RFID射頻識(shí)別現(xiàn)狀與應(yīng)用

學(xué)術(shù)活動(dòng)射頻識(shí)別技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用HOMERFID是什么？RFID：RFID是Radio

Frequency

Identification

的縮寫，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽,是利用無線射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸方式下的雙向通信，完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)的讀寫操作。區(qū)別于其他的短距離無線通信技術(shù)在于RFID的被動(dòng)工作模式，即利用反射能量進(jìn)行通信。HOMERFID是什么？RFID技術(shù)具有無接觸、精度高、抗干擾、速度快以及適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于諸如物流管理、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、商品防偽、資產(chǎn)管理以及國防軍事等領(lǐng)域，被公認(rèn)為二十一世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。二十一世紀(jì)十大重要技術(shù)包括：iPhone，社交網(wǎng)站，網(wǎng)格計(jì)算，外包，RFID

，虛擬技術(shù)，博客，綠色技

術(shù)，VOIP，網(wǎng)絡(luò)視頻。HOME歷史與發(fā)展RFID在歷史上的首次應(yīng)用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間(上世紀(jì)40年代)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，英國為了識(shí)別返航的飛機(jī)，就在盟軍的飛機(jī)上裝備有高耗電量的主動(dòng)式標(biāo)簽(Active

Tag)，當(dāng)控制塔上的探詢器向返航的飛機(jī)發(fā)射一個(gè)詢問信號(hào)后，飛機(jī)上的標(biāo)簽就會(huì)發(fā)出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，探詢器根據(jù)接收到的回傳信號(hào)來識(shí)別敵我。這是有記錄的第一個(gè)RFID敵我識(shí)別系統(tǒng)IFF(Identify:Friend

or

Foe)，也是第一個(gè)RFID的第一次實(shí)際應(yīng)用。HOME1948年，HarryStockman發(fā)表了題為“利用反射功率進(jìn)行通信”一文，奠定了RFID系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。歷史與發(fā)展HOME利用三極管作為開關(guān)的已調(diào)反向散射電路歷史與發(fā)展HOME上世紀(jì)70年代末期，美國開始將RFID技術(shù)轉(zhuǎn)向民用。RFID技術(shù)最先在商業(yè)上的應(yīng)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(chǎn)RFID標(biāo)簽。今天，RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)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(tǒng)：由標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）及天線（Antenna）組成，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需與計(jì)算機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)（數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）相結(jié)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(hào),當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流,標(biāo)簽被“催醒”;同時(shí)，標(biāo)簽獲得能量將自身編碼等信息通過內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;HOME無源標(biāo)簽獲取能量的方法RFID的工作流程HOME利用三極管作為開關(guān)的已調(diào)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(biāo)簽發(fā)送來的信號(hào),經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器,閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。后臺(tái)軟件系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。HOMERFID的工作頻率(1)電子物品監(jiān)控民用波段電臺(tái)GSM:900/1800/1900MHZ頻段802.11b,11g:2.4GHzHOME射頻信號(hào)對(duì)物體的穿透能力HOMERFID的工作頻率(2)HOME各國超高頻系統(tǒng)UHF的頻率HOME在我國，851~960MHz的頻段都已經(jīng)被現(xiàn)有的應(yīng)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?shù)念l段，因此新的應(yīng)用應(yīng)該不對(duì)原有的應(yīng)用造成太大影響。我國UHF頻段的頻率使用狀況標(biāo)簽與閱讀器的耦合方式HOME電感耦合方式依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合。一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125KHz,225KHz,13.56MHz。識(shí)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(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波碰到目標(biāo)電子標(biāo)簽后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)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(yuǎn)距離系統(tǒng)。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(biāo)簽與閱讀器的耦合方式HOMERFID與其他系統(tǒng)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(jìn)的條碼非接觸式，中遠(yuǎn)距離工作大批量、由讀寫器快速自動(dòng)讀取

(3)信息量大、可以細(xì)分單品芯片存儲(chǔ)，可多次讀取可以與其他各種傳感器共同使用RFID的技術(shù)特點(diǎn)HOME閱讀器閱讀器HOME閱讀器是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)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(diào)制信號(hào)的調(diào)制／解調(diào)、發(fā)射／接收?；鶐щ娐凡糠种饕獙?shí)現(xiàn)編解碼、幀成形等功能，同時(shí)完成UHF

RFID讀寫器與外部設(shè)備或者Host主機(jī)之間的通信接口的任務(wù)。HOME閱讀器天線HOME電子標(biāo)簽是RFID主要核心部件，也稱射頻卡，用于存儲(chǔ)物體的識(shí)別信息。內(nèi)部包含一個(gè)電子芯片和一個(gè)微型天線。每個(gè)芯片都含有唯一的識(shí)別碼，在實(shí)際的應(yīng)用中，射頻標(biāo)簽粘貼在待識(shí)別物體的表面。電子標(biāo)簽HOME電子標(biāo)簽原理圖HOME按供電方式分:有源(Active)標(biāo)簽和無源(Passive)標(biāo)按工作頻率分:低頻(LF)標(biāo)簽、高頻(HF)標(biāo)簽、超高頻(UHF)標(biāo)簽和微波(MW)標(biāo)簽按通信方式分:主動(dòng)式標(biāo)簽(TTF)和被動(dòng)式標(biāo)簽(RTF)。按標(biāo)簽讀寫分:只讀(R/O)標(biāo)簽、讀寫(R/W)標(biāo)簽和CPU標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽的分類HOMERFID的行業(yè)應(yīng)用HOME應(yīng)用與案例研究交通管理HOME現(xiàn)狀：套牌：交通違章，侵害合法車主權(quán)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(fèi)；公交優(yōu)先；車輛通行信息的精準(zhǔn)記錄。交通管理HOME■車輛擋風(fēng)玻璃上安裝車載通行支付RFID電子標(biāo)簽?！鲭娮訕?biāo)簽與收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的通過微波短程通信?！隼糜?jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)與銀行系統(tǒng)進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理高速公路ETC系統(tǒng)HOMEETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)HOME■高速公路全國聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費(fèi)■高速公路路徑識(shí)別隨著高速公路路網(wǎng)建設(shè)的逐步完成，主要出現(xiàn)下面兩個(gè)問題急需解決：路徑識(shí)別及通行費(fèi)精確拆分問題通行效率問題未來重點(diǎn)解決的問題HOME路徑識(shí)別及通行費(fèi)拆分問題HOME路徑識(shí)別及通行費(fèi)拆分問題HOME路徑識(shí)別應(yīng)用框架HOMERF-SIM的應(yīng)用案例HOMERF-SIM的應(yīng)用案例HOMERF-SIM的應(yīng)用案例HOMERF-SIM的應(yīng)用案例HOMERF-SIM的國內(nèi)應(yīng)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(chǔ)優(yōu)惠券，通過GoogleCheckout等方式完成交易。對(duì)商家而言，Goolge

NFC支付系統(tǒng)提供了無縫營銷廣告的機(jī)會(huì)：通過特殊產(chǎn)品吸引顧客，然后提供一個(gè)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(jī)付費(fèi)直接將芯片裝在手機(jī)內(nèi)的方式，手機(jī)可以和儲(chǔ)值票一樣使用，用手機(jī)即可直接過AGM，可以購單程票，可以通過移動(dòng)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(jī)，手機(jī)付費(fèi)在軌道交通的應(yīng)用即將進(jìn)入實(shí)施階段；韓國的移動(dòng)通信運(yùn)營商也打算將“漢城通”T-Money應(yīng)用放到手機(jī)上，一方面作為用戶身份識(shí)別，另一方面是要用于無線移動(dòng)支付。國內(nèi)廣州和重慶已經(jīng)開始試點(diǎn)。地鐵電子車票HOMERFID的發(fā)展瓶頸隱私權(quán)問題:道高一尺，魔高一丈失業(yè)問題:流程自動(dòng)化，人力縮減技術(shù)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(gè)RFID電子標(biāo)簽的價(jià)格，從幾毛到幾十塊不等，是條形碼價(jià)格的幾