| 标题 | 射频识别（RFID）技术的应用 |
| 范文 | 胡博 摘 要：射频识别技术（简称RFID）一种自动识别技术，它利用射频信号通过交变磁场或电磁场耦合实现信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的。RFID定位系统对于只需在特定区域进行定位的用户，都具有极大的价值。 关键词：射频识别；应用 上世纪九十年代以来，RFID技术得到了飞速的发展。射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID），是一种自动识别技术，它利用射频信号通过交变磁场或电磁场耦合实现信息传递并通过所传递的信息達到识别的目的。RFID标签体积小，使用方便，不需要操作，虽然体积小，但是容量大；而且寿命长，使用时没有机械磨损；不需要可见光源；而且可以重复使用；没有污染等特点。RFID标签读取距离远，能够在恶劣环境下使用（如矿下应用，并且有防碰撞技术，可同时进行多个目标的快速读写、多目标识别、移动识别、非可视识别、实时定位及长期跟踪管理。 1 RFID系统的组成 完整的RFID系统由读写器（Reader）、电子标签（Tag）和数据管理系统三部分组成。 1.关于读写器 读写器是将标签中的信息读出，或将标签所需要存储的信息写入标签的装置。根据使用的结构和技术不同，读写器可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。在RFID系统工作时，由读写器在一个区域内发送射频能量形成电磁场，区域的大小取决于发射功率。在读写器覆盖区域内的标签被触发，发送存储在其中的数据，或根据读写器的指令修改存储在其中的数据，并能通过接口与计算机网络进行通信。读写器的基本构成通常包括：收发天线，频率产生器，锁相欢，调制电路，微处理器，存储器，解调电路和外设接口组成。 （1）收发天线：发送射频信号给标签，并接收标签返回的响应信号及标签信息。 （2）频率产生器：产生系统的工作频率。 （3）锁相环：产生所需的载波信号。 （4）调制电路：把发送至标签的信号加载到载波并由射频电路送出。 （5）微处理器：产生要发送往标签的信号，同时对标签返回的信号进行译码，并把译码所得的数据回传给应用程序，若是加密的系统还需要进行解密操作。 （6）存储器：存储用户程序和数据。 （7）解调电路：解调标签返回的信号，并交给微处理器处理。 （8）外设接口：与计算机进行通信。 2.关于电子标签 电子标签由，收发天线，AC/DC电路，解调电路，逻辑控制电路，存储器和调制电路组成。 （1）收发天线：接收来自读写器的信号，并把所要求的数据送回给读写器。 （2）AC/DC电路：利用读写器发射的电磁场能量，经大电容把能量存储下来，再经稳压电路输出为其他电路提供稳定的电源。 （3）解调电路：从接收的信号中去除载波，解调出原信号。 （4）逻辑控制电路：对来自读写器的信号进行译码，并依读写器的要求回发信号。 （5）存储器：作为系统运作及存放识别数据的位置。 （6）调制电路：逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给读写器。 根据标签的供电方式，电子标签分为有源电子标签和无源电子标签。有源电子标签内部装有电池，也叫主动标签，能够识别的距离较长，最多可达上百米。缺点是有源标签体积较大，无法做成薄卡的形式，而且还需要定期更换电池，价格较高，。 无源电子标签不含电池，也叫被动标签，利用读写器发射的电磁场能量作为自己的能量。无源标签体积小、重量轻、成本低，发射距离较短，一般只有几十厘米，而且需要有较大的读写器发射功率。 有源标签与无源标签的区别在于： 首先在读写距离方面，有源标签的读写距离相对无源标签较远；其次在使用寿命方面，无源标签一般可做到免维护，具有极长的使用寿命，而有源标签的内置电池不能长久使用，能量耗尽后需要更换，因此寿命相对较短。但随着硬件技术的发展，目前有源标签的寿命也可以做到很长，一些低功耗的有源标签寿命可达10年以上；第三在工作频率方面，有源标签的频率比无源标签高；而相比有源标签，无源标签在识别速度方面会略有限制；第四在尺寸大小和成本方面，因为无源标签不含电池，因此体积较有源标签小，价格也较便宜。 根据各自的特点，有源标签在定位、追踪等应用上较有优势；而无源标签更能适应物流、票证防伪对低成本及小尺寸的要求。在设备管理方面，无源标签有很大的应用空间，如学校实验室，仪器设备的管理，可采用无源标签进行识别，将大大的降低劳动强度。 2 RFID的应用 RFID的最早使用在第二次世界大战期间。英国空军用RFID技术识别自家与敌军的飞机。上世纪70年代末，美国将RFID技术转为民用，最早应用在畜牧业生产上。80年代，RFID技术已经被广泛应用于从门禁管制和物流管理等方面。欧美的几家公司也开始着手生产射频标签。1990年，RFID技术在美国的公路自动收费系统得到了广泛应用。装有射频标签的汽车经过收费站时可按正常速度通过，固定在收费站的读写器识别车辆后自动从账户上收费。 21世纪初，RFID标准已经初步形成。2003年，沃尔玛公司宣布，将采用RFID技术追踪其供应链系统中的商品。这一重大举动揭开了RFID 在开放系统中运用的序幕。 欧洲的RFID标准追随美国EPCglobal主导的标准。Philips、ST微电子正积极开发廉价RFID芯片；Checkpoint及Nokia公司在开发支持多系统的RFID识别系统。 日本虽然提出了UID标准，但主要应用在国内，没有推广到世界标准。而韩国则主要通过政府对RFID产业的高度重视，运用国家的发展计划，联合企业的力量来推动RFID技术的发展。 我国在RFID技术的研究领域也卓有成就。比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统，推出了拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。2007年中国成为全球最大的RFID市场。市场增长的主动力是处于高峰期的中国第二代身份证。目前，我国RFID在门禁监控、票证防伪、电子支付等领域已经形成了成熟的应用模式，但这些领域的应用多集中于低高频段。而在特高频和超高频段，大规模应用还处于起步阶段，技术水平还远没有达到成熟的地步。 3 发展前景 RFID技术可大幅提高管理与运作效率，降低成本，可应用于很多领域，RFID技术在物流和供应管理、生产制造和装配、文档追踪、图书馆管理、动物身份标识、航空行李处理、邮件包裹处理、运动计时、门禁控制及电子门票、道路自动收费等方面得到了广泛的应用。RFID定位系统具有自组织性，无需卫星或者手机网络的配合，其精确度在于RFID设备如读写器、标签的分布，而应用无线射频读写器及标签，用户可以根据自身实际需要，在自己布置的特定区域进行定位。因此，RFID定位系统对于只需在特定区域进行定位的用户，如在超市、图书馆、医疗部门以及生产管理等需要定位、监控以及导航的场合，都具有极大的价值。RFID技术在定位尤其是室内定位领域，具有广阔的应用前景。 |
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