射頻識別(RFID)技術(shù)與應用

1、華東交通大學 條碼技術(shù)與應用論文射頻識別（rfid）技術(shù)與應用伴隨高科技的飛速發(fā)展，國際經(jīng)濟迅速向一體化邁進，促進了信息開發(fā)和信息服務產(chǎn)業(yè)的誕生和發(fā)展。計算機的性能上日臻完善，超大規(guī)模集成電路和超高速度計算機技術(shù)的突飛猛進，人們開始關(guān)注如何改變手工數(shù)據(jù)輸入，是輸入質(zhì)量和速度與其相匹配。條碼自動識別技術(shù)就是這樣的環(huán)境下應運而生的，它是以計算機、光電技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的一項綜合性科學技術(shù)，是信息數(shù)據(jù)自動識別、輸入的重要方法和手段。而作為自動識別技術(shù)之一的條碼技術(shù)，從40年代進行研究開發(fā)，70年代逐漸形成了規(guī)模，近30年則取得了長足的發(fā)展。自動識別技術(shù)是信息數(shù)據(jù)自動識讀、自動輸入計算機的重要

2、方法和手段，也已經(jīng)初步形成了包括條碼技術(shù)、射頻技術(shù)（rfid）、生物識別、語音識別、圖象識別和磁卡技術(shù)等以計算機、光、機、電、通訊技術(shù)為一體的高新科學技術(shù)。20世紀的自動識別業(yè)可以說是條碼技術(shù)的天下，自70年代在全球進行推廣應用的商品條碼系統(tǒng)（即ean-upc系統(tǒng)）誕生以來，條碼技術(shù)以一種飛速發(fā)展的態(tài)勢占領(lǐng)了從商業(yè)到工業(yè)，從倉儲到流通的幾乎所有數(shù)據(jù)管理的應用領(lǐng)域?？梢哉f，條碼技術(shù)對供應鏈的管理，從商品制造、管理和流通的貢獻是舉足輕重的，為現(xiàn)代化物流的發(fā)展，為企業(yè)提供管理水平，降低管理成本和促進全球經(jīng)濟一體化的進程奠定了堅實的基礎(chǔ)。 然而隨著時代的變遷和技術(shù)的不斷更新，條碼技術(shù)已經(jīng)無法滿足企業(yè)現(xiàn)

3、有的應用。比如快速消費品供應鏈的管理，由于行業(yè)的特殊性，商品流轉(zhuǎn)周期短，對商品信息實時傳遞的要求高。現(xiàn)有的條碼技術(shù)無法在短時間內(nèi)從大量的商品中去獲取商品的信息，惟一的途徑必須是靠人工的一對一的掃描方式去完成。隨著沃爾瑪“rfid計劃”的推行，無疑為rfid在快速消費品供應鏈管理中的發(fā)展提供了一個強大的支點。目前，我國許多商家已經(jīng)意識到rfid在快速消費品行業(yè)中應用的必然性，國內(nèi)快速消費品龍頭企業(yè)貴州茅臺酒集團也已開展了基于rfid技術(shù)的酒類防偽應用技術(shù)研究和rfid在供應鏈管理方面的應用。作為快速消費品供應鏈管理的一個重要部分，冷鏈物流的發(fā)展對rfid技術(shù)的需求更加強烈。射頻識別技術(shù)是現(xiàn)代科學

4、技術(shù)在社會各方面的創(chuàng)新性應用。作為二十一世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ氖蠹夹g(shù)之一，rfid技術(shù)的發(fā)展將帶來巨大的市場機遇， rfid技術(shù)與應用將形成一個具有強大生命力的新興產(chǎn)業(yè)，它涉及信息、先進制造、材料、裝備及工藝等諸多前沿和高技術(shù)領(lǐng)域的交叉融合技術(shù)群，涵蓋面廣，滲透力強，不僅對諸多產(chǎn)業(yè)帶來重大影響，給人們的生活帶來深刻變化，以及國家信息安全保障機制的變革，戰(zhàn)略地位極其重要。一、射頻識別技術(shù)rfid是radio frequency identification的縮寫，即射頻識別技術(shù)，俗稱電子標簽。rfid射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人

5、工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。rfid技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽， 操作快捷方便。1.最基本的rfid系統(tǒng)由三部分組成：標簽(tag)：由耦合元件及芯片組成，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；閱讀器(reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式；天線(antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。一套完整的系統(tǒng)還需具備：數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)rfid標簽 rfid閱讀器 rfid天線2.rfid技術(shù)的基本工作原理：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（passive ta

6、g，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（active tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。rfid基本工作原理3. rfid標簽結(jié)構(gòu)：rfid標簽天線有兩種天線形式：（1）線繞電感天線；（2）在介質(zhì)基板上壓印或印刷刻腐的盤旋狀天線。天線形式由載波頻率、標簽封裝形式、性能和組裝成本等因素決定。例如，頻率小于400khz時需要mh級電感量，這類天線只能用線繞電感制作；頻率在430mhz時，僅需幾個礖，幾圈線繞電感就可以，或使用介質(zhì)基板上的刻腐天線。rfid標簽天線 日立推出世界最小的rfid芯片 rfid卡 選擇天線后，下一步就是如

7、何將硅ic貼接在天線上。ic貼接也有兩種基本方法：（1）使用板上芯片（cob）；（2）裸芯片直接貼接在天線上。前者常用于線繞天線；而后者用于刻腐天線。cib是將諧振電容和rfid ic一起封裝在同一個管殼中，天線則用烙鐵或熔焊工藝連接在cob的2個外接端了上。由于大多數(shù)cob用于iso卡，一種符合iso標準厚度（0.76）規(guī)格的卡，因此cob的典型厚度約為0.4mm。兩種常見的cob封裝形式是ist采用的ioa2（moa2）和美國hei公司采用的world。 裸芯片直接貼接減少了中間步驟，廣泛地用于低成本和大批量應用。直接貼接也有兩種方法可供選擇，（1）引線焊接；（2）倒裝工藝。采用倒裝工藝時

8、，芯片焊盤上需制作專門的焊球，材料是金的，高度約25祄，然后將焊球倒裝在天線的印制走線上。引線焊接工藝較簡單，裸芯片直接用引線焊接在天線上，焊接區(qū)再用黑色環(huán)氧樹脂密封。對小批量生產(chǎn)，這種工藝的成本較低；而對于大批量生產(chǎn)，最好采有倒裝工藝。4. rfid工作頻率和典型應用不同頻段的rfid產(chǎn)品會有不同的特性，下面詳細介紹無源的感應器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應用。目前定義rfid產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標準的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的rfid產(chǎn)品會有不同的特性。其中感應器有無源和有源兩種方式，下面詳細介紹無源的感應器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應用。

9、 低頻(從125khz到134khz) 其實rfid技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進行工作, 也就是在讀寫器線圈和感應器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場的作用在感應器天線中感應的電壓被整流,可作供電電壓使用. 磁場區(qū)域能夠很好的被定義，但是場強下降的太快。 特性： 工作在低頻的感應器的一般工作頻率從120khz到134khz, ti 的工作頻率為134.2khz。該頻段的波長大約為2500m. 除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。 工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。 低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的

10、封裝形式就是價格太貴，但是有10年以上的使用壽命。 雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。 相對于其他頻段的rfid產(chǎn)品，該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。 感應器的價格相對與其他頻段來說要貴。 主要應用： 畜牧業(yè)的管理系統(tǒng) 汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應用 馬拉松賽跑系統(tǒng)的應用 自動停車場收費和車輛管理系統(tǒng) 自動加油系統(tǒng)的應用 酒店門鎖系統(tǒng)的應用 門禁和安全管理系統(tǒng)高頻(工作頻率為13.56mhz) 在該頻率的感應器不再需要線圈進行繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作天線。感應器一般通過負載調(diào)制的方式 的方式進行工作。也就是通過感應器上的負載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電

11、壓發(fā)生變化，實現(xiàn)用遠距離感應器對天線電壓進行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應器傳輸?shù)阶x寫器。 特性： 工作頻率為13.56mhz，該頻率的波長大概為22m。 除了金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會降低讀取距離。感應器需要離開金屬一段距離。 該頻段在全球都得到認可并沒有特殊的限制。 感應器一般以電子標簽的形式。 雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。 該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標簽。 可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標簽中。 數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快，價格不是很貴。 主要應用： 圖書管理系統(tǒng)的應用 瓦斯

12、鋼瓶的管理應用 服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應用 三表預收費系統(tǒng) 酒店門鎖的管理和應用 大型會議人員通道系統(tǒng) 固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng) 醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應用 智能貨架的管理甚高頻(工作頻率為860mhz到960mhz之間) 甚高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠，無源可達10m左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現(xiàn)。 特性： 在該頻段，全球的定義不是很相同歐洲和部分亞洲定義的頻率為868mhz，北美定義的頻段為902到905mhz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長大概為30cm左右。 目前，該頻段功率輸出

13、目前統(tǒng)一的定義(美國定義為4w，歐洲定義為500mw)。 可能歐洲限制會上升到2w eirp。 甚高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對于高頻的電子標簽來說，該頻段的電子標簽不需要和金屬分開來。 電子標簽的天線一般是長條和標簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計，滿足不同應用的需求。 該頻段有好的讀取距離，但是對讀取區(qū)域很難進行定義。 有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的電子標簽。 主要應用： 供應鏈上的管理和應用 生產(chǎn)線自動化的管理和應用 航空包裹的管理和應用 集裝箱的管理和應用 鐵路包裹的管理和應用 后勤管理系統(tǒng)的應用二、rfid在各行各業(yè)中的應用rf

14、id技術(shù)作為一項先進的自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，被認為是21世紀10大重要技術(shù)之一，在生產(chǎn)制造、公共安全等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。隨著技術(shù)可靠性和可用性的提高，它已經(jīng)逐漸成為提高物流與供應鏈管理水平，降低生產(chǎn)成本，提高公共安全管理信息化水平，增強國際競爭力的一項必不可少的技術(shù)手段和工具。rfid技術(shù)是一種直接繼承了雷達概念，并由此發(fā)展起來的具有革命性的自動識別技術(shù)。進入21世紀，隨著全球幾家大型零售商walmart、metro、tesco等為了提高供應鏈的透明度和效率，相繼宣布了各自的rfid計劃，并得到了供應商的支持。從此，rfid技術(shù)打開了一個新的巨大的市場。隨著成本的不斷降低和標準的統(tǒng)一，

15、rfid技術(shù)還將在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、實時定位、安全防偽、個人健康、產(chǎn)品全生命周期管理等領(lǐng)域開拓新的市場。 rfid技術(shù)從開發(fā)問世以來，雖然提高了許多零售業(yè)企業(yè)上屏響應和流通的速度，但是應為其成本很高，而且應用技術(shù)不是相當成熟，所以并沒有在許多行業(yè)企業(yè)中得到廣泛應用。至今，也只有一些大型企業(yè)引進并使用了此項技術(shù)。從以上的沃爾瑪、麥德龍等大型零售企業(yè)應用了rfid技術(shù)外，還有一些其他企業(yè)和機構(gòu)應用了此項技術(shù)，例如，瑞士雀巢(意大利)公司使用rfid標簽跟蹤冰淇、強生分公司聯(lián)合odin和wavemark使用rfid標簽、德國司法部門應用rfid管理音頻案件資料、美m(xù)egatrux利用摩托羅拉rfid方

16、案提升服務水、rfid跟蹤系統(tǒng)幫助美國達拉斯晨報配送報紙傳、意大利紡織廠griva應用rfid技術(shù)節(jié)省庫存物、香港國際機場應用rfid系統(tǒng)提高行李處理效率、高速公路利用rfid自動收費、美國芝加哥某高中采用rfid學生識別卡加強管、日本三景集團采用超高頻rfid系統(tǒng)追蹤服裝單、臺灣水產(chǎn)商部署rfid系統(tǒng)全程化跟蹤活魚養(yǎng)殖、解放軍總醫(yī)院應用rfid系統(tǒng)管理手術(shù)器件包、超高頻rfid標簽進入賽跑計時領(lǐng)域、美國生殖健康研究中心應用rfid確認雙親身份、rfid技術(shù)進軍建筑業(yè)挑戰(zhàn)惡劣環(huán)境等等。下面就rfid在具體行業(yè)企業(yè)中的應用作進一步的闡述。1.rfid在快速消費品供應鏈管理中的具體應用 我們以飲料

17、生產(chǎn)流通為例，在每一罐軟飲料的外包裝上都使用了一種rf標簽。標簽的面積可大可小，在每個標簽里有一個相當于一沙礫的電子芯片以及天線。在這個標簽里的微型芯片存放了電子化產(chǎn)品代碼，即epc。每一罐軟飲料都有一個惟一的epc編碼。rfid在制造環(huán)節(jié)的應用 飲料在流水線上進行灌裝時，位于流水線各個位置上的rf標簽閱讀設(shè)備會自動發(fā)出數(shù)據(jù)讀取命令，并接受由標簽反饋的信息。這些數(shù)據(jù)被生產(chǎn)控制系統(tǒng)采集和記錄，并進一步納入企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)自動計數(shù)和建立產(chǎn)品跟蹤數(shù)據(jù)庫。在流水線的末端，罐裝飲料被裝入包裝箱，在包裝箱上同樣有一張rf標簽，當一箱飲料包裝完畢，生產(chǎn)控制系統(tǒng)將驅(qū)動rf標簽打印機（一種專用的向電子芯片

18、中寫入數(shù)據(jù)的打印機，通常同時具有現(xiàn)有的條碼打印機的功能），將包裝箱的詳細資料（運輸條碼、商品生產(chǎn)日期等）寫入到這張標簽上，同時將數(shù)據(jù)存儲到企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中。這些包裝箱，在倉庫中存放時被放置在托盤上，每個托盤上同樣有一張rfid的標簽。 在發(fā)貨月臺的門口上方有一個rfid讀取設(shè)備，當托盤經(jīng)過門口時，讀取設(shè)備發(fā)出的無線電波，激活這些標簽。此時，這些標簽蘇醒過來，并開始發(fā)送各自的 epc，讀取器一次只讓一個標簽發(fā)言。它會依次快速地打開和關(guān)閉這些標簽，直到讀完所有的標簽為止。就目前成熟的技術(shù)來看，每一秒鐘，rfid讀取設(shè)備可以成功的讀取200個rfid的標簽。 這一信息首先被傳遞到軟件系統(tǒng)中，然后在

19、局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上的對象解析服務系統(tǒng)（ons），檢索與該epc相關(guān)的商品，就像在互聯(lián)網(wǎng)上注冊一樣，ons的作用是將軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存入企業(yè)數(shù)據(jù)庫，并在物聯(lián)網(wǎng)上進行檢索。每個產(chǎn)品的數(shù)據(jù)將用一種實體標記語言（pml）來存儲，類似于目前流行的xml，可以執(zhí)行一些常用的企業(yè)任務。 標簽閱讀設(shè)備與系統(tǒng)連接，將接受到的epc數(shù)據(jù)傳遞給，同時驅(qū)動系統(tǒng)進行后繼工作。該系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）向?qū)ο竺Q服務（ons）數(shù)據(jù)庫發(fā)送查詢，該數(shù)據(jù)庫就像一個反向的電話查號服務，即根據(jù)收到的號碼提供地址；ons服務器將epc編碼與存有大量關(guān)于該產(chǎn)品信息的服務器地址相匹配，這些數(shù)據(jù)不僅可供世界各地的軟件系統(tǒng)使用，而且可由軟

20、件系統(tǒng)自動增補數(shù)據(jù)；pml（物理標識語言）服務器，存儲有關(guān)該廠產(chǎn)品的完整數(shù)據(jù)，在本例中，它辨認出收到的epc編碼屬于某某公司的罐裝飲料cherry hydro。由于軟件系統(tǒng)知道發(fā)出查詢命令的讀取器所在的位置，所以，它現(xiàn)在也知道哪個生產(chǎn)商生產(chǎn)了這罐飲料，如果發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問題，有了這些信息就可以很容易地追溯到問題的來源，以實現(xiàn)產(chǎn)品的跟蹤。rfid在配送和零售環(huán)節(jié)的應用 現(xiàn)在，整包裝的軟飲料被運送到了配送中心，位于卸貨區(qū)月臺門口的rfid讀取器開始工作，將包裝箱中的所有飲料的epc編碼讀取出來。由于rfid可以進行非接觸式地采集，甚至可以透過包裝箱進行讀取，因此，在卸貨區(qū)無須進行開箱查驗就可以獲得真

21、實的內(nèi)包裝商品信息和數(shù)量。標簽讀取設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)被傳入軟件系統(tǒng)，在整個物聯(lián)網(wǎng)上，飲料的位置信息隨之發(fā)生變化。經(jīng)過配送中心的業(yè)務處理，商品被配送到零售網(wǎng)點，在出貨月臺上，rf標簽被讀取一次，當進入零售點的飲料送達貨倉后，零售點的商品庫存信息隨即發(fā)生了變化，這樣，商場的計算機系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對該軟飲料庫存情況的實時監(jiān)控，保證商品的安全存量。 同樣，商場的貨架上也集成了rf標簽讀取設(shè)備，當工作人員向貨架補貨時，使用手持式閱讀器將飲料信息被記錄到對應的貨架庫存中。此時，一位顧客購買了6罐飲料，貨架就會向商場的補貨系統(tǒng)發(fā)出一則消息，該系統(tǒng)則根據(jù)實時的庫存信息（貨架上和倉庫中的商品數(shù)量）確定是否進行訂貨；如

22、果貨架上的商品存量降低到一定程度，還會向工作人員發(fā)送補貨信息。rfid給顧客帶來了方便 rfid技術(shù)還能方便顧客。顧客不需要長時間排隊等候結(jié)賬付款，只需推著所選物品走過一道裝有標簽閱讀設(shè)備的門就行了。門上的讀取器可以通過貨物的 epc，辨認購物車中的物品并自動完成結(jié)賬，顧客只需刷一下付款卡或信用卡便可離去。 飲料被買回家中，將它們放入冰箱，這時，冰箱上的標簽閱讀器同樣會自動記錄下這些商品，構(gòu)成一個小型的庫存管理系統(tǒng)；當從冰箱中取出這罐飲料時，它會認為被喝完了，此時冰箱庫存會發(fā)生變化。這樣的庫存管理一直持續(xù)到下次購物時，冰箱會提供一份它的缺貨清單。最后，飲料罐完成了它的使命，被送往回收中心，rf

23、標簽在回收中心被自動分揀，歸入相應的再利用類別。2.rfid與汽車相關(guān)的應用在一些應用中，rfid技術(shù)被用來增加汽車本身的功能性。在大多數(shù)案例中，他們?yōu)橄M者提高了汽車的安全性和便利性。在實際應用中對標準的需求是非常明確的，但是一個通常的用于數(shù)據(jù)管理的核心功能會產(chǎn)生針對消費者的多種附加服務，使對消費者的服務多樣化。標識采用唯一汽車標識能被應用于多種目的實現(xiàn)很多目標。例如，通過采用唯一汽車標識數(shù)字（vin），電子數(shù)字牌照可以通過唯一汽車標識號（vin）對識別每一輛汽車進行標識。這個標識號可以被寫入貼在汽車上的rfid標簽中。這種應用可以實現(xiàn)在閉環(huán)系統(tǒng)中，例如，為了方便消費者取車，我們需要識別和確

24、定要取的汽車在停車場中的位置，這樣的應用可以作為一個閉環(huán)方案被實現(xiàn)。這個方案需要在停車場安裝一個解讀器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，如果需要定位功能來確定范圍，還可能需要主動標簽。這個標簽還可以用來存儲汽車許可登記所需的信息（傳統(tǒng)的數(shù)字牌照車牌）。路徑控制現(xiàn)在許多的汽車都裝備了遠程登陸和路徑控制系統(tǒng)。汽車鑰匙使用了加密異頻雷達收發(fā)機和控制芯片。當鑰匙插進點火鎖孔時，汽車會驗證檢測異頻雷達收發(fā)機的正確性。只有當汽車讀取到正確的密碼后，汽車才會啟動。它將來會轉(zhuǎn)變成被動無鑰匙登錄（pke）系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用了一個rfid異頻雷達收發(fā)機，當車主觸摸車把手時，就會讀取異頻雷達收發(fā)機信息。輪胎壓力檢測在美國，一種一個要求需要

25、在客用轎車，卡車，多功能客車和公共汽車上安裝輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（tpmss）的新的聯(lián)邦機動車輛安全標準將在2003年11月生效。異頻雷達收發(fā)機被特別準確的安裝在車輪上；每個異頻雷達收發(fā)機攜帶一個唯一id，需要用來在區(qū)別四個輪胎之間進行區(qū)別的唯一id。高速公路自動收費(avl)及交通管理高速公路自動收費系統(tǒng)是rfid技術(shù)最成功的應用之一。目前中國的高速公路發(fā)展非?？欤貐^(qū)經(jīng)濟發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件，而高速公路收費卻存在一些問題，一是交通堵塞，收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數(shù)不法的收費員貪污路費、使國家損失了相當?shù)呢斦杖?。rfid技術(shù)應用在高速公路自動收費上能夠

26、充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)勢。讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費。同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。 一般來說對于公路收費系統(tǒng)、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度、也就要求系統(tǒng)的頻率應該在900m hz和2500mhz。射頻卡一般在車的擋風玻璃后面。現(xiàn)在最現(xiàn)實的方案是將多車道的收費口分兩個部分：自動收費口、入工收費口。天線架設(shè)在道路的上方。在距收費口約50-100米處，當車輛經(jīng)過天線時，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道，人工收費口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進入自動收費口的車輛，養(yǎng)路費款被自動從用戶

27、帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。汽車防盜 這是rfid較新的應用。由于已經(jīng)開發(fā)了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡，在汽車上裝有讀寫器。當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發(fā)送來的，特定信號、汽車的引擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的方法、汽車的中央計算機也就能容易的防止短路點火。目前歐洲的豐田汽車、福特汽車和mitsubishi汽車公司、韓國汽車制造商hyundai等在它的歐洲車型中也應用射頻卡在歐洲和美國出售的汽車中用于防盜。目前全世界已經(jīng)有大約數(shù)百萬輛汽車裝有該防盜

28、系統(tǒng)。 另一種汽車防盜系統(tǒng)。司機自己帶有一射頻卡，其發(fā)射范圍是在司機座椅45-55厘米以內(nèi)。讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的id號時，系統(tǒng)發(fā)出三身嗚叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統(tǒng)還有令一強大功能。倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關(guān)閉的話，這時讀寫器就需要讀取另一有效id號，假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效id號、則引擎會自動關(guān)閉同時會觸發(fā)報警裝置。同樣這種射頻卡也可用于家庭和辦公室的防盜。 射頻卡可應用于尋找丟失的汽車。在城市的各主要街道路線處埋設(shè)rfid的天線系統(tǒng)，只要車輛帶有射頻卡，則在路過任何天線讀寫器時、該汽車的id號和當時時間都將會被自動記錄

29、，并被返回到城市交通管理中心的計算機中，除了城市街道埋設(shè)天線外，警察還開動若干輛帶有讀寫器的流動巡邏車，以更加方便地監(jiān)測車輛的行蹤。如果車輛被盜，就將很方便快捷地被找回，在巴西的圣保羅市已經(jīng)使用這樣的系統(tǒng)。3.其他一些產(chǎn)業(yè)rfid的應用門禁保安 將來的門禁保安系統(tǒng)均可應用射頻卡，一卡可以多用，比如作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出人手續(xù)、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成id卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖人會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識別方式，將指紋、掌

30、紋或顏面特征存入射頻卡。1996夏季奧林匹克運動會的安全機構(gòu)采用射頻卡結(jié)合生物測定學技術(shù)作為保安系統(tǒng)中的一種，運動員和官方人員隨身攜帶含有自己手掌信息的射頻卡，當他們在要進入某一安全區(qū)的，必需將其右手擱在掃描器上，只有該人同系統(tǒng)根據(jù)其手信息在安全庫中檢索出的三維圖象一樣，并且同其本人所攜帶的卡片上信息一致方可進入該區(qū)域，由于卡和攜卡人是唯一聯(lián)系的，所以只有卡主人才可使用自己的卡。而卡丟失、偷卡和借卡使用都構(gòu)不成對安全的威脅。 公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面如：計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上，該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產(chǎn)，可以跟蹤一個物

31、品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結(jié)合gps系統(tǒng)利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。 rfid卡收費 國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而在我國普遍采用現(xiàn)金交易，現(xiàn)金交易不方便也不安全，還容易出現(xiàn)稅收的漏洞、目前的收費卡多用磁卡、ic卡，而射頻卡也開始搶占市場，原因是在一些惡劣的環(huán)境中、磁卡、ic卡容易損壞、而射頻卡則不易磨損、也不怕靜電及其它情況。同時射頻卡用起來很方便、快捷。甚至不用打開包、在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。還可以同時識別幾張卡并行收費。比如公共汽車上的電子月票我國大城市的公共汽車異常擁擠、人員素質(zhì)差、環(huán)境條件差，一般在國外還較有效的收費系統(tǒng)在

32、國內(nèi)就無法使用。射頻卡的使用有助于改善這個情況。 又比如會員制收費卡、職工就餐卡、商店收費、電話卡、儲蓄卡等等均可使用射頻卡。射頻卡上有內(nèi)存分區(qū)，不同區(qū)域有不同的安全級別、可以在各種的應用中使用，互不干擾，而未來的發(fā)展必將各種卡的應用統(tǒng)一到一張卡上，個人手持一張卡就可以各處使用。 防偽 將射頻識別技術(shù)應用在防偽的領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢。防偽技術(shù)本身要求成本低，但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身具有內(nèi)存，可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)、利于銷售商使用；體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。象電腦、激光打印機、電視等等產(chǎn)品上都可使用。 建立嚴

33、格的產(chǎn)品銷售渠道是防偽問題的關(guān)鍵。利用射頻識別技術(shù)、廠家、批發(fā)商、零售商之間可以使用唯一的產(chǎn)品號來標識產(chǎn)品的身份。生產(chǎn)過程中在每樣產(chǎn)品上封裝入射頻卡，卡上記載了唯一的產(chǎn)品號。批發(fā)商、零售商用廠家提供的讀寫器就可以嚴格檢驗產(chǎn)品的合法性。 畜牧管理 這個領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下，提供賽馬的識別。射頻卡大約10mm長，內(nèi)有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾個厘米。從賽馬發(fā)展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現(xiàn)代化管理牧場的方法。 火車和貨運集裝箱的識別 在火車運營中使用rfid系統(tǒng)有個很大的優(yōu)勢在于火車是按既定路線運行。所以肯定要通過設(shè)定的讀寫

34、器的地點。通過讀到的數(shù)據(jù)，能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)生撞車事故，同時在車站能將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統(tǒng)讀出車廂側(cè)的條碼，現(xiàn)在被rfid系統(tǒng)取代，射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內(nèi)裝的物品信息。 運動計時 在馬拉松比賽中，由于馬拉松比賽人員太多，有時第一個出發(fā)的同最后一個出發(fā)的人離開起跑線能相隔40分鐘、如果沒有一個精確的計時裝置會造成不公平的競爭。射頻卡應用于馬拉松比賽的精確計時。運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片，當運動員越過此墊片時，計時系統(tǒng)接收運動員所帶的射頻卡發(fā)出的id號，并記錄當時的時間。這樣每個運動員都有自己的起始和結(jié)束時間，不帶有不公平的競爭可能性了。在比賽路線的中如果每隔5公里就設(shè)置這樣的墊片，也可以很方便地記錄