RFID電子標簽（無線通信技術）

RFID電子標簽（無線通信技術）

RFID電子標簽 （無線通信技術） 次瀏覽 | 2022.08.14 13:39:35 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 RFID電子標簽無線通信技術

RFID（RadioFrequencyIDentification）射頻識別技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術。射頻的話，一般是微波，1-100GHz，適用于短距離識別通信。

中文名

RFID電子標簽

英文名

Radio Frequency IDentification

常用頻段

低頻、高頻、超高頻

常見應用

門禁系統，食品安全溯源

背景

射頻標簽是產品電子代碼（EPC）的物理載體，附著于可跟蹤的物品上，可全球流通并對其進行識別和讀寫。RFID（Radio?Frequency?Identification）技術作為構建“物聯網”的關鍵技術近年來受到人們的關注。RFID技術早起源于英國，應用于第二次世界大戰中辨別敵我飛機身份，20世紀60年代開始商用。

RFID技術是一種自動識別技術，美國國防部規定2005年1月1日以后，所有軍需物資都要使用RFID標簽；美國食品與藥品管理局（FDA）建議制藥商從2006年起利用RFID跟蹤常造假的藥品。Walmart，Metro零售業應用RFID技術等一系列行動更是推動了RFID在全世界的應用熱潮。

2000年時，每個RFID標簽的價格是1美元。許多研究者認為RFID標簽非常昂貴，只有降低成本才能大規模應用。2005年時，每個RFID標簽的價格是12美分左右，現在超高頻RFID的價格是10美分左右。RFID要大規模應用，一方面是要降低RFID標簽價格，另一方面要看應用RFID之后能否帶來增值服務。

組成部分

應答器：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用標簽作為應答器，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。

閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式rfid讀寫器或固定式讀寫器。

應用軟件系統：是應用層軟件，主要是把收集的數據進一步處理，并為人們所使用。

工作原理

RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（無源標簽或被動標簽），或者由標簽主動發送某一頻率的信號（ActiveTag，有源標簽或主動標簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

一套完整的RFID系統，是由閱讀器與電子標簽也就是所謂的應答器及應用軟件系統三個部份所組成，其工作原理是Reader發射一特定頻率的無線電波能量，用以驅動電路將內部的數據送出，此時Reader便依序接收解讀數據，送給應用程序做相應的處理。

以RFID卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成：感應耦合及后向散射耦合兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀寫裝置，是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體，應答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。

產品分類

RFID技術中所衍生的產品大概有三大類：無源RFID產品、有源RFID產品、半有源RFID產品。

無源RFID產品發展最早，也是發展最成熟，市場應用最廣的產品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。

有源RFID產品，是最近幾年慢慢發展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應用空間和市場潛質。在遠距離自動識別領域，如智能監獄，智能醫院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯網等領域有重大應用。有源RFID在這個領域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

有源RFID產品和無源RFID產品，其不同的特性，決定了不同的應用領域和不同的應用模式，也有各自的優勢所在。

半有源RFID產品，結合有源RFID產品及無源RFID產品的優勢，在低頻125KHZ頻率的觸發下，讓微波2.45G發揮優勢。半有源RFID技術，也可以叫做低頻激活觸發技術，利用低頻近距離精確定位，微波遠距離識別和上傳數據，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現的功能。簡單的說，就是近距離激活定位，遠距離識別及上傳數據。

優勢

RFID是一項易于操控，簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術。可自由工作在各種惡劣環境下：短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長距射頻產品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。

讀取方便快捷：數據的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進行。有效識別距離更大，采用自帶電池的主動標簽時，有效識別距離可達到30米以上；

識別速度快：標簽一進入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個標簽，實現批量識別；

數據容量大：數據容量最大的二維條形碼（PDF417），最多也只能存儲2725個數字；若包含字母，存儲量則會更少；RFID標簽則可以根據用戶的需要擴充到數10K；

使用壽命長，應用范圍廣：其無線電通信方式，使其可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境，而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼；

標簽數據可動態更改：利用編程器可以向標簽寫入數據，從而賦予RFID標簽交互式便攜數據文件的功能，而且寫入時間相比打印條形碼更少；

更好的安全性：不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上，而且可以為標簽數據的讀寫設置密碼保護，從而具有更高的安全性；

動態實時通信：標簽以與每秒50～100次的頻率與解讀器進行通信，所以只要RFID標簽所附著的物體出現在解讀器的有效識別范圍內，就可以對其位置進行動態的追蹤和監控。

技術發展

1940-1950年：雷達的改進和應用催生了射頻識別技術，1948年奠定了射頻識別技術的理論基礎。

1950-1960年：早期射頻識別技術的探索階段，主要處于實驗室實驗研究。

1960-1970年：射頻識別技術的理論得到了發展，開始了一些應用嘗試。

1970-1980年：射頻識別技術與產品研發處于一個大發展時期，各種射頻識別技術測試得到加速。出現了一些最早的射頻識別應用。

1980-1990年：射頻識別技術及產品進入商業應用階段，各種規模應用開始出現。

1990-2000年：射頻識別技術標準化問題日趨得到重視，射頻識別產品得到廣泛采用，射頻識別產品逐漸成為人們生活中的一部分。

2000年后：標準化問題日趨為人們所重視，射頻識別產品種類更加豐富，有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發展，電子標簽成本不斷降低，規模應用行業擴大。

參考資料