻率在433.92MHz和860～930MHz。在美國，超高頻RFID系統(tǒng)的頻率在902MHz～928MHz之間，而歐洲是在865.6MHz～867.6MHz之間，日本則在950MHz～956MHz之間。

低頻RFID技術(shù)信噪比較低，其識讀距離受到很大限制，一般情況下小于1米。低頻系統(tǒng)在多標(biāo)簽的同時識讀是速度較慢，也容易受其他電磁環(huán)境影響，而13.56MHz的高頻RFID系統(tǒng)速度快并可以實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽的同時識別。該頻段的射頻標(biāo)簽可能是實(shí)際應(yīng)用中最大量的一種射頻標(biāo)簽，其特點(diǎn)與低頻標(biāo)準(zhǔn)相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)相對簡單，標(biāo)簽一般制成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀。但是在同樣的發(fā)射功率下，高頻系統(tǒng)對可導(dǎo)媒介穿透性較低頻系統(tǒng)的差，而超高頻對于金屬等可導(dǎo)媒介則完全不能穿透。

超高頻的RFID產(chǎn)品常常被推薦應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理上，由于該頻段識讀距離長，能夠?qū)崿F(xiàn)高速識讀和多標(biāo)簽同時識讀。以目前技術(shù)水平來說，被動RFID標(biāo)簽比較成功產(chǎn)品相對集中在902～928MHz工作頻段上，2.45GHz和5.8GHz射頻識別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標(biāo)簽產(chǎn)品面世。