1、 1 射频识别（ RFID）技术简介 RFID 是 Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，俗称电子标签 。 RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。 RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 埃森哲实验室首席科学家弗格森认为 RFID 是一种突破性的技术：第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料 读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个
2、物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。 1 RFID 的基本组成部分 最基本的 RFID 系统由三部分组成： a)标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； b)阅读器：读取 (有时还可以写入 )标签信息的设备，可设计为手持式或固定式； c)天线：在标签和读取器间传递射频信号。 2 RFID 技术的基本工作原理 RFID 技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭 借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（ Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ A
3、ctive Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 3 RFID 技术的发展现状及其应用 据 Sanford C. Bernstein 公司的零售业分析师估计，通过采用 RFID，沃尔玛每年可以节省 83.5 亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为 80 亿美元这个数字过于乐观，但毫无疑问， RFID 有助于解决零售业两个最大的难题：商品断货和损耗（因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品），而现在单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有 20 亿美元，如果一家合法企业的营业额能达到这个数字，就可以在
4、美国 1000 家最大企业的排行榜中名列第 694 位。研 2 究机构估计，这种 RFID 技术能够帮助把失窃和存货水平降低 25%。 其典型应用为： 物流和供应管理 ； 生产制造和装配 ； 航空行李处理 ； 邮件 /快运包裹处理 ； 文档追踪 /图书馆管理 ； 动物身份标识 ； 运动计时 ； 门禁控制 /电子门票 ； 道路自动收费 。 4 RFID 自动识别术语解 释 微 波 ： 波长为 0.1 100 厘米或频率在 1 100GHZ 的电磁波。 射 频 ： 一般指微波。 电子标签 ： 以电子数据形式存储标识物体代码的标签，也叫射频卡。 被动式电子标签： 内部无电源、靠接收微波能量工作的电子
5、标签。 主动式电子标签： 靠内部电池供电工作的电子标签。 微波天线 ： 用于发射和接受微波信号。 读出装置 ： 用于读取电子标签内电子数据。 阅 读 器 ： 用于读取电子标签内电子数据。 编 程 器 ： 用于将电子数据写入电子标签或查阅电 子标签内存储数据。 波束范围 ： 指天线发射微波的照射功率范围。 标签容量 ： 电子标签编程时所能写入的字节数或逻辑位数。 a-Biz 自动识别技术的应用案例框架 ASN 高级货运通知 BIS 商业信息系统 DA 发货通知 EAN 欧洲物品编码组 3 EPCTM 产品电子码 ONS 对象名解析服务 PML 实体标记语言 UCC 统一编码委员会 UML 统一建
6、模语言 4 RFID 系统组成和工作原理 最基本的 RFID 系统由三部分组成： a)标签 (Tag，即射频卡 )：由耦合元 件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。 b)阅读器：读取 (在读写卡中还可以写入 )标签信息的设备。 c)天线：在标签和读取器间传递射频信号。 有些系统还通过阅读器的 RS232 或 RS485 接口与外部计算机 (上位机主系统 )连接，进行数据交换。 系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从
7、射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读 器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。 在耦合方式 (电感 -电磁 )、通信流程 (FDX、 HDX、 SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法 (负载调制、反向散射、高次谐波 )以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高 频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异，电感耦合系统的高频接口原理图如图所示。
