RFID射頻識別現狀與應用

學術活動射頻識別技術的現狀及應用HOMERFID是什么？RFID：RFID是Radio

Frequency

Identification

的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽,是利用無線射頻信號實現非接觸方式下的雙向通信，完成對目標對象的自動識別和數據的讀寫操作。區(qū)別于其他的短距離無線通信技術在于RFID的被動工作模式，即利用反射能量進行通信。HOMERFID是什么？RFID技術具有無接觸、精度高、抗干擾、速度快以及適應環(huán)境能力強等顯著優(yōu)點，可廣泛應用于諸如物流管理、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、商品防偽、資產管理以及國防軍事等領域，被公認為二十一世紀十大重要技術之一。二十一世紀十大重要技術包括：iPhone，社交網站，網格計算，外包，RFID

，虛擬技術，博客，綠色技

術，VOIP，網絡視頻。HOME歷史與發(fā)展RFID在歷史上的首次應用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間(上世紀40年代)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，英國為了識別返航的飛機，就在盟軍的飛機上裝備有高耗電量的主動式標簽(Active

Tag)，當控制塔上的探詢器向返航的飛機發(fā)射一個詢問信號后，飛機上的標簽就會發(fā)出適當的響應，探詢器根據接收到的回傳信號來識別敵我。這是有記錄的第一個RFID敵我識別系統IFF(Identify:Friend

or

Foe)，也是第一個RFID的第一次實際應用。HOME1948年，HarryStockman發(fā)表了題為“利用反射功率進行通信”一文，奠定了RFID系統的理論基礎。歷史與發(fā)展HOME利用三極管作為開關的已調反向散射電路歷史與發(fā)展HOME上世紀70年代末期，美國開始將RFID技術轉向民用。RFID技術最先在商業(yè)上的應用是在牲畜身上。到了80年代，美國與歐洲的幾家公司開始著手生產RFID標簽。今天，RFID技術已經被廣泛應用于各個領域，從門禁管制、牲畜管理，到物流管理，都可以見到RFID的蹤跡。歷史與發(fā)展RFID的組成HOME最簡單的RFID系統：由標簽（Tag）、閱讀器（Reader）及天線（Antenna）組成，實際應用時需與計算機及應用系統（數據管理系統）相結合。HOMERFID的工作流程閱讀器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號,當標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產生感應電流,標簽被“催醒”;同時，標簽獲得能量將自身編碼等信息通過內置發(fā)送天線發(fā)送出去;HOME無源標簽獲取能量的方法RFID的工作流程HOME利用三極管作為開關的已調反向散射電路RFID的工作流程HOMERFID的工作流程閱讀器天線接收到從標簽發(fā)送來的信號,經天線調節(jié)器傳送到閱讀器,閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統進行相關處理。后臺軟件系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行相應的動作。HOMERFID的工作頻率(1)電子物品監(jiān)控民用波段電臺GSM:900/1800/1900MHZ頻段802.11b,11g:2.4GHzHOME射頻信號對物體的穿透能力HOMERFID的工作頻率(2)HOME各國超高頻系統UHF的頻率HOME在我國，851~960MHz的頻段都已經被現有的應用所占用，涉及的范圍包括集群通信、GSM、CDMA等，這決定了我國很難像美

國（第二區(qū)）那樣開放出26M的頻寬給RFID使用。920

~

925MHz的頻段在我國屬于立體聲廣播傳輸的頻段，因此新的應用應該不對原有的應用造成太大影響。我國UHF頻段的頻率使用狀況標簽與閱讀器的耦合方式HOME電感耦合方式依據的是電磁感應定律，通過空間高頻交變磁場實現耦合。一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有:125KHz,225KHz,13.56MHz。識別作用距離小于lm，典型作用距離為10-20cm。例如第二代身份證就工作在此模式下。HOME電磁耦合方式利用所謂的雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波碰到目標電子標簽后反射，同時攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規(guī)律。一般適合于高頻、微波工作的遠距離系統。作用距離大于lm，典型的作用距離為3-l0m。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,

2.45GHz,5.8GHz。標簽與閱讀器的耦合方式HOMERFID與其他系統的比較HOME各種卡片條碼卡磁卡接觸式IC卡RFID卡HOMERFID不僅僅是改進的條碼非接觸式，中遠距離工作大批量、由讀寫器快速自動讀取

(3)信息量大、可以細分單品芯片存儲，可多次讀取可以與其他各種傳感器共同使用RFID的技術特點HOME閱讀器閱讀器HOME閱讀器是RFID系統中最重要的基礎設施：UHF頻段的RFID閱讀器可分為射頻電路和基帶電路兩部分。射頻電路部分用于完成高頻調制信號的調制／解調、發(fā)射／接收?；鶐щ娐凡糠种饕獙崿F編解碼、幀成形等功能，同時完成UHF

RFID讀寫器與外部設備或者Host主機之間的通信接口的任務。HOME閱讀器天線HOME電子標簽是RFID主要核心部件，也稱射頻卡，用于存儲物體的識別信息。內部包含一個電子芯片和一個微型天線。每個芯片都含有唯一的識別碼，在實際的應用中，射頻標簽粘貼在待識別物體的表面。電子標簽HOME電子標簽原理圖HOME按供電方式分:有源(Active)標簽和無源(Passive)標按工作頻率分:低頻(LF)標簽、高頻(HF)標簽、超高頻(UHF)標簽和微波(MW)標簽按通信方式分:主動式標簽(TTF)和被動式標簽(RTF)。按標簽讀寫分:只讀(R/O)標簽、讀寫(R/W)標簽和CPU標簽。RFID標簽的分類HOMERFID的行業(yè)應用HOME應用與案例研究交通管理HOME現狀：套牌：交通違章，侵害合法車主權益；車輛盜搶：每年近10萬輛汽車被盜；交通的通行限行管理；高速公路的收費；公交優(yōu)先；車輛通行信息的精準記錄。交通管理HOME■車輛擋風玻璃上安裝車載通行支付RFID電子標簽?！鲭娮訕撕炁c收費站ETC車道上的微波天線之間的通過微波短程通信?！隼糜嬎銠C聯網與銀行系統進行后臺結算處理高速公路ETC系統HOMEETC不停車收費系統HOME■高速公路全國聯網電子不停車收費■高速公路路徑識別隨著高速公路路網建設的逐步完成，主要出現下面兩個問題急需解決：路徑識別及通行費精確拆分問題通行效率問題未來重點解決的問題HOME路徑識別及通行費拆分問題HOME路徑識別及通行費拆分問題HOME路徑識別應用框架HOMERF-SIM的應用案例HOMERF-SIM的應用案例HOMERF-SIM的應用案例HOMERF-SIM的應用案例HOMERF-SIM的國內應用案例Google錢包HOME功能：不僅取代銀行卡的無線支付功能，還能收到商場廣告，收到推銷郵件，存儲優(yōu)惠券，通過GoogleCheckout等方式完成交易。對商家而言，Goolge

NFC支付系統提供了無縫營銷廣告的機會：通過特殊產品吸引顧客，然后提供一個從促銷到電子優(yōu)惠券的流暢交易過程，然后完成購買和支付。HOME手機付費直接將芯片裝在手機內的方式，手機可以和儲值票一樣使用，用手機即可直接過AGM，可以購單程票，可以通過移動支付帳戶充值；地鐵電子車票HOME目前，日本NTT的DoCoMo已推出這種手機，手機付費在軌道交通的應用即將進入實施階段；韓國的移動通信運營商也打算將“漢城通”T-Money應用放到手機上，一方面作為用戶身份識別，另一方面是要用于無線移動支付。國內廣州和重慶已經開始試點。地鐵電子車票HOMERFID的發(fā)展瓶頸隱私權問題:道高一尺，魔高一丈失業(yè)問題:流程自動化，人力縮減技術的突破:讀取無法百分百成本的降低:尚未大量使用，制造成本高。目前，僅一個RFID電子標簽的價格，從幾毛到幾十塊不等，是條形碼價格的幾