引言

　　無線射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)是近年來業(yè)界關注的熱點，它是20世紀90年代興起的一種自動識別技術，是一項利用射頻信號通過空間耦合（電磁場或交變磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并且通過所傳遞的信息來達到識別目的的技術。主要優(yōu)點：它是一種非接觸式自動識別技術，通過射頻信號能夠自動識別目標對象來獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作不需人工干預，是條形碼的無線版本。RFID技術具有防磁、防水、耐高溫、存儲數(shù)據(jù)容量更大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、讀取距離大、使用壽命長、存儲信息更改自如等特點，它的應用將給零售業(yè)、物流產(chǎn)業(yè)等帶來革命性變化。

　　1 RFID技術發(fā)展歷史

　　就信息傳遞的基本原理來說，RFID技術在低頻段是基于變壓器耦合模型（初級與次級間的能量及信號傳遞）；在高頻段是基于雷達探測目標上的空間耦合模型（雷達發(fā)射的電磁波信號碰到目標之后攜帶目標信息返回雷達接收機）。

　　RFID技術的發(fā)展經(jīng)歷了如下幾個階段：20世紀40年代時，雷達的改進及應用催生了RFID技術，1948年HarryStockman發(fā)表的“利用反射功率進行通信”奠定了RFID技術的理論基礎；20世紀50年代，早期RFID技術的探索階段，主要處于實驗室的實驗研究；20世紀60年代，RFID技術的理論得到了發(fā)展，開始一些應用嘗試；20世紀70年代，RFID技術與產(chǎn)品研發(fā)得到了加速發(fā)展；20世紀80年代，RFID技術及產(chǎn)品已進入商業(yè)應用階段；20世紀90年代，RFID技術標準化問題已逐漸得到重視，RFID產(chǎn)品得到了廣泛采用；RFID世界網(wǎng)發(fā)布。2000年后，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標簽和無源電子標簽、半無源電子標簽都得到了發(fā)展，成本降低，應用不斷擴大。至今，RFID技術的理論得到了豐富和完善。

　　2 RFID基本原理

　　RFID系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器、數(shù)據(jù)傳輸及處理

　　系統(tǒng)組成。當附有RFID電子標簽物體接近讀寫器時，讀寫器將受控發(fā)射微波查詢信號，而電子標簽收到讀寫器的查詢信號后，會將此信號與標簽中的數(shù)據(jù)信息合為一體反射回讀寫器，反射回的微波合成信號，已帶有電子標簽上的數(shù)據(jù)信息，讀寫器接收到標簽反回的微波信號后，經(jīng)讀寫器內部微處理器處理后可將標簽內儲存的信息讀取出來。RFID系統(tǒng)能識別高速運動物體還可同時識別多個電子標簽，操作上快捷方便。

　　3 RFID技術研究現(xiàn)狀

　　目前RFID技術研究主要在工作頻率選擇、天線設計、安全與隱私、防沖突技術等方面。電子標簽的工作頻率是重要指標，它決定電子標簽與讀寫器實現(xiàn)的難易程度及設備的成本。短距離HF(13.56MHz)頻段RFID技術被飛利浦、美國德州儀器等跨國公司壟斷，長距離HF頻段RFID技術被國外極少數(shù)企業(yè)壟斷，產(chǎn)品來源于德國Feig公司。UHF(915MHz)RFID系統(tǒng)最早由美國Amtech公司推出，技術比較成熟。微波(2.45GHz)頻段主要開發(fā)商仍是Amtech公司。標簽與讀寫器天線分別承擔著接收和發(fā)射能量的作用，目前對RFID天線研究主要集中在天線結構及環(huán)境因素對天線的性能影響上。天線結構決定了極化方向、天線方向圖、阻抗特性、駐波比、工作頻段和天線增益等特性。

　　在RFID系統(tǒng)中，沖突可分為標簽沖突和讀寫器沖突兩類。標簽沖突指多個標簽同時響應讀寫器命令而發(fā)送信息，引起信號的沖突，使讀寫器無法識別標簽。讀寫器沖突指多個讀寫器同時與一個標簽進行通信，致使標簽無法區(qū)分讀寫器信號，也包括相鄰讀寫器同時使用相同的頻率與閱讀區(qū)域內的標簽通信而導致的頻率沖突。標簽防沖突算法分為基于aloha機制的算法和基于樹機制的算法[8]。

　　4 RFID技術標準化

　　RFID技術標準化是急需解決的問題。在國際上，RFID技術標準化發(fā)展?jié)u呈三足鼎立形勢：ISO/IEC18000、日本的UbiquitousID、美國的EPCGlobal。

　　這三個標準相互間并不兼容，主要差別在數(shù)據(jù)格式、防沖突協(xié)議和通訊方式等三個方面，在技術上差距不明顯，因此不同標準的RFID標簽與讀寫器很難互通。這三個標準都是按照RFID的工作頻率分了幾個頻段，其中，處于860~960MHz之內的UHF頻段產(chǎn)品因為工作距離遠且最可能作為全球通用的頻段而最受到重視，發(fā)展最快。我國政府于2004年初正式成立電子標簽國家標準工作組，目前正制定中國自己的RFID標準。

　　5 RFID技術應用

　　RFID技術以獨特優(yōu)勢，逐漸地被廣泛用于工業(yè)自動化、交通運輸控制管理、商業(yè)自動化等領域。RFID產(chǎn)品種類繁多包括出入門禁管理控制、航空包裹識別、鐵路機車車輛識別與跟蹤、ETC（電子收費）、移動商務、商業(yè)零售、產(chǎn)品防偽、票證管理、集裝箱識別、物料管理、生產(chǎn)線自動化等等。

　　例如：2003年6月，在“零售業(yè)系統(tǒng)展覽會”上，沃爾瑪宣布采用RFID技術來取代目前的條形碼，是第一個公布正式采用此技術時間表的企業(yè)；2004年，皇家飛利浦電子公司推出了業(yè)界第一個符合全球規(guī)則的RFID芯片，用于貨盤和包裝箱識別；2003年，僅中國發(fā)行的各種射頻卡就有幾千萬張，包括門禁考勤卡、上海公交一卡通、小區(qū)一卡通等；我國鐵路的車輛調度系統(tǒng)在采用RFID技術后，RFID世界網(wǎng)發(fā)布。每年的直接經(jīng)濟效益可達到3億多元人名幣。

　　6 RFID技術發(fā)展方向

　　根據(jù)國內外的研究發(fā)展現(xiàn)狀，可以預測RFID技術會圍繞以下幾個方面進行重點研究。

　　1）RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共性技術與具有較大發(fā)展?jié)摿η罢靶约夹g的研究，包括：超高頻(UHF)讀寫器核心模塊研發(fā)；基于不同應用對象的微波頻段和超高頻RFID標簽天線的研究；RFID系統(tǒng)測試技術和開放式平臺建設；RFID系統(tǒng)檢測、認證技術研究；基于IPv6網(wǎng)絡技術RFID信息服務體系的研究等。

　　2）RFID產(chǎn)業(yè)化的關鍵技術研究，包括天線設計與制造、芯片設計與制造、讀寫器設計與制造技術、RFID標簽集成等。

　　3）RFID應用的關鍵技術研究，包括對RFID系統(tǒng)集成與中間件、RFID測試技術與規(guī)范、RFID應用體系架構等進行攻關和研究，形成RFID技術發(fā)展支撐的服務體系。

　　4）在我國，應該深入開展RFID標準的基礎研究工作，制定出適應我國RFID應用的物品編碼規(guī)則以及自主知識產(chǎn)權的空中接口標準與國家基礎性標準、行業(yè)應用標準和產(chǎn)品標準。

　　7 結束語

　　總而言之，RFID是一項蓬勃發(fā)展的技術，有巨大的市場潛力。我們可以預見的是，RFID已逐漸深入到人們的日常生活之中，就象每一臺計算機都有自己IP地址一樣，未來在EPC（ElectronicProductCode）網(wǎng)絡管理下，每一件商品都有自己唯一的“IP”地址，這樣RFID“物聯(lián)網(wǎng)”的構想成為現(xiàn)實的時候，世界上萬事萬物（包括人在內）無論何時、何地都能彼此相聯(lián)、相互“交流”，整個世界的面貌會為之煥然一新。