篇一:射频识别(RFID)技术与应用
射频识别(RFID)技术与应用
伴随高科技的飞速发展,国际经济迅速向一体化迈进,促进了信息开发和信息服务产业的诞生和发展。计算机的性能上日臻完善,超大规模集成电路和超高速度计算机技术的突飞猛进,人们开始关注如何改变手工数据输入,是输入质量和速度与其相匹配。条码自动识别技术就是这样的环境下应运而生的,它是以计算机、光电技术和通信技术的发展为基础的一项综合性科学技术,是信息数据自动识别、输入的重要方法和手段。
而作为自动识别技术之一的条码技术,从40年代进行研究开发,70年代逐渐形成了规模,近30年则取得了长足的发展。自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段,也已经初步形成了包括条码技术、射频技术(RFID)、生物识别、语音识别、图象识别和磁卡技术等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科学技术。
20世纪的自动识别业可以说是条码技术的天下,自70年代在全球进行推广应用的商品条码系统(即EAN-UPC系统)诞生以来,条码技术以一种飞速发展的态势占领了从商业到工业,从仓储到流通的几乎所有数据管理的应用领域。可以说,条码技术对供应链的管理,从商品制造、管理和流通的贡献是举足轻重的,为现代化物流的发展,为企业提供管理水平,降低管理成本和促进全球经济一体化的进程奠定了坚实的基础。
然而随着时代的变迁和技术的不断更新,条码技术已经无法满足企业现有的应用。比如快速消费品供应链的管理,由于行业的特殊性,商品流转周期短,对商品信息实时传递的要求高。现有的条码技术无法在短时间内从大量的商品中去获取商品的信息,惟一的途径必须是靠人工的一对一的扫描方式去完成。随着沃尔玛“RFID计划”的推行,无疑为RFID在快速消费品供应链管理中的发展提供了一个强大的支点。目前,我国许多商家已经意识到RFID在快速消费品行业中应用的必然性,国内快速消费品龙头企业贵州茅台酒集团也已开展了基于RFID技术的酒类防伪应用技术研究和RFID在供应链管理方面的应用。作为快速消费品供应链管理的一个重要部分,冷链物流的发展对RFID技术的需求更加强烈。
射频识别技术是现代科学技术在社会各方面的创新性应用。作为二十一世纪最具发展潜力的十大技术之一,RFID技术的发展将带来巨大的市场机遇, RFID技术与应用将形成一个具有强大生命力的新兴产业,它涉及信息、先进制造、材料、装备及工艺等诸多前沿和高技术领域的交叉融合技术群,涵盖面广,渗透力强,不仅对诸多产业带来重大影响,给人们的生活带来深刻变化,以及国家信息安全保障机制的变革,战略地位极其重要。
一、射频识别技术
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,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。
1.最基本的RFID系统由三部分组成:
①标签(Tag):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;
②阅读器(Reader):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;
③天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。
④一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统
RFID标签 RFID阅读器 RFID天线
2.RFID技术的基本工作原理:
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。
RFID基本工作原理
3. RFID标签结构:
RFID标签天线有两种天线形式:(1)线绕电感天线;(2)在介质基板上压印或印刷刻腐的盘旋状天线。天线形式由载波频率、标签封装形式、性能和组装成本等因素决定。例如,频率小于400KHz时需要mH级电感量,这类天线只能用线绕电感制作;频率在4~30MHz时,仅需几个礖,几圈线绕电感就可以,或使用介质基板上的刻腐天线。
RFID标签天线 日立推出世界最小的RFID芯片RFID卡
选择天线后,下一步就是如何将硅IC贴接在天线上。IC贴接也有两种基本方法:(1)使用板上芯片(COB);(2)裸芯片直接贴接在天线上。前者常用于线绕天线;而后者用于刻腐天线。CIB是将谐振电容和RFID IC一起封装在同一个管壳中,天线则用烙铁或熔焊工艺连接在COB的2个外接端了上。由于大多数COB用于ISO卡,一种符合ISO标准厚度(0.76)规格的卡,因此COB的典型厚度约为0.4mm。两种常见的COB封装形式是IST采用的IOA2(MOA2)和美国HEI公司采用的WorldⅡ。
裸芯片直接贴接减少了中间步骤,广泛地用于低成本和大批量应用。直接贴接也有两种方法可供选择,(1)引线焊接;(2)倒装工艺。采用倒装工艺时,芯片焊盘上需制作专门的焊球,材料是金的,高度约25祄,然后将焊球倒装在天线的印制走线上。引线焊接工艺较简单,裸芯片直接用引线焊接在天线上,焊接区再用黑色环氧树脂密封。对小批量生产,这种工艺的成本较低;而对于大批量生产,最好采有倒装工艺。
4. RFID工作频率和典型应用
不同频段的RFID产品会有不同的特性,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。
⑴低频(从125KHz到134KHz)
其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。
特性:
①工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz到134KHz, TI 的工作频率为134.2KHz。该频段的波长大约为2500m.
②除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
③工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。
④低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。
⑤虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。 ⑥相对于其他频段的RFID产品,该频段数据传输速率比较慢。
⑦感应器的价格相对与其他频段来说要贵。
主要应用:
①畜牧业的管理系统
②汽车防盗和无钥匙开门系统的应用
③马拉松赛跑系统的应用
④自动停车场收费和车辆管理系统
⑤自动加油系统的应用
⑥酒店门锁系统的应用
⑦门禁和安全管理系统
⑵高频(工作频率为13.56MHz)
在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀活着印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式 的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。
特性:
①工作频率为13.56MHz,该频率的波长大概为22m。
②除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离。
③该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。
④感应器一般以电子标签的形式。
⑤虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。 ⑥该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签。
⑦可以把某些数据信息写入标签中。
⑧数据传输速率比低频要快,价格不是很贵。
主要应用:
①图书管理系统的应用
②瓦斯钢瓶的管理应用
③服装生产线和物流系统的管理和应用
④三表预收费系统
⑤酒店门锁的管理和应用
⑥大型会议人员通道系统
⑦固定资产的管理系统
⑧医药物流系统的管理和应用
⑨智能货架的管理
⑶甚高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)
甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。
特性:
①在该频段,全球的定义不是很相同-欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz,北美定义的频段为902到905MHz之间,在日本建议的频段为950到956之间。该频段的波长大概为30cm左右。
②目前,该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW)。 可能欧洲限制会上升到2W EIRP。
③甚高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水,灰尘,雾等悬浮颗粒物资。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。
④电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。
⑤该频段有好的读取距离,但是对读取区域很难进行定义。
⑥有很高的数据传输速率,在很短的时间可以读取大量的电子标签。
主要应用:
①供应链上的管理和应用
②生产线自动化的管理和应用
③航空包裹的管理和应用
④集装箱的管理和应用
⑤铁路包裹的管理和应用
⑥后勤管理系统的应用
二、RFID在各行各业中的应用
RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术,被认为是21世纪10大重要技术之一,在生产制造、公共安全等领域有着广阔的应用前景。随着技术可靠性和可用性的提高,它已经逐渐成为提高物流与供应链管理水平,降低生产成本,提高公共安全管理信息化水平,增强国际竞争力的一项必不可少的技术手段和工具。RFID技术是一种直接继承了雷达概念,并由此发展起来的具有革命性的自动识别技术。进入21世纪,随着全球几家大型零售商WalMart、Metro、Tesco等为了提高供应链的透明度和效率,相继宣布了各自的RFID计划,并得到了供应商的支持。从此,RFID技术打开了一个新的巨大的市场。随着成本的不断降低和标准的统一,RFID技术还将在无线传感器网络、实时定位、安全防伪、个人健康、产品全生命周期管理等领域开拓新的市场。
RFID技术从开发问世以来,虽然提高了许多零售业企业上屏响应和流通的速度,但是应为其成本很高,而且应用技术不是相当成熟,所以并没有在许多行业企业中得到广泛应用。至今,也只有一些大型企业引进并使用了此项技术。从以上的沃尔玛、麦德龙等大型零售企业应用了RFID技术外,还有一些其他企业和机构应用了此项技术,例如,瑞士雀巢(意大利)公司使用RFID标签跟踪冰淇、强生分公司联合ODIN和WaveMark使用RFID标签、德国司法部门应用RFID管理音频案件资料、美Megatrux利用摩托罗拉RFID方案提升服务水、RFID跟踪系统帮助美国达拉斯晨报配送报纸传、意大利纺织厂Griva应用RFID技术节省库存物、香港国际机场应用RFID系统提高行李处理效率、高速公路利用RFID自动收费、美国芝加哥某高中采用RFID学生识别卡加强管、日本三景集团采用超高频RFID系统追踪服装单、台湾水产商部署RFID系统全程化跟踪活鱼养殖、解放军总医院应用RFID系统管理手术器件包、超高频RFID标签进入赛跑计时领域、美国生殖健康研究中心应用RFID确认双亲身份、RFID技术进军建筑业挑战恶劣环境等等。下面就RFID在具体行业企业中的应用作进一步的阐述。
1.RFID在快速消费品供应链管理中的具体应用
我们以饮料生产流通为例,在每一罐软饮料的外包装上都使用了一种RF标签。标签的面积可大可小,在每个标签里有一个相当于一沙砾的电子芯片以及天线。在这个标签里的微型芯片存放了电子化产品代码,即EPC。每一罐软饮料都有一个惟一的EPC编码。
⑴RFID在制造环节的应用
饮料在流水线上进行灌装时,位于流水线各个位置上的RF标签阅读设备会自动发出数据读取命令,并接受由标签反馈的信息。这些数据被生产控制系统采集和记录,并进一步纳入企业生产管理系统,实现自动计数和建立产品跟踪数据库。在流水线的末端,罐装饮料被装入包装箱,在包装箱上同样有一张RF标签,当一箱饮料包装完毕,生产控制系统将驱动RF标签打印机(一种专用的向电子芯片中写入数据的打印机,通常同时具有现有的条码打印机的功能),将包装箱
篇二:射频识别技术特点与运用
射频识别技术特点与运用
作者:张引长
来源:《职业·中旬》2010年第01期
RFID(射频识别)技术是一种非接触的、利用射频信号及空间耦合和传输特性进行双向通信,实现对静止或移动物体的自动识别,并进行信息交换的、实用的自动识别技术。其通讯距离可长达10m甚至更远,并可穿透某些介质。因此RFID技术在生产、物流、医疗、防伪、危险品管理等领域迅速发展,正酝酿形成巨大的产业链,从而影响经济社会的发展。RFID技术作为一种快速、实用、准确地采集与处理信息的高新技术,被列为本世纪最有发展前景的十大重要技术之一。
RFID技术源自雷达的概念,1948年哈里·斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别(RFID)的理论基础。早期RFID技术主要处于实验室研究阶段,直到20世纪90年代才开始用于物品跟踪等领域。
随着RFID技术与互联网、通信等技术相结合,其应用领域将不断扩大。作为未来广泛用于对物体的识别技术,RFID技术在人类生活中将占有越来越重要的地位。
一、RFID的基本工作原理
1.基本原理
RFID系统是一种自动识别和信息捕捉系统。它通过射频信号自动识别目标对象,并获取相关信息。它一般由两部分组成,电子标签和读写器。其基本原理是利用空间电感耦合或电磁耦合来进行通讯,以达到自动识别被标识物体的目的。
具体地讲:在RFID的实际应用中,将电子标签安装在被识别的物体上(表面或内部均可,可利用粘贴、插放、挂佩、植入等方式)。当带有电子标签的被识别物进入无线电射频识别系统的可识读范围内时,电子标签和读写器之间将进行非接触式信息通信。此时,读写器受控发出射频查询(激活)信号,安装在物体表面或内部的电子标签收到读写器的查询(激活)信号后,将此信号与标签中的数据信息合成一体反射回读写器。反射回的射频合成信号已携带有电子标签的数据信息,读写器接收到射频信号并经读写器内部微处理器或后台计算机的处理后,即可将电子标签储存的识别代码等约定信息分离读取出来,进而完成整个信息处理过程,从而实现自动识别物品或自动采集标志信息等功能。
2. RFID分类及核心技术
在RFID技术中,分有源RFID和无源RFID两大类。有源RFID由于成本较高,因此一般没有大规模的采用,而无源RFID,由于成本较低,应用相当广泛。在无源RFID系统中,电子标签工
作所需的能量是从来自于读写器的信号中提取的,并以背射方式工作向读写器返回标签内部的数据。
从纯技术角度讲,射频识别技术的核心是电子标签。读写器是根据电子标签的不同特性要求来设计的。电子标签通常由标签天线和标签芯片组成。电子标签可根据客户要求做成各种形状和规格,但实际设计中为满足识读距离和工作频率的要求,电子标签必须有合理的外形和尺寸。标签芯片则相当于一个有无线电收发功能的存储器,其性能决定了电子标签的存储量、信息传输速率等性能指标。
二、RFID的工作频率
按照RFID系统读写器与电子标签之间进行信息交换的电磁波的工作频率,RFID系统的工作频段可分为低频(LF)(30~300KHz、典型频率有125KHz、134.2KHz)、高频(HL)(3~30MHz、典型频率为13.56MHz)、超高频(UHF)(300~968MHz、典型频率有869.5MHz、
915.3MHz)、微波(MW)(2.45~5.8GHz、典型频率为2.45GHz )等四个频段。具体的频点由各个国家和地区的无线电管理部门确定。
由于UHF频段具有识读距离远,识读速率快,抗干扰及穿透能力强以及电子标签尺寸小等优点,UHF频段的RFID技术及其相关的协议标准已成为全球RFID产业和研发部门关注的热点。
三、RFID的应用
1. RFID的应用范围
RFID技术被广泛应用于工业、企业、商业、交通运输、物流、控制管理等诸多领域。在商业应用中,标签芯片可以附着在商品上,对商品进行防伪,同时可以记录商品的生产信息和使用信息;在物流应用中,将标志芯片贴在流通物品的外包装上,使得物品在经过各流通点时能够自动登记,极大的提高流通效率;在工业应用中,标签芯片可以贴在车间的产品托盘上,记录产品的整个生产信息。标签芯片是一个信息集合体,在各种应用中,标签或多或少包含了商业信息、流通信息、工业信息和个人信息等。
2. RFID在世界上的应用实例
澳大利亚、日本等将RFID产品用于机场管理,不仅高效无误,而且可实现轻松旅游;欧共体从1997年开始生产的新车型就必须安装具有RFID技术的防盗系统,杜绝了行李物品和货运物资的丢失;瑞士国家跌路总局在客运列车上安装了RFID的自动识别技术系统,不仅调度员可以实时掌握火车的运行情况,而且杜绝了事故的发生;德国汉莎航空公司试用非接触式射频标签作为机票,不仅改变了传统的机票购销方式,而且大大简化了机场入关手续;Motorola公司在超净车间里利用RFID技术来控制流水线上的零部件流向,使在线生产效率大大提高。随着全球IC产业、微电子产业、互联网和无线电产业的发展,必将导致电子标签芯片的成本大大下降,RFID技术在消费类产品中的应用也会越来越广泛。目前,全球最大零售商沃尔玛要求其前300位供应
篇三:无线射频识别技术及其应用和发展趋势
课程名称:数字收发通信模块原理与设计
无线射频识别技术及其应用和发展趋势
姓名:杨行; 学号 20070560
年级:2007级; 专业:信息工程
摘要:无线射频识别技术(RFID)作为一种新兴的自动识别技术,近年来在国内外已经得到了迅速发展。本文简述了目前RFID技术的优势和发展状部况,详细介绍了RFID系统的组成及其工作原理,RFID技术的分类,相关技术标准,并且列出了四种典型产品,最后讨论了RFID技术应用和发展趋势。
关键词:RFID模块 电子标签
1 引言
无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。
2 正文
无线射频识别技术(RFID)作为一种新兴的自动识别技术,具有相对明显的技术优势。目前常用的自动识别技术中,条码和磁卡的成本较低,但是都容易磨损,且数据量很小;接触式IC卡的价格稍高些,数据存储量较大,安全性好,但是也容易磨损,寿命短;而射频卡实现了免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,无需可见光源,穿透性好,抗污染能力和耐久性强,而且,可以在恶劣环境下工作,对环境要求低,读取距离远,无需与目标接触就可以得到数据,支持写入数据,无需重新制作新的标签,可重复使用,并且使用了防冲撞技术,能够识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡。
近年来,无线射频识别技术在国内外发展很快,RFID产品种类很多,像TI、Motorola、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品,并且各有特点,自成系列。RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。随着成本的下降和标准化的实话,RFID技术的全面推广和普遍应用将是不可逆转的趁势。
1 无线射频识别技术
1.1 RFID系统的组成及其工作原理
RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答器等),由耦合元件及芯片组成,其中饱含带加密逻辑、串行EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能,它是通过无线电波与读写设备进行数据交换,工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器,有时也被称为查询器、读写器或读出装置,主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数据加密,将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。
RFID系统的工作原理如下:阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号
进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理;若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEPROM中的内容进行改写,若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息。RFID基本原理框图如图1所示。
在RFID系统中,阅读器必须在可阅读的距离范围内产生一个合适的能量场以激励电子标签。当当前有关的射频约束下,欧洲的大部分地区各向同性有效辐射功率限制在500mW,这样的辐射功率在870MHz,可近似达到0.7米。美国、加拿大以及其他一些国家,无需授权的辐射约束为各向同性辐射功率为4W,这样的功率将达到2米的阅读距离,在获得授权的情况下,在美国发射30W的功率将使阅读区增大到5.5米左右。
1.2 RFID技术的分类
RFID技术的分类方式常见的有下面四种:
根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频(30kHz~300kHz)、中频(3MHz~30MHz)和高频系统(300MHz~3GHz)。RFID系统的常见工作频率有低频125kHz、134.2kHz,中频13.56MHz,高频860MHz~930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低频系统特点是电子标签内保存的数据量较少,阅读距离较短,电子标签外形多样,阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等;中频系统则用于需传送大量数据的应用系统;高频系统的特点是电子标签及阅读器成本均较高,标签内保存的数据量较大,阅读距离较远(可达十几米),适应物体高速运动,性能好。阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性,但其天线宽波束方向较窄且价格较高,主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合,多在火车监控、高速公路收费等系统中应用。
根据电子标签的不同可分为可读写卡(RW)、一次写入多次读出卡(WORM)和只读卡(RO)。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等;WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,比RW卡要便宜;RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。
根据电子标签的有源和无源又可分为有源的和无源的。有源电子标签使用卡内电流的能量、识别距离较长,可达十几米,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源电子标签不含电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,利用阅读器发射的电磁波提供能量,一般可做到免维护、重量轻、体积小、寿命长、较便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十厘米,且需要阅读器的发射功率大。
根据电子标签调制方式的不同还可分为主动式(Active tag)和被动式(Passive tag)。主动式的电子标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器,主要用于有障碍物的应用中,距离较远(可达30米);被动式的电子标签,使用调制散射方式发射数据,它必须利用阅读器读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。
2 RFID的典型产品介绍
通常RFID的产品按其使用功能可以分为身份识别ID卡、消费IC、物流标记卡、远距离识别卡等。目前各家厂商的RFID产品在功能上各有侧重;瑞士EM公司的ID卡主要用于身份识别,荷兰Philips公司的Mifare One卡主要用于消费,美国TI公司的标签卡主要用于物流,瑞典TagMaster公司的远距离卡主要用于停车人员物资远距离识别等。
3 应用和发展趋势
当前RFID应用和发展面临着几个关键问题是标准、成本、技术和安全。
3.1 标准
目前行业标准以及相关产品标准还不统一,电子标准签迄今为止全球也还没有正式形成一个统一的(包括各个频段)国际标准。标准(特别是关于数据格式定义的标准)的不统一是制约RFID发展的重要因素,而数据格式的标准问题又涉及到各个国家自身的利用和安全。标准的不统一也使当前各个厂家推出的RFID产品互不兼容,这势必阻碍了未来RFID产品的互通和发展,因此,如何使这些标准相互兼容,让一个RFID产品能顺利地在民办范围中流通是当前重要而紧迫的问题。目前,很多国家都正在抓紧时间制定各自的标准,我国电子标签技术还正处在研发阶段。
3.2 成本
目前美国一个电子标签最低的价格是20美分左右,这样的价格是无法应用于某些价值较低的单件商品,只有电子标签的单价下降到10美分以下,才可能大规模应用于整箱整包的商品。随着技术的不断提升和在各大行业的日益推广,RFID的各个组成部分,包括电子标签、阅读器和天线等,制造成本都有望大幅度降低。
3.3 技术
虽然在RFID电子标签的单项技术上已经趋于成熟,但总体上产品技术还不够成熟,还存在较高的差错率(RFID被误读的比率有时高达20%),在集成应用中也还需要攻克大量的技术难题。
3.4 安全
当前广泛使用的无源RFID系统还没有非常可靠的安全机制,无法对数据进行很好的保密,RFID数据还容易受到攻击,主要是因为RFID芯片本身,以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。此外,还有识别率的问题,由于液体和金属制口等对无线电信号的干扰很大,RFID标签的准确识别率目前还只有80%左右,离大规模实际应用所要求的成熟程度也还有一定差距。
3结语
从总体上而方,RFID技术已经逐步发展成为一个独立的跨学科的专业领域,它将大量来自完成不同专业领域的技术综合到一起:如高频技术、电磁兼容性、半导体技术、数据保护和密码学、电信、制造技术和许多专业领域。RFID技术所能应用和发挥效应的主要方面包括节省人工成本,提高作业精确性,加快处理速度,有效跟踪物流动态等,目前RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。2004年11月初,美国《VAR Vusiness》杂志完成的一项技术状况调查报告,评出了2005年“七大热门科技走向”,其中把射频识别技术(RFID)作为2005年科技业的突破性技术。美国沃尔玛及美国国防部等正在推进全面导入RFID的计划,许多高科技公司也正在开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔,微软,甲骨文和SUN等。市场研究公司ABI估计,RFID技术市场在未来五年内将有数万亿美元的市场空间。
参考文献
[1] 邹涛.网络与无线通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2004
[2] Carl J.weisman著,刘志华,徐红艳,李萍译.射频和无线技术入门[M].北京:清华大学出版社,2005
[3] 豆豆网技术教程/
《射频识别技术与应用》
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