一文详谈RFID技术的原理、配置、特点和十个应用

RFID是一种非接触式自动识别技术。 目前，RFID有了很大的发展，但远程RFID存在传输距离、防碰撞算法等几个问题。 本文通过RFID技术的原理、特点和应用，使读者更好地理解该技术。

远程RFID原理

1 ）远程RFID的配置

在研究远程RFID的原理之前，必须研究RFID的结构。 RFID系统由电子标签、读写器、计算机及其应用程序三部分组成。 电子标签主要由内置天线和电路芯片构成，具有完成与射频天线的通信的功能。 读写器主要由天线、控制单元、无线收发前段和通信接口四部分组成，主要功能是读取或写入电子标签的信息。 电脑和应用软件的功能通过读写器的通信接口连接外部计算机，或连接上位主站系统，实现数据的交换。

2 ）远程RFID的工作原理

读取器和电子标签构成应答器，其工作原理如下。 Reader将特定频率的电波能量发送到Transponder，驱动Transponder电路送出内部数据后，Reader依次接收解读数据，对应用程序进行相应的处理。

远程RFID系统的特点

现在无源远程RFID系统有两种工作频带UHF和2.45 GHz。 无源超高频系统读写距离在10米以上，远远长于2.45 GHz系统，因此成为远程识别系统的主流部分。 其优点主要有以下几点。

1 ）实时性：实时响应，自动读出ID号码，可以得到那个信息。

2 ）防伪性：形成的微波显示是不可伪造、变更、复制的。

3 ）网络性：通过计算机网络监视物流。

4 ）正确性：读取信息的精度高达99.99%。

5 ）低成本：使用时只需要几元。

6 ）可靠性：应对苛刻的环境条件，如灰尘、湿气等。

7 ）长寿命：使用时不需要电池，只需被动卡，无需终身维护。

远程RFID系统采用无线传输模式，无线环境极其复杂，因此很多因素影响远程RFID系统的读写距离，主要有以下几点。

1 ）影响射频卡读写距离的主要因素是读写器的RF输出功率、反射的能量和射频卡的消耗功率、读写器的接收能量和接收灵敏度。2 ）影响上述指标的是射频卡天线的有效接收和反射截面积、读写器的接收天线有效面积。

3 ）在视野范围相同的条件下频率变高时，被动RFID系统的作用距离变小。 然后单击，

RFID技术的应用

RFID的应用非常广泛，已经在国内金融支付、身份识别、交通管理、军事和安全、资产管理、防盗和防伪、金融、物流、工业控制等领域取得了突破性进展，在一些领域进入了规模应用阶段。 三胜顾问张祥光说，随着RFID技术的进一步成熟和成本的进一步下降，RFID技术开始应用于各种行业。

（一）高速公路收费和智能交通系统

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。

现在中国的高速公路发展得非常快，地区经济发展的前提条件是有便利的交通条件，但高速公路的费用存在一些问题。 一个是交通堵塞，在收费站口，很多车辆需要停车支付费用。 会成为交通瓶颈。 二是少数非法收费者因贪污收取的通行费，使国家遭受了财政收入的损失。

REID技术的应用在高速公路自动收费中充分体现了该技术的优势。 车辆高速通过收费站的同时自动支付费用，可以解决交通瓶颈问题，提高车辆运行速度，避免堵车，提高计费效率，同时解决收费人员因贪污收取的通行费问题。

（二）生产自动化和过程控制

RFID技术具有抗恶劣环境、非接触识别等特点，因此在生产过程控制中有很多应用。 通过在大规模工厂的自动流水作业线上使用RFID技术，实现了物料跟踪和生产过程的自动控制、监视，提高了生产效率，改善了生产方式，降低了成本。

在生产线自动化和过程控制方面，德国宝马公司将RFID系统应用于汽车装配线，以保证汽车在流水线的各个位置正确完成组装作业。 摩托罗拉公司采用了RFID技术的自动识别工程控制系统，满足了半导体生产对环境的特殊要求，同时提高了生产效率。

（三）车辆自动识别及防盗

通过构建使用射频识别技术的汽车号码识别系统，可以随时掌握车辆的运行状况，不仅可以实现车辆的自动跟踪管理，还可以大幅度减少事故的可能性，同时通过射频识别技术使车辆所有者有效

采用射频识别技术，可以实时监控、统计和调度道路交通流。 此外，还可用于车辆信号无视记录警报、盗窃（可疑）车辆的警报和跟踪、特殊车辆的跟踪、事故逃逸车辆的检查等。 据报道，英国计划在汽车上搭载射频芯片，超速时自动“通报”。（四）电子票

通过使用电子标签代替各种“卡”，实现了现金以外的结算，解决了现金交易不方便、不安全、以往的各种磁卡、IC卡容易破损等问题。 此外，电子标签易于使用、快速、同时识别多个电子标签，并并行支付费用。

射频识别系统，特别是非接触IC卡（电子标签）应用可能性最大的领域之一是公共交通领域。 使用电子标签作为电子票证具有使用方便、缩短交易时间和降低运行成本等优点。

1996年1月韩国在首尔的600辆巴士上为电子月票安装了射频识别系统，实现了非现金结算，方便了市民的移动。 另一方面，德国汉莎航空公司开始试用广播卡（电子标签）作为机票，改变了以往的机票购买方法，简化了机场的入关手续。

（五）货物跟踪管理及监测

射频识别技术为货物跟踪管理和监视提供了方便、快速、准确的自动化技术手段。

以射频识别技术为中心的集装箱自动识别已成为世界上最大的货物跟踪管理应用。 将记录了集装箱的位置、物品类别、数量等数据的电子标签安装到集装箱上，通过射频识别技术，能够确定集装箱在货场内的正确位置。 系统还可以识别未经许可的集装箱移动，有助于管理和安全。

在货物跟踪、管理和监视方面，澳大利亚和英国希思罗机场将射频识别技术应用于旅客行李管理，大大提高了分选效率，降低了差错率。 几年前，欧洲联盟要求从1997年开始生产的新车型需要基于射频识别技术的防盗系统。 目前我国铁路部门也计划推进行包自动跟踪管理系统，但真正的应用还需要时间。

（六）仓库配送等物流环节

如果将射频识别系统用于智能仓库的货物管理，可以有效地解决仓库内货物流动的信息管理，监视货物信息，实时掌握库存状况，自动识别货物，确定货物的位置。

（七）邮政包裹的自动分拣系统

射频识别技术应用于邮政领域的包裹自动分拣系统，该系统具有非接触、非视线数据传输的特征，因此包裹传输中无需考虑包裹的方向性问题。 另外，多个对象同时进入识别区域后，可以同时识别，大大提高了货物的分选能力和处理速度。 另外，电子标签可以记录包裹的所有特征数据，因此有助于提高包裹筛选的正确性。

（八）动物跟踪和管理

射频识别技术可用于动物的跟踪和管理。 将小玻璃封装的电子标签植入动物皮下，识别家畜，监测动物健康状况等重要信息，为牧场的管理现代化提供了可靠的技术手段。 在大型养殖场，通过使用射频识别技术制作饲养文件，制作预防接种文件等，可以达到有效且自动地管理家畜的目的，同时保障食品的安全。在动物跟踪和管理方面，许多发达国家采用射频识别技术，通过识别家畜个体，保证在家畜发生大规模疾病期间感染者的有效跟踪和未感染者的隔离控制。

（九）门禁保安

将来的门禁保安系统都可以适用电子标签，一张卡可以制作工作证、入场证、停车证、酒店住宿证、旅行护照等。 使用电子标签可以有效地识别人的身份，进行安全管理和有效的收费，简化出入手续，提高生产效率，有效地保护安全。 人进出的话，这个系统会自动识别id，非法入侵时会发出警报。 要求安全级别的地方也可以与其他识别方式组合，将指纹、掌纹、面部特征保存在电子标签中。

（十）防伪

伪造问题是世界各地棘手的问题，现在适用的防伪技术如全息防伪等也同样被不法分子伪造。 将射频识别技术应用于防伪领域有自己的技术优点，具有成本低、难以防伪的优点。 电子标签的成本比较便宜，芯片的制造需要昂贵的工厂，使伪造者为难。 电子标签本身有内存，可以保存和修改有关产品的数据，有助于判别真伪。 唯一的产品标识号与使用过的数据库系统完全兼容，而无需利用此技术改变现有的数据管理体制。
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