RFID射频识别技术和工作原理- 医信源

什么是RFID

射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification Technology）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。

RFID历史演进

RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间 (约1940年代) ，其当时的功能是用于分辨出敌方飞机与我方飞机。我方的飞机上装载有高耗电量的主动式卷标(Active Tag)，当雷达发出询问的讯号，这些卷标就会发出适当的响应，藉以识别出自己是友军或是敌军。此系统称为IFF(Identify: Friend or Foe)。目前世界上的飞安管制系统仍是以此为概念。

到了1970年代末期，美国政府透过Los Alamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了1980年代，美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID卷标。今日来讲，RFID技术已经被广泛应用于各个领域，从门禁管制、牲畜管理，到物流管理，皆可以见到其踪迹。

射频技术和条形码的区别

射频技术与条形码是两种不同的技术，有不同的适用范围，有时会有重叠。两者之间最大的区别是条形码是"可视技术"。射频标签只要在接受器的作用范围内就可以被读取。

从概念上来说，两者很相似，目的都是快速准确地确认追踪目标物体。主要的区别如下：有无写入信息或更新内存的能力。条形码的内存不能更改。射频标签不像条形码，它特有的辨识器不能被复制。标签的作用不仅仅局限于视野之内，因为信息是由无线电波传输，而条形码必须在视野之内。由于条形码成本较低，有完善的标准体系，已在全球散播，所以已经被普遍接受，在成本方面，条形码的成本就是条形码纸张和油墨成本，而有内存芯片的主动射频标签价格在2美元以上，被动射频标签的成本也在1美元以上。但是没有内置芯片的标签价格只有几美分，它可以用于对数据信息要求不那么高的情况，同时又具有条形码不具备的防伪功能。

零售商为何如此推崇RFID？

据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计，通过采用RFID，沃尔玛每年可以节省83.5亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观，但毫无疑问，RFID有助于解决零售业两个最大的难题：商品断货和损耗（因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品），而现在单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元，如果一家合法企业的营业额能达到这个数字，就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计，这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。

最基本的RFID系统组成

1. 阅读器（Reader）：读取（或写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式，如图表 1：

图表 1 RFID阅读器

2. 天线（Antenna）：在标签和阅读器间传递射频信号。

图表 2 天线

3. 标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

每个标签都有一个全球唯一的ID号码——UID，UID是在制作芯片时放在ROM中的，无法修改。

用户数据区(DATA)是供用户存放数据的，可以进行读写、覆盖、增加的操作。阅读器对标签的操作有三类：

识别(Identify):读取UID；

读取(Read):读取用户数据；

写入(Write):写入用户数据

标签样式如下图所示：

图表 3 RFID电子标签

RFID系统的工作原理

RFID系统在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面，电子标签中保存有约定格式的电子数据。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息，被读取器读取并解码后送至电脑主机进行相关处理。如下图所示：

图表 4 RFID系统工作原理