射频识别技术范文
时间：2023-03-03 07:59:17
射频识别技术范文第1篇
关键词：射频识别技术射频卡分类
引言
射频识别技术(RFID，RadioFrequencyIdentification)实际上是自动识别技术(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。
目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。
1射频识别技术简介
20世纪80年代，由于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，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡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。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。
射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，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，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、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电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，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IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。
工作原理如图1所示。
2射频识别技术的分类
射频识别技术主要按以下四种方式分类。
(1)工作频率
根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。
(2)射频卡
根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比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。RO卡最便宜。
(3)射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
(4)调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用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。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术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。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1安全防护领域
(1)门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
(2)汽车防盗
这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
(3)电子物品监视系统
电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。
4.2商品生产销售领域
(1)生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
(2)仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
(3)产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
(4)RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3管理与数据统计领域
(1)畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
(2)运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4交通运输领域
(1)高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
(2)火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
5结论
射频识别技术范文第2篇
关键词：射频；识别技术；应用；趋势；展望
射频识别技术是一种现今应用广泛、技术成熟的新兴技术。下面就射频技术的基本理论、应用趋势与展望作探讨。
一、射频识别技术的基本理论
1.射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）或称无线射频识别技术（RFID技术），是二十世纪九十年代开始兴起的一项非接触式自动识别技术。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号达到识别目的的技术。它具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷、可远距离同时跟踪识别多个目标等许多优点。
2.RFID系统的组成。RFID系统大致由电子标签（射频卡）、阅读器和数据交换与管理系统三大部分组成。电子标签由耦合元件及芯片组成，主要用来存储被标识物品数据信息。阅读器主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路组成，用来读取或写入电子标签中的数据、数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理对电子标签进行读写控制等。
3.RFID标签的分类。RFID标签可分为主动标签（Active tags）和被动标签（Passive tags）两种。主动标签自身带有电池供电，读/写距离较远、体积较大与被动标签相比价格较高，也称为有源标签，它一般具有较远的读/写能力，不过电池寿命有限（4～9年）。被动标签内无电池，它收到阅读器发出的微波后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护、成本低、使用寿命长，比有源标签更轻小，读/写距离较近，也称为无源标签。相比有源标签系统，无源标签系统在读/写距离及适应物体运动的速度方面稍有限制。无源射频电子标签技术可实现可视管理，无源RFID系统不受磁场、静电和无线射频的干扰，具有防水、防震的功能。
4.RFID系统的工作原理。电子标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号就能凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签）或者主动发送某一频率信号（有源标签或主动标签）阅读器读取信息并解码后，送RFID系统的识读过程。阅读器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发射出去。系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号，经天线的调制器传给读写器，读写器对接收到的信号进行解调、解码，送后台电脑控制器。计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的动作。从而完成有关信息查询、统计、管理等功能。RFID可以极快的速度在阅读器和电子标签之间采集和交换数据：具有智能读写及加密通信的能力，唯一性密码，极强的信息保密性，这对于军队保密等要求准确、快速、安全、可控提供了切实可行的技术途径。无论我们使用的各类系统、收发公文处于任何环节，相关人员都可以实时掌握其信息和状态。
5.电子标签优点如下：可以透过外部材料读取数据（无可见性要求）；防水、防磁、耐高温，可以在低劣的作业环境下工作，使用寿命较长；可以嵌入或附在不同类型的产品上；读取距离范围有所提高，无须直线对准扫描，写入数据的时间少，存储信息量大；同时可以读取多张卡，并且可以读取运动中标签上的信息；超薄和多种大小不一的外型，使其能封装在纸张、塑胶制品（PVC、PET），可应用于不同场合，也可再层压制卡。该技术正与电子供应链紧密联系在一起，有望在未来几年取代条形码扫描技术。
二、射频识别技术的应用趋势与展望
射频识别技术的重要应用就是电子标签，目前，全球的许多公司都在进行射频识别技术研究，并且将RFID芯片即电子标签嵌入其生产的产品中，用于商品的实时跟踪、促销及防伪。芬兰的一家公司开发了一种粘在纸包装上带有天线的RFID电子标签。将RFID技术运用到物流管理、更能保证供应链管理的紧密联合，从而提高生产效率、获得极大盈利。射频识别技术以其独特的优势被广泛应用到工商业、仓储管理、工程项目、安全检查、交通运输、医疗卫生、通信、邮电邮政、票务管理等国民经济的各行各业和人民的日常生活中。近年来，在会议人员识别、航空快递管理、烟酒防伪、门票管理中应用极为普遍。射频技术在军事领域的应用最具代表性的是美军，这项技术被美军广泛应用到武器和后勤系统上，尤其广泛应用于军事物流保障领域，如特定物资寻找系统、运输途中物资可视性系统、服装发放装置、军人电子病历卡等。近年来，该技术在我军的应用也越来越广，如军械、军需、航材等仓库可视化管理和自动识别系统，使得仓储可视化管理有了质的飞跃。
射频识别技术范文第3篇
关键词：射频识别 RFID 专利技术 综述
一、RFID简介
最基本的RFID系统由天线、标签、阅读器组成，而完整可应用的RFID系统还包括计算机系统。当带有RFID电子标签的物体经过读写器附近时，电子标签会被读写器天线发送的一定频率的信号激活，标签在磁场中产生感应电流从而获得能量并通过无线电波向读写器发送自身编码等标签中存储的信息，读写器在接收到信息后对信息进行解码，然后将信息发送至计算机系统，信息完成自动采集，自动采集的信息按需由计算机应用系统进行处理、控制。
二、RFID专利文献分析
笔者以“射频识别”、“RFID”等关键字检索（均做相应的相关衍生词汇扩展），并使用分类号排除明显噪声，进行数据统计分析，汇总如下。
2.1 申请量分析
图1展示了1992-2016年射频识别技术全球和中国专利申请趋势图，全球趋势中，1992年申请了第一份有关射频识别技术的专利，到了2002年，有关射频识别技术的申请量依然不足200篇，申请量在2006年基本达到顶峰，之后由于受金融危机的影响，在2008年前后有一个下降势，但是之后又逐步回升；中国的申请量从2002年内开始一直在大幅提升，在金融危机2008年前后，中国的申请量没有大幅增长，比较平稳，但是2010年之后，又继续呈现大幅增长的趋势，这也说明该领域的国内应用范围不断提升，钻研RFID技术的企业和科研院所越来越多。
2.2 热点技术主题分析
该领域国内和全球的专利申请分类号分布情况，每一个分类号即是一个大的技术主题，无论是国内还是全球申请，分布最多的四个分类号都是G06K17/00、G06K19/07、G06K19/077、G06K7/00，其分别对应数据阅读和数据识别，连同机器一起使用的集成电路芯片信息记录载体，载体在电路中的装配，读出载体的方法或装置。说明在该领域，较为热门的研究方向大多集中在上述几个主题，这为专利申请人在进行专利布局时提供了参考。也可以看出该领域的专利分布较为广泛，在检索该领域的专利时，应针对申请专利的技术方案特点，采用合适的关键字和分类号相结合的检索策略，以防止遗漏相关现有技术文献。
2.3 申请国别分析
对全球射频识别领域相关专利申请的申请号进行统计分析，得到该领域专利的主要申请国统计图，图2中可以看出，中国作为后起之秀，目前已稳居第一，射频识别技术主要集中在中美日韩四个国家，集中度较高，这也有利于该技术的稳步发展。欧洲各国中，德国和英国的申请量在欧洲各国中较为靠前，但是相比而言，总量不多。虽然我国在这个领域起步较晚，但是申请数量增长势头比较明显，已经完全超越美国的申请数量，在申请量上面成为该领域的第一申请大国，且可以肯定的是，今后我国在该领域将继续发展壮大，朝着RFID技术主导国的方向稳步迈进。
2.4主要申请人分析
对RFID全球申请进行统计分析，申请量较多的企业有，富士通，艾利丹尼森，SYMBOL TECHNOLOGIES INC，KOREA ELECTRONICS TELECOMM，IBM，以及SENSORMATIC ELECTRONICS CORP。从国别来看，上述企业多属于日本和美国，也有韩国企业，但是韩国企业的申请量还是远不如美日企业，这也给检索指明了一个方向，即不能遗漏日文库，更应当重点检索英文库，及时了解这些企业的相关申请，有助于专利布局。
国内申请中，则以中兴通讯股份有限公司及其下属子公司、国家电网公司、华南理工大学这些企业/高效申请为主导，另外，在国际申请量中排名比较靠前的艾利丹尼森公司、富士通株式会社，在中国申请量同样也比较靠前。另外，中国申请人中，还有较多科研院所，比如北京物资学院、电子科技大学、中国科学院自动化研究所、中山大学。总的来说，国内申请的RFID相关的专利还是国企和科研院所占主导，这也符合我国的基本国情。
3 结语
总体而言，目前全球在该领域的申请量基本趋于平稳，而中国的申请量在近十年则呈现一个爆发式增长的状态，也体现了中国在科技方面的与日俱增的实力，中国的总的申请量已经超越美国，成为该领域专利文献保有量的第一大国。本文通过对申请文献的分类号进行分析，得出了目前该领域的几大研究热点，及时对主要申请人在该领域的最新专利布局进行分析，有助于技术人员更好地洞悉该领域的最新发展状态。RFID技术下还有许多细分领域，在充分了解该领域专利的大致发展方向之后，对涉及该领域的技术企业而言，在细分领域进行深入挖掘，提前进行专利布局，显得尤为重要。
参考文献：
[1]吴永祥.射频识别（RFID）技术研究现状及发展展望[J].微计算机信息，2006，22（11-2）.
[2]张纲等.射频识别技术的现状和发展研究[J].半导体技术，2004，29（4）.
射频识别技术范文第4篇
引 言
??射频识别技术(rfid，radio frequency identification)实际上是自动识别技术(aei，automatic equipment identification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备 (人员、物品) 在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。
目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。
1 射频识别技术简介
20世纪80年代，由于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，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。rfid系统的射频卡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。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。
射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有eeprom用来储存识别码或其它数据。eeprom容量从几比特到几万比特。 芯片仅需连接天线(和电池)，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，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、ic卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、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电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个lc串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，lc谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2v时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，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ic卡，而复杂的rfid产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与gps系统连接来跟踪物体。
工作原理如图1所示。
2 射频识别技术的分类
射频识别技术主要按以下四种方式分类。
(1)工作频率
根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30mhz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400mhz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。
(2)射频卡
根据射频卡的不同可分成可读写(rw)卡、一次写入多次读出(worm)卡和只读(ro)卡三种。rw卡一般比worm卡和ro卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。worm卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比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。ro卡最便宜。
(3)射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
(4)调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用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。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于rfid来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3 国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。rfid产品种类很多，像德州仪器、 motoro1a、philips、microchip等世界著名厂家都生产rfid产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术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。如澳大利亚将它的rfid产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装rfid自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国bmw公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4 射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1 安全防护领域
(1)门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成id卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合gps系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
(2)汽车防盗
这是rfid较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的id号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效id号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效id号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
(3)电子物品监视系统
电子物品监视系统(electronic article surveillance, eas)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。eas系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。
4.2 商品生产销售领域
(1)生产线自动化
用rfid技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用rfid技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有rfid系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
(2)仓储管理
将rfid系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
(3)产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
(4)rfid卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、ic卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、ic卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3 管理与数据统计领域
(1)畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
(2)运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的id号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
rfid还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的id号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4 交通运输领域
(1)高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。rfid技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括ic卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于rfid技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
(2)火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用rfid系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被rfid系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
5 结 论
射频识别技术范文第5篇
【关键词】射频识别；RFID卡；读写设备；物流
1.射频识别卡
RFID即射频识别（即Radio Frequency Identification，以下简称RFID），又称电子标签。是从90年代走向成熟的非接触式的自动识别技术。它将射频识别技术和IC卡技术成功结合起来，将无源以及免接触的难题解决了，是电子自动化技术领域的一项很大的突破。RFID是将来标签市场中的一种终极产品，在市场上所占的比例越来越大。
2.射频识别技术在物流管理中的优势
2.1使读码劳动力成本降低
使用产品级射频识别技术能帮助零售商的劳动力成本减少，货物管理和货架存品的服务费也减少，对于射频识别技术的产品来说，通过提高自我的服务项目，减少检查的时间和检查的错误，将能改进目前这种“自动扫描”的检查方式。
2.2使库存和销售人员方面的成本减少
一般情况下，对商家来说库存及销售成本比较高。利用读写器来读取容器、货盘、纸箱和物品，从而取代消耗人力的条形码识别过程。射频识别技术能够使销售人员的数量减少30%以上，从而降低了成本。
2.3使偷盗情况的减少
对于商家来说，就货品被偷盗一项，每年造成的损失就高达几百多亿美元，保守估计造成的损失将占到全部销售额的1%-2%。采用了射频识别技术后，可以在供应过程中实时追踪货品，指明某个时刻某件货品所处的具置，并且也能减少存货中的出货遗露。射频识别技术已在部分货品中得到了成功的应用，尤其适用于那些具有比较高的利润或价格很贵的货品。
2.4使存货有所节余
射频识别技术能有效地降低存货中的错误，很大程度的提高存货报告的有效性。通过使用射频识别技术来准确地追踪货品，公司能够清楚地掌握货品销售的历史记录，并且对实际所需存货预测的准确性有所提高。
3.射频识别技术在农业物流中的应用
物流是射频识别技术的应用领域之一，物流所特有的高度准确率和快捷性很大程度的降低了农业中的物流成本，提高了货品分拣中的自动化程度，从而降低了差错率，使农业的市场竞争力和服务效率提高了，也使整个供应链管理显得透明而高效。射频识别技术在农业物流领域主要用于对货品的跟踪，运载工具和货架等的识别方面。以下是射频识别技术的一些典型运用。
3.1可以实现智能化的托盘系统管理
把每个托盘上都安装了射频标签，在托盘进出仓库的必经通道口的上方位置上安装射频识别器。当装载着托盘货物的叉车通过时，射频识别器就会获取射频标签内的信息，并将信息传递给计算机，将托盘的通过情况记录下来；当托盘装满了货物时，自动称重系统便会自动比较单个托盘的重量和装载货物的总重量，从而获取它们之间的差异，了解货物的实际信息。通过使用射频技术，可以准确地获得仓库中的托盘、货物状况，进而使仓库的管理水平得到提高。
3.2可以实现通道控制系统管理
把射频标签安装在仓库中的各个包装箱上作为唯一标识，把射频识读器安装在包装箱进出仓库的通道进出口处，识别器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处时，计算机会把从标签里获得的信息与主数据库里的信息进行比较，信息正确时绿色的信号灯亮，说明包装 箱可以通过，信息不正确时，会将红色信号激活，同时也将日期和时间记录在主数据库中。该系统建立了高速、有效的信息输入途径。也就可以在高速移动的过程中获取信息，很大程度的节省时间。同时还可快速获得信息的回馈，从而降低货主的风险。
3.3可以实现集装箱自动识别系统管理
集装箱上安装标签。当运送集装箱的汽车、货船、火车到达或离开货场时，通过射频识别设备，对集装箱进行自动识别，并将识别信息传递给信息系统，实现集装箱的跟踪管理，提高集装箱的运输效率。
3.4可以实现配送过程中贵重货品的保护
在有的仓库中可能会存储着价值比较贵重的货品，为了防止货品丢失，或者防止装着这些货品的托盘放错位置而导致交货延迟，可以采用射频识别技术，以保证叉车移动托盘时按照正确设置的线路走，降低了在没有监控道路上货物被盗的可能。
4.射频识别技术的未来研究方向
射频识别技术与其他新兴起的技术一样，也会存在一些问题，但射频识别技术的发展趋势在未来物流管理中是不容忽视的。为保证射频识别技术在物流领域的广泛的应用，其未来研究方向应重点注意以下几个方面：
4.1制定统一的射频识别技术标准
射频识别技术标准的不统一是制约射频识别技术发展的第一因素。因为每个射频识别标签中都有一个惟一的识别码，如果射频识别的数据格式都不同而且又互不兼容，那么这些的射频识别产品就不能通用，这对全球化经济商品流通是非常不利的。因此，制定统一的射频识别技术标准，让一个射频识别产品能顺利地在全球范围中流通下去，是当前迫切需要解决的大问题。
4.2实现射频识别技术软硬件技术的突破
尽管射频识别技术具有远距离读取数据、非常高的储存量及有强大的抗污性等特性，但是射频识别技术读取的准确性的问题仍然需要进一步增加，主要是开发研究射频识别标签与读取机的工作。射频识别技术的应用管理过程中，与读取设备和相关的管理应用软件是离不开的。所以，射频识别技术的软件开发和研究工作也有待进一步发展。如何用射频识别技术带来的数据来降低成本，提高生产效率是非常重要的问题。
4.3解决射频识别技术安全问题
应用射频识别技术的最大的一个好处就是可以对企业的供应链进行透明管理，但同时也会使个人隐私不安全。因此，就迫切需要尽快研究出增强安全性能的射频识别技术产品。
4.4降低射频识别技术的成本
目前最困扰企业大量应用射频识别技术的关键问题是射频识别技术成本的降低问题，其成本的消耗最主要的是标签的使用、读写设备及管理软件的成本。其中，由于标签是贴于每个单件产品上，使用数量非常大，因此标签成本的降低，将是射频识别技术成本降低的最重要的部分。
由此，射频识别技术已经成为本世纪最具发展潜力的技术之一。因其耐用性、方便性且可高速通信等特点，在电子信息领域中越来越广泛应用。尤其在农业物流的应用上，促进了我国农业信息技术及其应用的发展。现代农业物流将射频识别技术与现代的物流管理相结合，将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平，其势必成为本世纪现代物流发展的不可逆转的趋势。 [科]
【参考文献】
[1]游战清，李苏剑.无线射频识别技术（RFID）原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2004：146-173.
[2]陈大才，王卓人译.Klaus Finkenzeller.射频识别（RFID）技术[M].北京：电子工业出版社，2001.6：115-143.
[3]潘利华.我国IC卡行业的现状及发展趋势[J].信息技术与标准化，2004（7）：35-39.
射频识别技术范文第6篇
【关键词】射频卡；射频识别技术；图书馆
随着科学技术的不断创新和深入化发展，射频卡这种非接触式IC卡将逐渐取代IC卡在社会上的广泛应用。作为传播知识和发挥教育职能的高校图书馆，也一直在探求一种更新更完善的高新技术，来满足近几年信息共享的要求，射频识别技术（RFID）由此应运而生。图书馆界认识到射频卡这种非接触式IC卡的优点之后，正在不断的把射频识别技术应用于现代图书馆中。
一、射频卡的基本概念与功能分析
射频卡又称非接触式IC卡（简称RF卡），它是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片，无电源、免供电、内藏特殊密匙数码信息的密码卡，可利用双向无线电射频技术，完成卡的数码识别，亦即代表了持卡人的身份和相关信息。射频卡在读写时处于非接触操作状态，避免了由于接触不良所造成的读写错误等误操作，同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。与接触式IC卡比较，射频卡主要有：①可靠性高；②操作方便、快捷；③应用范围广；④加密性能好等优点。
二、射频识别技术的优势
射频识别系统主要由电子标签（也就是射频卡）、阅读器、天线三部分组成。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发出自身编码等信息，被阅读器读取并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。射频识别技术的优点如下表所示：
从上面的图表可以得出结论，射频识别技术如果应用到高校图书馆领域，会有很大的发展空间。
三、射频识别技术应用于高校图书馆中的优越性
（一）简化借还书作业
目前高校图书馆的纸质资料除以条码作为每一本书的辨识码以外，为了安全起见，还需加贴磁条，以防图书被窃；应用射频识别技术，以射频识别标签取代条码、磁条，借还书免除了消磁和上磁的繁琐工作，而且图书在馆的安全性大大提高。
（二）读者可自助开展借还书
射频识别技术通过配上相应的自动借还书设备，读者在图书馆内可办理自助借还书手续，既方便了读者，也符合图书馆界近几年来所倡导的人性化服务、个性化管理的需要。
（三）加速了盘点作业
由于条码阅读器必须在近距离且没有物体遮挡的情况下才可辨认，因此，在盘点时需从书架上将每一本书取出。射频识别技术的标签是以无线电波传送讯号，可以一次读取数个标签资料，馆藏盘点时，工作人员只需在书架上横移即可读取馆藏资料，简化了图书馆工作人员的盘点工作。
（四）容易查找错架、乱架的图书
在整理图书馆馆藏时，图书馆工作人员可利用无线电波射频识别感应技术，使错架的图书能很快被发现，提高整架工作的工作效率，同时劳动强度降低。
当前，高校图书馆在推广应用射频识别技术方面还处于尝试阶段，并没有被广泛的应用，主要的原因在于射频识别技术还处于一个发展阶段，但是这种新技术正在被图书馆界所重视，毕竟把这种技术应用到图书馆中，可以给广大的读者和工作人员带来方便，这种技术在图书馆中的广泛应用势在必行。
参考文献：
[1] 沈嵘.无线射频识别技术（RFID）及其在图书馆中的应用[J].现代图书情报技术，2004， （9）.
[2] 程晨.浅谈射频识别技术在中国的发展[J].单片机及嵌入式系统应用，2005， （4）.
[3] UHF射频识别技术及其应用基础[EB].射频识别技术培训教材.
作者简介：刘帅，哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院2011级学生；刘玉喜，男，哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院教师，讲师，硕士，研究方向为人工智能与网络安全。
射频识别技术范文第7篇
20世纪80年代，由于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，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡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。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。
射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，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，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、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电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，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IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。
工作原理如图1所示。
2射频识别技术的分类
射频识别技术主要按以下四种方式分类。
(1)工作频率
根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。
(2)射频卡
根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比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。RO卡最便宜。
(3)射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
(4)调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用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。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术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。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别
产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1安全防护领域
(1)门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
(2)汽车防盗
这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
(3)电子物品监视系统
电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。
4.2商品生产销售领域
(1)生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
(2)仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
(3)产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
(4)RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3管理与数据统计领域
(1)畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
(2)运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的
天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4交通运输领域
(1)高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
(2)火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
5结论
射频识别技术范文第8篇
关键词：儿童丢失；无线射频识别；数据传输；定位
中图分类号：TP391.4
目前射频技术发展十分迅速，不管是在国内还是在国外，拒不完全统计射频技术的产品已经覆盖到了全球各个地方，无线射频技术自从二十世纪兴起以来受到了很多专家的重视，在二十世纪90年代射频产品销量出现猛增，基本上以每年20%的速度增长。以往主要用在军事上的射频技术也慢慢的运用到的人民的生活中，其中最近几年研究最为流行的就是预防儿童丢失的射频技术，受到了很多专家的追捧。在我们身旁，时常发生着孩子丢失的悲剧。这种现象深深的刺痛着我们的心，被拐卖的儿童一般较小，记不清回家的路，这样几乎永远回不去自己的家乡，丢失孩子的父母也是什么痛心的，自己的亲生骨肉被无情的掠夺。如今随着信息技术的不断的发展，一些高科技也慢慢的运用在预防儿童丢失上，其中最为热门的就是无线射频识别技术的大力发展。
国外的无线射频技术发展的相对比较早，尤其是在一些发达国家，比如德国、美国等，他们几乎都具有良好的发展基础，依托各大名校的教授进行合作，其中最著名的麻省理工学院在射频技术方面研究比较前沿，无论是在技术上还是理论上都是世界上最先进的。相比这些发达的国家，我国的无线射频技术发展比较晚一些，但最近几年发展十分迅速，在一些方面也有了自己的知识产权，如今与国内外的差别只限于芯片技术上，其他的先进技术都有掌握。本文主要是讲了为避免孩子丢失的悲剧发生，采用无线射频识别技术预防这些灾难的发生，无线射频技术的发展在这方面起到了很好的作用。
1 无线射频识别技术概述
无线射频技术是一种半自动的识别系统，其中人工参与的很少，主要是通过一些射频信号来获取目标的相关的数据，通过这些数据来分析其所在的位置，这种工作从头到尾几乎没有人员的干预，可靠性强，在很多恶劣的环境下都能表现出很优秀的功能。它可以通过放在儿童的衣服里面进行工作，操作也什么的方便，由此看来无线射频技术的应用前景十分广阔。
无线射频技术的发展起源于二十世纪，其主要是以雷达技术的应用为理论基础奠定了理论基础。无线射频技术首次用于敌我识别系统的飞机。在二十世纪50：无线射频技术的早期探索阶段，主要是在实验室。在第二十世纪60年：射频识别技术的理论得到了发展，开始小规模的试验应用。70年代无线射频技术与产品的研究、开发是一个大发展时期，各种无线射频技术的加速试验，有一些最早的无线射频技术应用。80年代无线射频技术与产品进入人员识别，自动收费系统和其他商业应用阶段。问题是90代无线射频技术已经吸引了越来越多的关注，无线射频技术已经被广泛的应用在西方发达国家，已逐渐成为人们生活的一部分。2000标准化问题越来越受到人们的关注，无线射频技术产品更加丰富，有源电子标签，无源标签和半被动标签的发展，电子标签的成本不断降低，扩大规模的工业应用。到目前为止，射频识别技术理论的丰富和完善。单芯片电子标签，无线射频技术，无线可读可写，远距离识别，无源电子标签的高速运动物体的无线射频技术和产品正在成为现实及其应用。
2 无线射频技术系统组成及原理
无线射频技术主要包括以下几个部分。
2.1 电子标签，电子标签中包含一些芯片和耦合器件。除了这些外还包括天线，在电子标签上还应用有条码技术，这些条码技术主要用来识别信息传输的路径，这个条码技术与我们常说的条形码是不同的，条码技术能够在外界的压力下能够自动的发射信息。
2.2 阅读器，就是我们通常说的读写器。主要的任务是读取标签上的信息，如今信息社会的不断发展，很多阅读器也不断的改变，现在大部分的阅读器都有一些通信接口，比如RS232、RS485等。这种通信接口就可以在一定的距离内进行数据的交换。无线射频技术的读写器主要有3个方面组成，（1）射频模块；第（2）读写模块；（3）天线；这些部分都是相互联系的缺一不可。射频模块主要负责信号的发射，读写模块主要是读取信号，天线主要是接受信号。
2.3 计算机数据管理。信号通过天线接受以后会传输到计算机中，其中信号的传输主要是通过RS485或RS232进行，传到计算机中的信号是模拟信号，在计算机中还要进行数字化处理后送进计算机进行处理。
3 无线射频识别技术在儿童丢失上的应用
目前，无线射频技术被广泛应用在防止儿童丢失中去，这样不仅避免了儿童家长的痛苦也避免了给社会造成没必要的伤害。无线射频技术应用在监视幼儿园孩子，包括儿童丢失时的记录与监控，应用无线射频技术监控儿童在运动过程中存在自身定位的问题，而定位的方法有很多种，机载传感器定位，定位技术主要包括导航信标，主动或被动识别地图匹配或卫星导航定位技术（GPS），这些方法构建一个灯塔或标识技术，维护成本高，技术处理速度慢，目前GPS地图匹配只能用于室外，精度差；绝对位置计算方法包括两个角度的方法，“两个视距法，模式匹配算法”的区位优势相对机器人的位置是自我衍生的，无需外部环境遥感信息的需要，缺点是漂移误差会随时间积累，不适合的移动机器人的绝对位置测量的绝对定位系统的精确定位来实现定位，定位精度高，可用于相对定位系统误差校正，绝对定位方法是最典型的路标定位方法，是预先已知的环境中的地标坐标，形状特点的前提下，基于检测信号确定自己的位置，在同一时间，全球路由到路标，路标之间的片断，不断地对路标探测来完成导航，可分为人工路标导航和自然路标导航。
3.1 可溯源系统标识件的设计。标志设计是硬件的基础之一，可追溯系统的关键问题。可追溯系统的标准识件包括电子标签、读写器两部分。无线射频技术系统根据使用工作频率的不同，主要分为四类：低频（30-300khz）、高频（3-30mhz）、超高频（300mhz-3GHz）以及微波（2.45GHz以上）。通过不同频段无线射频技术系统的优缺点的分析，再根据本课题要求，能在50米内自动监测儿童个体，并且自动更新数据，通信速率要求快，下图是无线射频芯片针对儿童丢失收发的原理，我们选用2.45GHz的微波频段。把接收到儿童的射频信号通过低噪声放大器和积分转换，如图1输入到混频器中，再经过频率合成器（包括集成的LC振荡器和90度的相位转换），以及自动增益控制（AGC），调制解调和同步信号校准（FEC）、信息包处理，然后通过嵌入式的微控制单元（MCU），进行处理之后送入接收/发送中。
通用件包括电子标签，读卡器两部分。无线射频技术系统根据不同的使用频率，主要分为四大类：低频（30为300kHz），高频率（3MHz），超高频（300MHz的3GHz）和微波（2.45GHz）。通过对优势和不同频段的无线射频技术系统优缺点的分析，然后根据题目的要求，在50米的儿童个体的自动监测，并自动更新数据，通信速度快，根据微波收发器的孩子失去了原则的射频芯片，我们选择2.45GHz的。接收到的射频信号的低噪声放大器和积分变换的孩子，如图1所示的是输入到混频器，在频率合成器（包括相位LC振荡器集成和90度的转换），和自动增益控制（AGC），调制与解调和同步信号校正（FEC），分组处理，然后通过微控制单元（MCU），加工成接收/发射后的嵌入式。
图1 无线射频针对儿童丢失的收发原理
使用无线射频技术标签对儿童标识，不同儿童携带一个无线射频技术标签，在儿童活动场所内包括学校途径的马路以及家庭周围等位置安装无线射频技术读写设备，儿童通过时，记录通过的时间等信息，标签与儿童的信息绑定无线射频技术系统采集信息联入数据库，实时掌握儿童信息。
3.2 无线射频技术芯片设计电路设计。C232，Cys242，L231和L241共同构成的不平衡变压器，用于各种芯片射频端口到一个单一的RF信号，然后通过LC滤波器和天线，达到最佳的阻抗匹配。偏置电阻R271是用来设置一个偏置电流和准确；去耦电容C301是用来提供电源PCB板准确；C171，C181和201，设计了晶体的负载电容和X1、X2。由于该芯片具有接收和发射两种功能，因此它可以使用电子标签，也可以做阅读器的主要芯片，应用电路图的阅读器。
电路设计中软件的设计方法是受欢迎的，电子标签的无线射频技术系统设计的电路原理图和PCB电路。加工设备和SMT使用，制作了相应的PCB板，PCB板上安装相应的部件，并测量相关参数和修改设计验证，最终使原型的符合课题要求。与传统的设计方法相比具有高度的可移植性的电路，电路设计，元器件的因素很多，可使电子标签（阅读器）的体积减小，硬件提高稳定性。
4 结束语
如今我国的社会形势日益复杂，针对儿童的犯罪也越来也多，儿童是祖国的花朵，如何防止儿童受到伤害已经成为当今社会的一个热门话题。无线射频识别技术研发出来以后，在很多应用方面均有着非常优越的表现，特别是在定位这一领域。但由于无线射频识别技术涉及学科较多，在很多关键技术研发上还存在着较大的不足之处，因此就目前情况来看，想要在全国范围内大面积推广儿童定位不太现实。不过这毕竟是一种解决儿童丢失问题的方法途径，在今后的工作中，笔者将继续致力于该领域的研发工作，以期能够获得更多有价值的研究成果。
参考文献：
[1]刘廿.试论无线射频识别技术在人事档案管理中的应用[J].现代经济信息，2013（22）：39.
[2]陈海钦.RFID无线射频技术在图书馆的应用分析[J].农业图书情报学刊，2011（11）：163-166.
[3]朱咏涛.浅析RFID无线射频识别技术在消防装备管理中的应用[J].科技风，2013（16）：120-121.
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[6]赵俊环，陈建民.定位手机：我们的贴身保护神[J].农村青少年科学探究，2011（10）：2-5.
作者简介：蔡泽伟（1977.08-），男，海南定安人，硕士，高校讲师，主要研究方向：计算机应用、电子商务等计算机相关。
射频识别技术范文第9篇
20世纪80年代，由于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，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡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。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。
射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，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，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、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电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，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IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。
工作原理如图1所示。
2射频识别技术的分类
射频识别技术主要按以下四种方式分类。
(1)工作频率
根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。
(2)射频卡
根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比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。RO卡最便宜。
(3)射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
(4)调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用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。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术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。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1安全防护领域
(1)门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
(2)汽车防盗
这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
(3)电子物品监视系统
电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。
4.2商品生产销售领域
(1)生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
(2)仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
(3)产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
(4)RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3管理与数据统计领域
(1)畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
(2)运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4交通运输领域
(1)高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
(2)火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
5结论
射频识别技术在中国处于一个刚刚起步的阶段，但是它的发展潜力是巨大的。在信息社会，对于各种信息的获取及处理，要求快速、准确。在不久的将来，RFID技术将同其它识别技术一样，深入到人们生活的各个领域。
摘要：射频识别作为一种新兴的自动识别技术，在中国拥有巨大的发展潜力。本文简单介绍射频识别技术及其分类，以及目前射频识别技术在我国几个代表性领域的发展情况。
射频识别技术范文第10篇
关键词：射频识别；教学内容；考核方式
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）17-0108-01
2016年是国家“十三五”的开局之年，两会更是把物联网的发展列入了“十三五”规划。射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）作为物联网应用的核心支撑技术，无论是在科学研究还是在实际工程应用上都已有广泛关注[1]。对于高校电子类专业，《射频识别技术》是一门非常重要的专业课程，学生可以通过对本课程的学习了解行业发展情况和提升专业技术能力。而在实际的教学过程中，选择合适的教学内容和教学方法来提高学生的学习兴趣，使用恰当的课程考核方式对学生的学习情况进行全面、公平的评价，才能让学生能够快速、有效地掌握最新的专业知识，并在毕业时具备一定的专业能力。
本文针对在不同专业、不同年级的《射频识别技术》课程的实际教学情况，提出了在教学内容和学生评价考核方式的探讨，从而激发学生的学习兴趣和提升学生的学习效果。
1 丰富的教学内容
射频识别这门技术本身涉及的专业学科知识就很丰富，例如：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理、数据传输、密码学等[2]，实际教学时需要结合其他学科知识进行串讲，这样不仅能够增加多个学科间的关联性让学生学习兴趣提高，对于学生进行专业系统学习也有一定的帮助。
《射频识别技术》课程使用的教材[1]内容丰富，具体内容包括：RFID概述、系统组件阅读器和射频标签的原理、无线通信原理、标签识别和超高频识别协议标准、系统设计的影响因素、研究进展与应用情况等。课程采取的是“2+2”的形式，即两节理论课加两节实验课的形式。由于专业课程涉及内容丰富，无论是理论课还是实验课都需要对教学内容进行合理的安排，对于学科间联系紧密的内容应该适当串联引深，让学生了解各个学科专业间的关系。
1.1 理论教学内容
理论课程往往比较枯燥无趣，教学时如果引入一些学生学习过的其他专业课程的内容，不仅能够提高学生的学习兴趣，也能提升学生专业学习的总体效果。例如：在教材RFID概述和研究进展部分有提到物联网和传感网的内容，而物联网和传感器都是学生有学习过的专业课程，在教学这部分内容时就可以把物联网、传感器、射频识别等相关技术进行结合串讲，分析它们各自的原理、差异，列举一些实际的应用案例，让学生更好地理解学习的专业课程并不是孤立的，而是具有很强的关联性的，从而加强教学效果。
1.2 实验教学内容
实验教学是为了能够让学生更好地掌握理论知识、具备一定的实践能力，实验教学内容是依托于理论教学内容的。因此，《射频识别技术》课程实验教学内容是根据理论教学内容来合理安排的。理论教学内容丰富，实验教学内容也应该相对多样。本课程实验内容主要分三大部分：
1）RFID基础实验
RFID基础实验主要是RFID技术所使用的125KHz、13.56MHz、900MHz等三大典型频段的标签数据读取和写入实验。实验内容相对简单，主要是让学生认识到RFID技术在实际生活中应用是非常广泛的，并没有想象中那么高大上，从而引起学生的学习兴趣。
2）无线通信相关实验
无线通信的实验内容包括三维电磁仿真软件（HFSS）对天线的设计与仿真、SmartRF软件对射频芯片参数的设置、MATLAB软件对信号调制的仿真等。这部分实验内容是根据理论教学内容添加的。标签组件原理和无线通信原理两部分都有提到天线，特别是天线的性能与无线数据的传输有一定的联系。引入天线设计与仿真和射频芯片参数的设置实验是为了让学生更好地了解天线的极化、增益、谐振频率、发射功率等因素对于无线数据收发的影响。信号的调制仿真则算是学科间的交叉引申，让学生回顾其他专业课程内容。无线通信的实验涉及的软件较多，但并不是都学习过，教学时需要对各种软件的使用进行详细说明。多软件的学习使用也拓展了学生对于专业辅助工具的使用能力。
3）RFID系统综合实验
综合实验需要学生完成RFID小系统的组建，实现射频识别的功能。实验内容、步骤相对复杂，能够呈现出学生学习本课程后的学习效果。
2 多样的考核方式
《射频识别技术》课程开设的专业和年级不一，根据不同的专业和年级课程的考核方式也不尽相同。物联网工程专业主要采取闭卷考试的方法，其他专业则使用课程论文的方式。
1） 闭卷考试
《射频识别技术》是物联网工程专业在大三上期开设的核心课程，为了能够让本专业学生对该专业课程有更加深入的学习效果，采取理论期末闭卷考试方式。试卷题型应多样并分值合理。可适当加入开放性试题，比如：“列举生活中的射频识别技术的应用案例”。综合、全面地考核学生课程学习情况。
2）课程论文
对于电子科学与技术专业来说，《射频识别技术》并不是专业核心课程，且在大四上期开设，主要通过期末课程论文的方式进行考查。课程论文内容不限，只要是射频识别技术相关即可，考核学生对于射频识别技术的了解情况、材料分析归纳总结和论文写作能力等[3]。
3 总结
本文根据实际教学情况，提出了对《射频识别技术》课程在教学内容和学生评价考核方式上的探讨。针对不同的专业和不同的年级合理选取教学内容和考核方式，提高学生学习兴趣，增强课程教学效果，使学生具有较强的专业理论和实践能力。
参考文献：
[1] 陆桑璐，谢磊.射频识别技术――原理、协议及系统设计[M].科学出版社，2014.
[2] 张法全，姜利英，崔光照.提高“射频识别技术”课程教学效果的方法研究[J].电气电子教学学报，2009（4）：114-115.