全面介绍RFID射频识别技术

小编说：大家都知道RFID的市场规模很大，潜力无限。今天给大家推荐一篇文章，希望能对RFID从业者有所帮助，如有遗漏的知识点，欢迎大家留言补充！

Part 1

RFID的发展史

第二次世界大战期间，美国空军和海军都面临着在陆地、海上和空中对敌我目标识别的问题，为此开发出了”敌我识别系统”，这便是早期RFID技术的萌芽。在当时，该系统仅用于军事和实验室。

到了60年代后期，出现一些稍微简单的商用RFID系统，主要用于仓库、图书馆等物品安全和监视。这种早期的商用RFID系统被称为1bit标签系统，相对容易构建、部署和维护，

但缺点是这种1bit系统只能检测被标识的目标是否在场，无法有更大的数据容量，甚至不能区分被标识目标之间的差别。

因此，早期的1bit只能作为简单的检测用途。

之后的30年，RFID技术与产品研发处于一个大发展时期。到了90年代，道路电子收费系统在大西洋沿线得到了广泛应用，这些系统提供了更完善的访问控制特征，因此它们集成了支付功能，也成为综合性的集成RFID应用的开始。

90年代末，RFID应用市场迎来第一次小爆发

当时美国国防部军需供应局每年要负责管理和运输的物品种类多达4600万，这些物品从水果、汽水到防弹背心、汽油和X射线机，应有尽有。总价值高达832亿美元。

为了减少运输管理方面的支出，当局决定将23个仓库纳入到一套RFID系统下进行管理，并对原有的42套业务和支持流程进行合并重组。通过这套RFID系统的成功落实，美国国防部军需供应局成功节省了近18亿美元。经过2年多的重组，美国国防军需供应局的人员编制也从6.5万减少至2.15万人。

Part 2

RFID技术已大规模应用的案例

在商业上的应用，沃尔玛当之无愧是RFID技术在零售和物流业部署的鼻祖，对RFID技术的大力推广也是功不可没。

沃尔玛自2003年开始计划部署RFID，时任CIO Dillam就曾说，沃尔玛的目标是要能够跟踪到所有的货物。

经过5年时间，沃尔玛完成了5个分销中心的部署工作，只占既定目标的一半还不到。在当时成本昂贵、技术和标准不统一的背景下，沃尔玛依然坚持投入、推广供应商一同加入部署。

在2008年，沃尔玛6万家供应商中，600家部署了RFID，虽然从商家数量上仅占1%，但这600家供应商占据了沃尔玛75%的销售。

在推广部署RFID的路途上，沃尔玛可谓孜孜不倦的“教育”着合作伙伴，更重要的是，沃尔玛始终坚信RFID技术会带来更多商业利益。

从最初仅用RFID技术追踪货物--比如某批产品是否抵达达拉斯，

后来沃尔玛发现，RFID还可以在资产管理上发挥更大作用--比如某贵重家庭影院产品是否被人“搬出”后门；

再后来后又采用RFID在制造商与沃尔玛的RetailLink系统之间实现双向的、基于供应链的通讯--北达拉斯的那家仓库的罐装番茄汁库存量在减少，达拉斯分销中心是否有足够库存？或者哪个分销中心可以供货？

这也就是RFID基于物品追踪，到物品管理，再到实现电子信息化的物流管理体系。

沃尔玛最早在2000年开始使用RFID，随后还和其他早期采用者一起，帮助制定了现在的ISO 18006-C标准和“第二代”标签扫描器标准。

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。

不过也有一些分析师认为83亿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），而单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元。研究机构估计，通过RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。

在服装行业

过去的服装行业，面临着和零售业类似的问题，

大多数采用条码枪逐件扫描盘点，甚至手工盘点。如果货品种类繁多和量大，必将耗费大量时间，即使盘点后发现货品丢失，也无法及时找回。除此，因为工作量大且繁重，门店或仓库盘点只能采用月盘或季度盘。每次盘点，往往需要所有人员加班加点，还得暂停营业。

这样的盘点方式，速度慢，效率低，而且容易出错，一直在大量耗损企业的人力成本和费用开销。

据远望谷刘经理介绍，以MJstyle三层店面的面积为例，如果采用远望谷的整体RFID解决方案，店面人员只需要手持远望谷读写器，将功率调到最大，然后在店面走一圈，整个过程大约30分钟，仅需1个人，就能完成整间店面的盘点工作。

目前沃尔玛、麦德龙、海澜之家、拉夏贝尔、优衣库和UR等零售和服饰品牌都已广泛采用RFID技术。

可见，通过采用RFID技术，能极大程度优化货物的交收和管理，在仓储人力、货存到位率、货物缺失方面也都得到了改善，同时帮助企业实现信息化物流管理。

Part 3

RFID为什么这么牛

先看下RFID技术的构成

RFID首先可简单分为硬件层和软件层，硬件层为：电子标签（Tag）和读写器（Reader&Writer）；软件层为数据交换和管理系统。

电子标签（Tag） 主要由上天线、耦合元件和集成芯片组成。每个电子标签都具有唯一的电子编码，通过电磁波与读写器进行数据交换，具有智能读写和加密通信功能。

读写器主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路组成。

数据交换和管理系统主要是把数据信息进行搜集、存储、管理和进一步处理，为用户使用。以及对电子标签进行读写控制。

	组成	器件	工作原理
硬件	电子标签(Tag)	片上天线，耦合元件，集成芯片	每个电子标签都具有唯一的电子编码。通过电磁波与读写器进行数据交换，具有智能读写和加密通信功能
读写器(Reader&Writer)	无线收发模块，天线，控制模块，接口电路等
应用软件系统	数据交换		把数据进行搜集、存储、管理和进一步处理，为用户使用。以及对电子标签进行读写控制等
管理系统
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再看下RFID的工作原理

RFID技术的基本工作原理其实也不复杂：读写器将要发送的射频信号，经编码后加载到高频载波信号上，再经天线向外发送。

进入读写器工作区域的电子标签接收此信号，卡内芯片的有关电路对此信号进行倍压整流、调制、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断，电子标签再根据命令进行处理。

RFID基本工作原理图：

Part 4

这么牛的RFID，它的技术核心是什么？

芯片

芯片无疑首当其冲是大部分电子信息产品中的核心技术之一。

RFID芯片分为标签芯片和读写器芯片。以标签芯片为例，它集成了除标签天线及匹配线以外的所有电路，包括射频前端、模拟前端、数字基带和存储器单元等模块。对芯片的基本要求是轻、薄、小、稳定性高和价格低。

在国内，本土厂商也已有能力自行研发生产低频、高频段芯片，在小体积、低功耗上也都取得了一定的成果，且价格相较国外厂商有约30%以上的价格优势。

据了解，目前国内可自主研发，且已经投入生产的RFID芯片厂商有上海复旦微电子、远望谷、聚辰半导体等等。

天线

作为信号传送的载体，天线的重要性不言而喻。

天线也分为标签天线和读写器天线。

根据应用场合的各有不同，RFID 标签可能需要贴在不同类型、不同形状的物体上，甚至需要嵌入到物体内部。此外，标签天线和读写器天线还分别承担接收能量和发射能量的作用，这些因素对天线的设计提出了严格要求。

天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这需要仔细设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。假设在零售商品中使用，如果频带是435MHz，2.45GHz和5.8GHz，

那么天线必须要做到：

体积足够小，才能够贴到物品上；有全向或半球覆盖的方向性；提供最大可能的信号给标签的芯片；无论物品什么方向，天线的极化都能与读写机的询问信号相匹配；具有鲁棒性；

具备以上要求，最后还是成本要 足够低 。

Part 5

RFID技术的六大优势

1、 无需可视、批量读取， 大量RFID标签可被读写器同时、快速、批量读取，一次可读取数百枚甚至数千枚标签。也可识别高速、移动的物体，如火车、公交等。

2、高容纳力 ， 电子标签可存储更多信息，如生产日期、入库日期等，还可反复改写，重复使用。读取后的数据也即时上传系统加以处理，还可实现对产品的追根溯源。

3 、读取距离远， 根据读写器的功率和天线的增益率，读取距离可从几十厘米到几米不等；

4、全球唯一性，不可复制， 每个RFID标签都是唯一的，在生产标签过程中，便已将标签与商品信息绑定，所以在后续商品流通、使用过程中，这个标签都是唯一代表所对应的那一件商品。

5、保存周期长

RFID标签具有防水、防磁、防腐蚀、耐高温的特点。如洗衣行业、动物饲养行业、医疗行业等，都对标签耐用性有较高要求。目前一般的标签保存时间都可以达到几年、十几年甚至几十年。

6、高安全性

RFID标签的核心技术之一是芯片，众所周知芯片开发的难度之大，造价之高。对于造假者而言，复制成本太高，且难以突破技术关卡。此外电子标签具有可靠的安全加密机制，我国第二代居民身份证也是采用RFID技术。