2.2 RFID的概念與系統組成

1.RFID的概念與特點

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術是20世紀80年代發展起來的一種新興的非接觸式自動識別技術，是一種利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現非接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。應用RFID技術，可識別高速運動的物體，并可同時識別多個標簽，操作快捷、方便。短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可在這樣的環境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。

RFID技術是一項易于操控，簡單實用且特別適合于自動化控制的靈活性應用技術，其具備的獨特優越性是其他識別技術無法企及的。它既可支持只讀工作模式，也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準；可自由工作在各種惡劣環境下；可進行高度的數據集成。另外，由于該技術很難被仿冒、侵入，使得RFID技術具備了極高的安全防范能力。

與傳統條形碼識別技術相比，RFID技術有以下優勢：

1）快速掃描。條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描；RFID辨識器可同時辨識讀取數個RFID標簽。

2）體積小型化、形狀多樣化。RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外，RFID標簽更可往小型化與多樣形態發展，以應用于不同產品。

3）抗污染能力和耐久性。傳統條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強的抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損；RFID卷標是將數據存在芯片中，因此可以免受污損。

4）可重復使用。現今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據，方便信息的更新。

5）穿透性和無屏障閱讀。在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。

6）數據的記憶容量大。一維條形碼的容量是50 B，二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符，RFID最大的容量則有數MB。隨著記憶載體的發展，數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大，對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。

7）安全性。由于RFID承載的是電子式信息，其數據內容可經由密碼保護，使其內容不易被偽造及變造。

2.RFID系統組成

在學校里，“校園一卡通”是射頻識別技術最成功、最典型的應用案例。如圖2-5所示。這個系統中，大家常見的主要包括三個部分：使用的卡，讀卡的機器以及發卡、充值用的計算機管理系統。“校園一卡通”的管理模式代替了傳統的做法，在學校范圍內，凡有現金、票證或需要識別身份的場合，均可采用一張射頻卡來完成，系統涵蓋了就餐、消費、考勤、洗澡堂、教室、圖書及宿舍集中用電、用水、出入門禁等方面的管理，使得學校的各項管理工作變得高效、便捷。

圖2-5 校園卡應用圖

總結校園卡的系統設計，可以得出RFID系統包括：射頻（識別）標簽（卡片）、射頻識別讀寫設備（讀寫器）、應用軟件管理系統（計算機系統）。一個典型的RFID應用系統的結構如圖2-6所示。

圖2-6 典型的RFID應用系統的結構

RFID標簽（TAG）：又稱為射頻標簽、電子標簽，主要由存有識別代碼的大規模集成線路芯片（控制電路與存儲器）和收發天線構成。每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。標簽是被識別的目標，是信息的載體。

RFID讀寫器（Reader）：射頻識別讀寫設備，是連接信息服務系統與標簽的紐帶，主要起到目標識別和信息讀取（有時還可以寫入）的功能，包括天線、控制電路與接口電路。

應用軟件管理系統：針對各個不同應用領域的管理軟件。