射频识别中的电子标签技术理论综述

马惠铖++杨娜++薛灵芝++褚渊博

摘 要：射频识别技术（RFID）是通过无线射频方式获取物体的相关数据，并对物体加以识别，是一种非接触式的自动识别技术。本文基于物联网的框架下介绍了射频识别技术中的常用的三种电子标签，并简要对每种标签的工作原理和特点进行了论述并对物联网未来的发展进行了大胆展望。通过对三种电子标签的论述能够明确电子标签技术以及射频识别在日常生活中的重要性。

关键词：RFID；自动识别；电子标签；接口协议

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.177

1 引言

FID（射频识别）技术来源于电磁感应现象，在20世纪80年代飞速发展，由于这项技术具有自动识别的能力，今年来发展也很迅猛。其技术的发展已经趋于多功能化。目前，多种已经投入实用的自动识别技术都与射频识别技术相关，但是这些技术还是有一些区别的，例如：核心工作原理、电磁波的工作频率和整个系统的技术特点以及系统所应用的相关技术标准还是不同的[1]。一个典型的射频识别系统由以下三部分组成，即电子标签、读写设备和后台数据处理系统。以上三部分的核心器件是电子标签。

2 射频识别中的电子标签技术

射频识别中的标签按工作原理可以分为主动式、被动式和半主动式三种。

2.1 被动式

射频识别中的被动式电子标签为常见标签，其特点是内部没有供电电源。这种电子标签依靠接收到的电磁波驱动内部的集成电路工作，而接受到的电磁波是由射频识别读取设备发射出来的。如果电子标签接收到的電信号强度足够，就可以驱动内部电路向读写设备发送数据。这些数据通常有全球唯一的ID号以及电可擦写只读存储器中的预置数据[2]。由于被动式电子标签价格低廉、体积小以及无需专用电源供电的特点，因此此种标签占了主要市场份额。

2.2 半主动式

半主动式标签的出现与主动式标签的一些缺点有关。被动式标签的天线除了接收读写设备发射的电磁波来驱动内部基础电路外，还要通过将天线的阻抗切换来将电信号回传来产生数字信号。要提高回传效率，天线的设计很重要，必须处于短路开路间，但是这样处理又使得回传信号发生反射无法传送到读写设备。半主动式标签的结构与被动式标签类似，但是在内部多了一个微型电池给内部集成电路供电使得集成电路处于正确得工作状态[3]。与被动式标签相比，半主动式标签的响应速度更快，传输效率更高。

2.3 主动式

主动式标签内部具有微小内部电源给内部集成电路供电并且产生对外电磁波以被读写设备接收。由于内部独立电源产生的电磁波信号强度足够，主动式标签具有较长的发送距离和较大的存储容量来存储读写设备发送来的一些信息。

射频识别技术由一套完整的设备组成，这些设备的核心是电子标签，电子标签由存有代码识别能力的大规模集成电路处理器芯片和发射接收天线组成，目前主要是无源式。使用的时候由接收天线接收读写设备发送的电磁波信号。除此之外还有读写器和后台服务器系统。

在超市比较流行的条码技术与RFID相比缺点很多，RFID技术的优点很多，如存储容量大，发射距离长，信息安全度高，适应环境能力强，最重要的是可以一次性读取多个标签。缺点也明显，如目前的生产成本高，但是随时技术的发展和使用量的增加可以大大降低使用成本[4]。

相对也有缺点，就是建置成本较高。不过透过该技术的大量使用，生产成本就可大幅降低

3 结束语

射频识别技术今年来成为了物联网技术的核心和热点，伴随着相关技术的长足进步如微型集成电路的发展，微型智能电子标签得到了发展，其在超低功耗集成电路上的进步为超低功耗电子标签的发展创造条件。被动式电子标签没有电池，由接收读写器发射的电磁波信号从而获得电路所需的能量，这类线圈工作距离较近，且只能单向通信，使用的局限性较大，而主动式电子标签不但具备被动式电子标签的所有特性，而且还具有较长的读取距离，全双工通讯，使用寿命较长，性能更好等优点[5]。 物联网技术中，RFID可以对物体实现透明化追踪、通信与管理，是实现物联网的基本技术。RFID与智能网络等技术相结合，可以实现远距离物体的跟踪与信息的共享，从而赋予物体的智能，实现人与物、物与物的沟通对话，最终构成联通万事万物的物联网。

参考文献：

[1]黄玉兰.物联网射频识别技术（RFID）与应用[M].北京.人民邮电出版社，2013：101-103.

[2]黄玉兰.物联网-射频识别（RFID）核心技术详解[M].北京.人民邮电出版社，2010：140-142.

[3]董丽华.RFID技术与应用[M].北京.电子工业出版社，2008：79-81.

[4]陆永宁.非接触IC卡原理与应用[M].北京.电子工业出版社，2006：93-95.

[5]中国射频识别RFID技术政策白皮书[S].北京，2006：27-29.

作者简介：马惠铖（1981-），男，陕西宝鸡人，研究生硕士，讲师，研究方向：传感技术与智能仪器。