无线射频识别技术(RFID)

2008-07-13 15:55:16来源: 电子系统设计
  无线射频识别技术(RFID)作为本世纪最有发展前途的信息技术之一,已得到全球业界的高度重视;中国拥有产品门类最为齐全的装备制造业,又是全球IT产品最重要的生产加工基地和消费市场,同时还是世界第三大贸易国。这些都为中国电子标签产业与应用的发展提供了巨大的市场空间、带来了难得的发展机遇,RFID技术与电子标签应用必将成为中国信息产业发展和信息化建设的一个新机遇、成为国民经济新的增长点。

  未来的十年内,所有的东西都将会被植入RFID标签。虽然这项技术的有效范围一般都很短,但是其应用的方面却是相当广泛,比如说征收车辆过路费、无接触式安全通道、汽车定位(利用内置感应标签的钥匙),以及医院病人或者家畜的身份识别等。本文针对RFID技术的基础知识、特征、系统工作原理及其同其它识别系统的比较,对RFID进行全面介绍。

  RFID基础知识

  RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术,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息达到识别目的的技术。

  与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比,射频识别技术具有很多突出的优点:第一,非接触操作,长距离识别(几厘米至几十米),因此完成识别工作时无须人工干预,应用便利;第二,无机械磨损,寿命长,并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境;第三,可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签;第四,读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身的安全性;第五,数据安全方面除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理;第六,读写器与标签之间存在相互认证的过程,实现安全通信和存储。

  目前,RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。RFID系统由三部分组成:

  1. 电子标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,且每个电子标签具有全球唯一的识别号(ID),无法修改、无法仿造,这样提供了安全性。电子标签附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面。

  2. 天线(Antenna):在标签和阅读器间传递射频信号,即标签的数据信息。

  3. 阅读器(Reader):读取(或写入)电子标签信息的设备,可设计为手持式或固定式。

  阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。通常阅读器与计算机相连,所读取的标签信息被传送到计算机上,进行下一步处理。

  RFID特征

  1. 数据的读写(Read Write)机能:只要通过RFID Reader即可不需接触,直接读取信息至数据库内,且可一次处理多个标签,并可以将物流处理的状态写入标签,供下一阶段物流处理用。

  2. 容易小型化和多样化的形状:RFID在读取上并不受尺寸大小与形状之限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID 电子标签更可往小型化与应用在不同产品。因此,可以更加灵活地控制产品的生产,特别是在生产线上的应用。

  3. 耐环境性:纸张一受到脏污就会看不到,但RFID对水、油和药品等物质却有强力的抗污性。RFID在黑暗或脏污的环境之中,也可以读取数据。

  4. 可重复使用:由于RFID为电子数据,可以反复被覆写,因此可以回收标签重复使用。如被动式RFID,不需要电池就可以使用,没有维护保养的需要。

  5. 穿透性:RFID若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆的话,也可以进行穿透性通讯。不过如果是铁质金属的话,就无法进行通讯。

  6. 数据的记忆容量大:数据容量会随着记忆规格的发展而扩大,未来物品所需携带的资料量愈来愈大,对卷标所能扩充容量的需求也增加,对此RFID不会受到限制。

  7. 系统安全:将产品数据从中央计算机中转存到工件上将为系统提供安全保障,大大地提高系统的安全性。

  8. 数据安全:通过校验或循环冗余校验的方法来保证射频标签中存储的数据的准确性。

  RFID系统的工作原理

  当装有电子标签的物体在距离0~10米范围内接近读写器时,读写器受控发出微波查询信号,安装在物体表面的电子标签收到读写器的查询信号后,将此信号与标签中的数据信息合成一体反射回电子标签读出装置。反射回的微波合成信号,已携带有电子标签数据信息。读写器接收到电子标签反射回的微波合成信号后,经读写器内部微处理器处理后即可将电子标签贮存的识别代码等信息分离读取出来。

  RFID同其它识别系统的比较

  在未来的8到10年内,几乎所有的东西都会被贴上感应标签,而这些感应标签将会得到广泛的应用——甚至可能在家里。也许有一天,想像终将变成现实,当你走在下班回家的路上,你们家的智能冰箱会提醒你别忘了买牛奶。



关键字:接触式  安全  定位  传感  射频识别

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0713/article_131.html
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