无线射频技术特点及应用前景探讨

沈永成 南京恒电电子有限公司

无线射频技术特点及应用前景探讨

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文章阐述了RFID系统的组成和工作原理，并对射频世界频段及性能进行了比较，重点分析了无线射频技术和传统技术的差异，并对无线射频技术应用领域进行简介。

无线射频 RFID 特点 应用前景

无线射频译自英文Radio Frequency Identification，简称为RFID，是20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术。射频技术（RFID）相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点。无线射频技术在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片。

1 RFID系统组成

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，俗称电子标签或智能标签；读取器/读写器(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；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。一套完整的系统还需具备：数据传输和处理系统 [1]。

2 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(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，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。

表1 射频识别频段及性能比较

3 无线射频区别于传统识别技术

3.1 快速扫描

条形码一次只能有一个条形码受到扫描；RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。

3.2 体积小型化、形状多样化

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，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标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。

3.3 抗污染能力和耐久性

传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。

3.4 可重复使用

现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。

3.5 穿透性和无屏障阅读

在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。

3.6 数据的记忆容量大

一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数MegaBytes。随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

3.7 安全性

由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。

4 FRID技术的应用

短距离射频识别产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频识别产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等[2]。

（1）在零售业中，条形码技术的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节被管理得井然有序；

（2）采用车辆自动射频识别技术，使得路桥、停车场等收费场所避免了车辆排队通关现象，减少了时间浪费，从而极大地提高了交通运输效率及交通运输设施的通行能力；

（3）在自动化的生产流水线上，整个产品生产流程的各个环节均被置于严密的监控和管理之下；

（4）在粉尘、污染、寒冷、炎热等恶劣环境中，远距离射频识别技术的运用改善了卡车司机必须下车办理手续的不便；

（5）在公交车的运行管理中，自动识别系统准确地记录着车辆在沿线各站点的到发站时刻，为车辆调度及全程运行管理提供实时可靠的信息。

（6）宝马和丰田等大型汽车公司和NYK等远洋运输公司，已经使用RFID实现资产管理，他们在汽车上和货物集装箱中使用WhereNet的主动式RFID芯片，通过在资产管理系统中监视RFID标签，可以确保汽车和集装箱按照规定的日程准时出库，货物可以正确地放到集装箱中。

[1]刘凯，毕研博，国伟.关于RFID技术的组成及特点分析[J].中外企业家，2015，(02):128.

[2]中科院自动化所RFID研究中心田利梅关强.RFID系统中的频段特点及主要应用领域[N].计算机世界，2005-07-18(B07).

沈永成，1990.12，男，汉，江苏如皋人，本科，助理工程师，目前从事微波射频方面的研究。