浅谈RFID技术

刘永顺

摘要：介绍了无线射频识别（RFID）技术的概念、系统组成、原理，给出了一些应用实例.

关键词：无线射频识别技术；RFID；电子标签

1无线射频识别（RFID）技术的概念

RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术，是物联网的核心技术之一，是一种应用在信息采集系统的非接触式自动识别技术，它通过无线射频方式自动识别目标对象，获取相关数据信息，实现对RFID电子标签的信息获取.RFID技术具有准确、适应环境、抗干扰、操作快捷等优点.

2无线射频识别（RFlD）系统的组成

RFlD系统由硬件和软件两部分组成.

21系统的硬件

RFID系统的硬件由电子标签、读写器、计算机和通信网络等组成，其框图如图1所示.

211电子标签

电子标签也称应答器，是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成.芯片中存储有能够识别目标的信息，当读写器查询时它会发射数据给读写器.

212读写器

读写器的功能包括三个部分：一是发送和接收功能，用来与电子标签和分离的单个物品进行通信；二是对接收信息进行初始化处理；三是连接计算机网络将信息传送到数据交换与管理系统.

读写器控制模块的主要功能是：与应用系统软件进行通信；执行从应用系统软件发来的动作指令；控制与标签的通信过程；信号的编码与解码；对读写器和电子标签之间传送的数据进行加密和解密：进行读写器与电子标签之间的身份认证；对键盘、显示设备等其它外部设备的控制.

读写器天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的设备，是电路与空间的界面器件，用来实现波能量的转化.在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类，分别承担接收能量和发射能量的作用.

根据电子标签到读写器之间的通信和能量耦合方式，RFID系统一般可以分为电感耦合方式和反向散射耦合方式.电感耦合方式是通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律；反向散射耦合方式，和雷达原理类同，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律.

213计算机和通信网络

装有RFID系统软件的计算机和读写器控制模块进行通信，控制读写器的读写.通信网络包括有线、无线网络和读写器控制模块与计算机连接的串行通信.无线网络可以是个域网、局域网、广域网或卫星通信网.

22系统的软件

RFID系统中软件的作用是完成数据信息的存储、管理以及对RFID电子标签的读写控制.RFID系统归根结底是为应用服务的，读写器与应用系统之间的连接通常由软件组件来完成.

3无线射频识别（RFlD）技术的原理

读写器通过发射天线将特定頻率的无线电载波信号发射出去；当电子标签进入读写器发射天线的工作区域时产生感应电流，从而获得能量被激活，将自身编码等信息通过其内置天线发送出去；读写器接收天线经天线调节器接收电子标签发送来的载波信号，读写器对此信号进行解调和解码，然后通过通信网络送到装有RFID系统软件计算机系统进行处理；根据逻辑运算判断该电子标签的真伪，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制操作器的动作；通过计算机网络实现多点监控，搭建总控制信息平台，根据不同的项目要求，通过设计不同的软件实现不同的功能.

4无线射频识别（RFID）技术的应用

41在上海世博会中的应用

早在2008年北京奥运会上，嵌有RFID芯片的奥运会门票，就已经大量成功应用.2010年上海世博会门票同样采用了RFID技术，门票内含有一颗具有自主知识产权的“世博芯”，记录着参观者的资料，并以无线方式与遍布展区的读写器交换信息.检票参观时，持票人手持RFID电子门票，无需接触，就能被附近读写器识别并通过.这种世博门票还具有参观引导、组织协调游客等功能.参观者带着这种世博门票靠近各展台附近部署的RFID读写器时，就能将参观路线信息记录到世博会的控制系统，从而帮助主办方及时了解各展馆的游客数量，还能及时有效地调配展区车辆.

42在交通领域的应用

RFID技术在交通领域的应用主要有停车场智能化管理、重要单位车辆管理、公路车辆动态管理、车辆路桥不停车收费管理、车辆智能称重管理等.

43在防伪领域的应用

RFID技术在防伪领域的应用主要有贵重物品（文物、烟、酒、药品）的防伪、票证的防伪等.

44在供应链管理中的应用

RFID技术在供应链管理中的应用包括：物流过程中的货物追踪、信息自动采集、仓储管理、港口管理、快递包裹管理、商品零售管理等.

45在公共管理中的应用

RFID技术在公共管理中的应用主要有学生管理、图书管理等.利用RFID技术管理学生，可以提高学生上课出勤率，并可自动记录；利用RFID技术管理图书，可以大大节省书籍的盘点管理时间，并可自动进行租借、还书.

此外，RFID技术还广泛应用在制造业、动物识别、军事、航空、资产管理等领域.

参考文献：

[1] 刘化君 物联网技术[M].北京：电子工业出版社，2010

[2] 杨刚 物联网理论与技术[M].北京：科学出版社，2010endprint