浅谈RFID技术应用与需求

RFID技术的基本工作原理是什么？

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（Active 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。

一套完整的RFID系统， 是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成， 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据， 送给应用程序做相应的处理。

以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成， 感应偶合（Inductive Coupling） 及后向散射偶合（Backscatter Coupling）两种， 一般低频的RFID大都采用第一种式， 而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。 在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。

目前全球零售商正进入第三波互联网的发展期，并深受其影响，其中最受关注的技术是无线射频身份识别，简称RFID。

射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型（初级与次级之间的能量传递及信号传递），在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型（雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机）。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别技术的理论基础。

RFID满足应用

RFID是一种自动无线识别和数据获取技术，已经使用了多年，应用领域越来越多。今天，带有可读和可写并能防范非授权访问的存储器的智能芯片已经可以在很多集装箱、货盘、产品包装、智能识别ID卡、书本或DVD中看到。由于未来可能的应用，RFID即将迎来非常巨大增长的时期，这种技术、芯片、读卡器、软件和业务的全球市场从2002年的10亿美元将增长到2007年的26亿美元。

应用将继续以供应物流领域为主，在这个领域用RFID收发器进行包括各种各样的可移动货物/产品的记录和跟踪，在RFID收发器（信用卡大小的塑料/纸标签，内含芯片、射频部分和天线）上的必要存储将继续成为主要的应用。另外的一个可能应用就是将收发器标签贴到纺织品、药品包装或者甚至是单个药盒内。然而，未来RFID还将被用在如地方公共交通、汽车遥控钥匙、传送轮胎气压以及在移动电话等领域内。快速的识别对于公司的物流程序、大型仓库、诊所或者货物的运输以及在商业中都很重要。例如：汽车桌椅必须在正确时间按色彩排序（color ordered）进入到装配线；智能标签将自动地检测正确的药物容器从存储处搬到生产处；血样将准确地对应到采集这个血样的病人；供应超市所需求的新鲜货物要求很复杂的发送网络，这个网络不允许出现差错；2006年世界杯的门票将不会有假票的存在-这得感谢RFID芯片。

未来另外的一个焦点应用在汽车工业，例如控制后视镜、所有的电动机和汽车门照明。展望更远，电子票务、“电子护照”、甚至专用通信业务已经显露出RFID-IC应用的契机。德国的Bundesbank银行期望RFID在钞票中应用，这种钞票不同于今天的钞票，不能用彩色打印机或复印机来简单伪造，但事实上需要芯片制造商能生产出纸那么薄、沙粒那么大的RFID-IC。

很多事实证明主要的销售机会存在于物流过程中，根据行业和性能要求（例如读取速度、需要同时读取的RFID标签数量）可以采用不同的技术。RFID技术可以基本分为低频系统、频率为13.56MHz的高频（HF）系统以及频段在900MHz左右的超高频系统（UHF），还有工作在2.4GHz或者5.8GHz（见表）微波频段的系统。除了频率范围外的另外一个差异性因素是电源：无源RFID收发器，这种收发器主要用在物流和目标跟踪，他们自身并没有电源，而是从读/写器的RF电场获得能量；有源收发器由电池供电，因此具有数十米的长距离，但是体积更大，最重要的是更贵。

RFID应用主导技术

通常总是某种特定应用来主导采用哪个技术。对于百货公司，在货品上加上标签仅仅以方便在销售终端读取当然是毫无意义，因为在当前的成本环境下，这会使产品更贵。但是，下面的应用非常有意义：在图书馆出借书或CD时，粘贴在书或CD上的13.56MHz标签在经过时的几秒钟就能读取标签，或者在药物批发商的挑选输送带上可靠地识别药品，以避免可能造成严重后果的药品误发。

然而，基本上，任何对象的读取、识别和跟踪任务可以受益于经过深思熟虑的RFID技术应用，特别是当每个数据都必须被写入到芯片、被授权用户修改以及防止对可分段存储器的非授权访问--可能的话，甚至可以在非常高的速度以及对大量的对象进行同时处理。

条码将逐渐出局吗？

这个问题可能是根据上面谈到的事实所得出的，但答案是否定的。因为成本的原因，像超市里出售的0.25欧元的奶酪罐将长时间继续采用条码。但是，绝对可以这样设想，在未来3到5年内，当前用条码的场合将为RFID标签开放，例如识别纺织品或包裹这样的大物品，还有城市公共交通或无人售货机的付费问题。在所有这些应用中，工作在13.56 MHz的RFID相对于条码，无论在可靠性、避免污染、可见性、读取速度和空间方向性上都具有优势，更不用说那些因为接触产生的问题，理论上（RFID）可以无限次读写。

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