RFID

射频识别系统概述
射频识别技术(RFID,即Radio Frequency Identification)是从八十年代起走向成熟的一项自动识别技术，它利用无接触的方式自动的从目标中读取信息。伴随着大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，射频识别技术也进入实用化的阶段。射频识别系统利用射频的方式进行非接触的双向通信，以达到识别目的并交换数据。它和同期或早期的接触式识别技术不同，RFID系统的标签和读写器之间不用接触就可完成识别。因此它可在更广泛的场合中应用当前要在市场站稳脚跟，就必须讲求诚信。至诚至信才能有信服度。技术的研发与更新也必须跟上步伐才能领先于破解市场，从而获得更大的利润空间与合作平台。

标签的几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器通信。芯片上的内存部分用来储存识别号码或其它数据:内存容量从几个比特到几十K比特;芯片外围连接天线，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，如常见的信用卡的形式及小圆片的形式等。和条码、磁卡、IC卡相比，标签具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射能量形成电磁场，区域大小取决于工作频率和天线尺寸。标签经过这个区域时检测到读写器的信号就开始发送储存的信息及数据。读写器发送的信号通常提供时钟信号及标签工作所需要的足够能量，其中的时钟信号使数据同步，从而简化了系统的设计。读写器接收到标签上的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性;然后通过RS232, RS422, RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的1C卡、而复杂的RFID产品能和外部传感器连接来测量、记录不同的参数，甚至与GFS系统连接来跟踪物体。
RFID技术的分类
1、根据标签的不同可分成三种: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，WORM卡比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，这样提供了安全性，RO卡最便宜。标签可以做得很薄很小，例如1厘米长度或更小。

2、标签也可分为有源的及无源的两种。有源标签使用卡内的电池的能量、识别距离较长，可达几十米，但是它的寿命有限并且价格较高:无源标签不含有电池，利用祸合读写器发射的电磁场能量作为自己的能量，它的重量轻、体积小，寿命可以非常长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十厘米到十几米，且需要读写器的发射功率较大。

3、根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。主动式的标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。被动式的标签，使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，在门禁或交通的应用中适宜，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的标签。在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的标签发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的标签则主要用于有障碍物的应用中，距离更远。

4、整个系统根据工作频率的不同可分为高频、中频及低频系统。低频系统一般工作在100-500kHZ;中频系统工作在10到15MHZ左右;而高频系统则可达850-950MHZ甚至2.4-5GHZ的微波段。高频系统应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像铁路车号自动识别、高速公路收费等系统，但天线波束较窄价格较高;中频系统在13.56 MHz的范围，这个频率用于门禁控制和需传送大量数据的应用;低频系统用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪等。




RFID系统国内外研究现状
射频识别系统在国外的研究起步较早，目前已有许多成熟的应用。在研究方面从标签芯片设计、天线设计、射频模块设计、基带系统设计等组成射频识别系统的各个方面都有较为深入的研究，形成了一套射频识别系统特有的理论体系。目前的研究已经进入了标准化阶段，己经形成了一系列的标准草案，包括ISO/IEC的用于物品管理18000系列标准草案，该草案初步定义了从低频到高频工作时的一系列标准，还有美国的NTITS_256标准草案等。但是到目前为止这些草案还都没有形成正式的标准发布。

目前己经在国际上成立了一个EPC global这样一个组织，这个组织正在大力的推广和完善由美国麻省理工学院Auto ID Canter研究中心提出的EPC的概念，所谓EPC,即产品电子代码，也就是要为世界上每一件商品分配一个电子代码，这个编码信息封装在射频标签之中并附着在商品上。在物流系统的各个环节可以用射频识别的方式将商品中的信息读出，并将读出的信息放到互联网上，这样人们可以在互联网上随时查询任何一件商品的情况，形成所谓的“物联网”，可以想象，一旦这一计划最终付诸实施，将会给我们现在的物流体系甚至我们的生活方式带来革命性的变革。

从国内来讲射频识别的应用研究起步较晚但发展较快，目前的情况是一方面主要侧重于研究利用国外己有的组件在不同场合下的应用，并且在许多场合获得了成功，同时国内在射频识别系统方面已在逐步着手研发具有自主知识产权的RFID芯片，这是RFID系统中最核心的技术。另一方面，对于涉及RFID数据通信的一些基本问题研究较少，也较少能够见到通过对整个RFID数据通信建立数学模型并利用计算机仿真来研究RED系统的性能。




RFID的前景与存在的问题
由于技术标准化的进展和IP网络对高效率信息传递需求的推动，RFID正向实用化迈进。此外IP网络和信息管理技术的飞速发展也为RFID信息化和RFID应用提供了广阔的空间。RFID主要可用于电子物品监视系统（EAS）、便携式数据采集系统、物流控制和管理系统及定位系统等，未来，如果RFID广泛地用于物流控制与管理系统中，将大大提高物流的效率。RFID的下一步发展，何可与下一代互联网或下一代网络相结合成为传感网络和无处不在的网络的重要组成部分。

当然，RFID的发展还要解决知识产权、经济性、信号干扰、识别率的提高、信息安全和隐私保护、标准化等问题。