024-83385346 手机：15142580885
RFID智能标签技术原理以及优势深度分析
文章来源：博能科技 发布时间：2017-07-06 访问量：人 我国市场经济迅速发展，使商品流通市场日益活泼。然则，因为我国法制尚不健全，市场尚不标准，国内外一些不法分子为了牟取暴利，以次充好，以假乱真，形成为了一定的冒充伪劣商品市场。一些高科技产物，也分歧水平地遭到假冒伪劣产物的打击。这重大扰乱了社会市场经济次序，障碍了我国经济康健成长。目前，假冒伪劣产物还在进一步舒展，数目和规模也出现扩展趋势，是以迫切必要防伪技术的疾速成长和防伪行业的构成。这是成长社会主义市场经济的必要，是扩展凋谢、成长对外贸易、包管国度经济有序成长的必要，是污染市场、保护企业和消费者好处的必要。RFID技术作为一项先辈的自动识别和数据采集技巧，在今朝的防伪、物流、大众安全管理等方面起着重要的感化，并无望成为将来防伪、物流、大众安全管理等方面范畴的前锋。
一、概述
RFID（RadioFrequencyIdentification，射频辨认技巧）是利用电磁感应、无线电波或微波停止非接触式双向通讯，以到达辨认目标并互换数据的自动辨认技巧。 1948年哈里·斯托克曼(HarryStockman)在无线电工程师协会(InstituteofRadioEngineers)学报上发表的“利用能量反射进行通讯(CommunicationbyMeansofReflectedPower)”奠定了RFID技术的理论基础。这类技术从20世纪80年代中期开端呈现，并跟着大规模集成电路技巧的成熟，射频识别系统的体积大大减少，是以才进入实用化的阶段。RFID能够纳入短距离无线通讯技术，与其余短距离无线通讯技术WLAN、蓝牙、红外、ZIGBEE、UWB比拟最大的差别在于RFID的主动事情形式，即应用反射能量停止通讯。
1.RFID系统的工作原理
1.RFID系统的工作原理
RFID系统由如下几部分构成：
①电子标签，由芯片和标签天线构成，经由过程电感巧合或电磁反向散射道理与读写器停止通讯。
②读写器，是读/写标签信息的装备，作为数据采集的终端，读写器还需要与中间件停止数据互换。
③天线，是为标签和读写器供给射频旌旗灯号空间流传的装备。④中间件，是衔接RFID装备和企业应用程序的纽带，也是RFID应用系统的焦点。
RFID系统的工作原理如下：阅读器将要发送的信息，经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送，进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号，卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读敕令，节制逻辑电路则从存储器中读取无关信息，经加密、编码、调制后经由过程卡内天线再发送给浏览器，浏览器对接收到的旌旗灯号停止解调、解码、解密后送至中间信息系统停止无关数据处理； 若为改动信息的写敕令，无关节制逻辑惹起的外部电荷泵晋升事情电压，供给擦写EEP-ROM中的内容停止改写，若经断定其对应的暗码和权限不符，则前往失足信息。
RFID系统的工作原理如下：阅读器将要发送的信息，经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送，进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号，卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读敕令，节制逻辑电路则从存储器中读取无关信息，经加密、编码、调制后经由过程卡内天线再发送给浏览器，浏览器对接收到的旌旗灯号停止解调、解码、解密后送至中间信息系统停止无关数据处理； 若为改动信息的写敕令，无关节制逻辑惹起的外部电荷泵晋升事情电压，供给擦写EEP-ROM中的内容停止改写，若经断定其对应的暗码和权限不符，则前往失足信息。
2.RFID的优点
智能标签也有人称之为无线射频辨认标签，它是标签范畴的高新技巧产物，现在已在产物包装中施展紧张感化，将慢慢代替传统的产物标签和条形码。智能标签是标签范畴的新秀，它具备超出传统标签的功效，是电子和计算机等高新技巧在标签印制上的结晶。RFID标签是智能标签的一种。表1将RFID标签和磁卡、IC卡及传统的条形码等同期或晚期的自动辨认技巧进行了比较。
①每一个RFID标签都与一个环球独一的ID号码对应。该ID号码是在制造RFID标签临盆过程当中写入存储器中，一旦写入就无奈改动，不容易复制。
②RFID标签与RFID读写器是经由过程无线停止传输的，能够辨认高速、挪动、多物体，是以标签能够在没有任何机器磨损的情况下被屡次读取，同时能够被读写器疾速批量读取。
③RFID标签是采纳大规模集成电路技巧计划的芯片。这类芯片不管计划与制作都是技巧难度请求高并且投入大，是以给造假者造成了难以超越的阻碍。同时RFID技术与暗码技巧相结合，从软件破译方面也增大了造假者的本钱。
④RFID标签的读取具备非接触、对情况适应能力强、可同时读取多个标签、读取速度快等凸起特色。是以RFID防伪技术不只能够应用于名烟、名酒等宝贵消费类产物上，也能够应用到产业、农业、交通运输相干产物上。
⑤RFID防伪的一个天然优势是结合物流进行防伪。通过追踪产品的供应链，结合分布式数据库的管理，实现对产品的追根溯源。
①每一个RFID标签都与一个环球独一的ID号码对应。该ID号码是在制造RFID标签临盆过程当中写入存储器中，一旦写入就无奈改动，不容易复制。
②RFID标签与RFID读写器是经由过程无线停止传输的，能够辨认高速、挪动、多物体，是以标签能够在没有任何机器磨损的情况下被屡次读取，同时能够被读写器疾速批量读取。
③RFID标签是采纳大规模集成电路技巧计划的芯片。这类芯片不管计划与制作都是技巧难度请求高并且投入大，是以给造假者造成了难以超越的阻碍。同时RFID技术与暗码技巧相结合，从软件破译方面也增大了造假者的本钱。
④RFID标签的读取具备非接触、对情况适应能力强、可同时读取多个标签、读取速度快等凸起特色。是以RFID防伪技术不只能够应用于名烟、名酒等宝贵消费类产物上，也能够应用到产业、农业、交通运输相干产物上。
⑤RFID防伪的一个天然优势是结合物流进行防伪。通过追踪产品的供应链，结合分布式数据库的管理，实现对产品的追根溯源。
3.RFID技术的国内外成长现状
RFID技术在国外的成长较早也较快。特别是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非今朝均有较为成熟且先辈的RFID体系。依照事情频率的分歧分类，RFID标签能够分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和超高频(SHF)等分歧种类。 此中，低频近间隔RFID体系重要会合在125KHz、13.56MHz体系；高频远间隔RFID体系重要会合在UHF频段(902MHz—928MHz)915MHz、2.45GHz、5.8GHz。UHF频段的远间隔RFID系统在北美得到了很好的成长；
欧洲的利用则以有源2.45GHz体系得到了较多的利用。5.8GHz体系在日本和欧洲均有较为成熟的有源RFID体系。 我国在RFID技术的研究方面也发展很快，市场造就已开始开花结果。比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统培植中，推出了完备拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。经适量年的现场运行检验，铁路车号自动识别系统工程于1999年全面投入培植。颠末两年阁下的扶植与试运行，今朝铁路车号自动识别体系工程已施展出了体系计划功效，圆了铁路人的妄想，而且其辐射与渗入渗出到其余应用方面的感化日渐显著。 在近间隔RFID利用方面，很多都会曾经完成了公交射频卡作为预付费电子车票、预付费电子饭卡等利用。在RFID技巧研讨及产品开辟方面，海内已具有了自立开辟低频、高频与微波RFID电子标签与读写器的技巧才能及体系集成才能。与外洋RFID先辈技巧之间的差距重要体如今RFID芯片技巧方面。尽管如此，在标签芯片计划及开辟方面，海内已有多个胜利的低频RFID体系标签芯片面市。
欧洲的利用则以有源2.45GHz体系得到了较多的利用。5.8GHz体系在日本和欧洲均有较为成熟的有源RFID体系。 我国在RFID技术的研究方面也发展很快，市场造就已开始开花结果。比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统培植中，推出了完备拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。经适量年的现场运行检验，铁路车号自动识别系统工程于1999年全面投入培植。颠末两年阁下的扶植与试运行，今朝铁路车号自动识别体系工程已施展出了体系计划功效，圆了铁路人的妄想，而且其辐射与渗入渗出到其余应用方面的感化日渐显著。 在近间隔RFID利用方面，很多都会曾经完成了公交射频卡作为预付费电子车票、预付费电子饭卡等利用。在RFID技巧研讨及产品开辟方面，海内已具有了自立开辟低频、高频与微波RFID电子标签与读写器的技巧才能及体系集成才能。与外洋RFID先辈技巧之间的差距重要体如今RFID芯片技巧方面。尽管如此，在标签芯片计划及开辟方面，海内已有多个胜利的低频RFID体系标签芯片面市。
二、RFID技术的应用
RFID智能标签因为具备奇特的上风，是以普遍用于防伪、物流、公共管理等各方面。
1.RFID技术在防伪方面的应用
①证件防伪。今朝国内上在护照防伪、电子钱包等方面已可以在尺度护照封面或证件内嵌入RFID标签，其芯片同时供给安全功能并支撑硬件加密，相符ISO14443的国内尺度。海内在此范畴也曾经形成为了相当规模的利用，二代身份证的推广利用便是此方面的典范代表。
②票务防伪。有些范畴急切地必要RFID技巧，例如在火车站、地铁和旅游景点等人流多的处所，采纳RFID电子门票取代传统的手工门票来提高效率，或是在竞赛和表演等票务量比拟大的场所，用RFID技巧对门票停止防伪。这不只再也不必要人工辨认，完成职员的疾速经由过程，还可以辨别门票应用的次数，以避免门票被偷递进去再次应用，做到“次数防伪”。
①证件防伪。今朝国内上在护照防伪、电子钱包等方面已可以在尺度护照封面或证件内嵌入RFID标签，其芯片同时供给安全功能并支撑硬件加密，相符ISO14443的国内尺度。海内在此范畴也曾经形成为了相当规模的利用，二代身份证的推广利用便是此方面的典范代表。
②票务防伪。有些范畴急切地必要RFID技巧，例如在火车站、地铁和旅游景点等人流多的处所，采纳RFID电子门票取代传统的手工门票来提高效率，或是在竞赛和表演等票务量比拟大的场所，用RFID技巧对门票停止防伪。这不只再也不必要人工辨认，完成职员的疾速经由过程，还可以辨别门票应用的次数，以避免门票被偷递进去再次应用，做到“次数防伪”。
2.RFID技术在铁路安全追踪中的应用
传统的铁路货运已不克不及满意当代物流成长的必要，必须向供给运输、仓储、包装、配送、流畅、加工、信息处理等多种办事的当代物流业成长。铁路运输治理信息体系(TransportationManagementInformationSystem简称TMIS)不只笼罩铁道部铁路局的各个主管营业部分，而且还普及全路各下层站段，经由过程铁路计算机网络联成一体。它是“天下铁路最繁杂、最庞大的运输治理体系”，可对铁路货车辆、机车、列车、集装箱进
行追踪治理；可对全路重要站段停止计算机治理；可对铁道部、铁路局运输调剂和平常运输筹划停止计算机体例和治理；笼罩铁路运输临盆全过程，是铁路信息化的焦点体系，它由多个子体系组成，重要有：运输统计分析、运输调剂治理、车站综合治理、确报信息治理、货票信息治理、货运销售与技巧筹划、大节点货车追踪治理、车号自动识别体系、剧福寿膏平安追踪体系、集装箱追踪治理、货车使用费清理。此中铁路车号主动辨认(ATIS)是TMIS的紧张组成部分，也是RFID在中国最胜利的利用案例。ATIS经由过程在一切机车、货车上装置电子标签和在一切区段站、编组站、大型货运站和分界站安顿高空辨认装备来准确辨认运行的列车及车辆信息，从而树立一个铁路列车车次、机车和货车号码、标识、属性和地位等信息的计算机主动申报收集体系。它可以或许实时准确地收集列车车次、车号和到发信息，加速完成全路货车、机车、列车、集装箱追踪治理，满意TMIS等治理体系对列车、车辆等根基信息的需要，终极完成运输功课治理现代化、网络化和资源共享。ATIS作为TMIS的信息源，它的利用对付进步铁路机车、车辆的使用率、利用率，进步我国铁路运输效力及运输治理现代化程度起着极其紧张的感化。
3.RFID技术大众平安方面的应用
3.RFID技术大众平安方面的应用
在关系到广大人民身体健康和性命平安的食物和药品等范畴，RFID技术的出生有着极端重要的意义。今朝，RFID技巧在医药行业的利用主要体如今：药品的防伪步伐；避免用药错误及不合理用药；患者的身份辨认和跟踪；有问题药品的召回；跟踪票据、试管、药瓶或标本；医疗东西和医疗设备的跟踪。
RFID智能标签能够赞助厂商和消费者实时懂得商品库存、流畅、保质等环境，为厂商监控其产物在供应链中的状态和地位起到很大的感化。比方，很多食物和药品等的包装必须在特定的温度和低污染环境下贮存运输。一样平常的标签无奈懂得和监控产物保留的温度和性子环境，而智能标签就能够在产物贮运进程中合时监控对温度请求敏感的易腐烂产物的温度，它凭仗特别的芯片、天线、传感器等，丈量贮运进程中的温度，警示厂商避免温度变更对产物的影响，经由过程查对产物库存数据而断定产物的贩卖环境。别的，智能标签RFID进步了传统标签的防伪后果，特别在药品包装中，它的防伪功效已大大跨越传统的条形码。这有效地保证了大众平安。
三、RFID技术目前面临的问题
1.技巧不成熟
RFID智能标签能够赞助厂商和消费者实时懂得商品库存、流畅、保质等环境，为厂商监控其产物在供应链中的状态和地位起到很大的感化。比方，很多食物和药品等的包装必须在特定的温度和低污染环境下贮存运输。一样平常的标签无奈懂得和监控产物保留的温度和性子环境，而智能标签就能够在产物贮运进程中合时监控对温度请求敏感的易腐烂产物的温度，它凭仗特别的芯片、天线、传感器等，丈量贮运进程中的温度，警示厂商避免温度变更对产物的影响，经由过程查对产物库存数据而断定产物的贩卖环境。别的，智能标签RFID进步了传统标签的防伪后果，特别在药品包装中，它的防伪功效已大大跨越传统的条形码。这有效地保证了大众平安。
三、RFID技术目前面临的问题
1.技巧不成熟
RFID是个充满希望的行业，但它的推行必要上面每一步的果断与成熟：尺度的制定、芯片计划与制作技巧、天线计划与制作技巧、芯片封装技巧、读写装备开辟与生产技巧、系统集成和数据管理软件平台、应用系统开辟、生产制作技巧等。最具后劲的UHF频段市场上能支撑的装备并未几，射频辨认讯号容易被物体所阻断，这些都是技巧上的挑衅。
2.本钱居高不下
这是RFID今朝最致命的毛病，仅RFID标签一项在日本的制造本钱(印刷本钱占重要比例)就到达十几元人民币，而条码标签的单元本钱只要0.l元。今朝环球RFID标签的年需求量约莫是1000万片，而只要需求量跨越50亿片后，价钱能力降到2美分。沃尔玛的RFID技术合作商Tag-istics公司总裁克里斯多夫先容说，一套RFID系统在美国订价(包含名目实行)一样平常在250万美元阁下，大型体系还要高得多。中铁快运这几年不停在不断测试RFID系统的后果，并将其小规模试点，终极发明投入太大，作为一个企业无奈零丁承当这部分的投入。
3.尺度不统一
今朝重要有如下三个尺度：国际尺度、欧美的EPC尺度和日本的UbiquitousID。此中由美国麻省理工学院MIT提议的Auto-IDCenter非盈利性组织在标准RFID利用方面所施展的感化将愈来愈显著。Auto-IDCenter在对RFID实践、技巧及利用研讨的基础上，所作出的重要进献如下：
①提出产物电子代码EPC(ElectronicProductCode)观点及其格局计划。为减化电子标签芯片功效计划，低落电子标签本钱，扩展RFID应用领域奠定了根基。
这是RFID今朝最致命的毛病，仅RFID标签一项在日本的制造本钱(印刷本钱占重要比例)就到达十几元人民币，而条码标签的单元本钱只要0.l元。今朝环球RFID标签的年需求量约莫是1000万片，而只要需求量跨越50亿片后，价钱能力降到2美分。沃尔玛的RFID技术合作商Tag-istics公司总裁克里斯多夫先容说，一套RFID系统在美国订价(包含名目实行)一样平常在250万美元阁下，大型体系还要高得多。中铁快运这几年不停在不断测试RFID系统的后果，并将其小规模试点，终极发明投入太大，作为一个企业无奈零丁承当这部分的投入。
3.尺度不统一
今朝重要有如下三个尺度：国际尺度、欧美的EPC尺度和日本的UbiquitousID。此中由美国麻省理工学院MIT提议的Auto-IDCenter非盈利性组织在标准RFID利用方面所施展的感化将愈来愈显著。Auto-IDCenter在对RFID实践、技巧及利用研讨的基础上，所作出的重要进献如下：
①提出产物电子代码EPC(ElectronicProductCode)观点及其格局计划。为减化电子标签芯片功效计划，低落电子标签本钱，扩展RFID应用领域奠定了根基。
②提出了什物互联网的观点及构架，为EPC进入互联网搭建了桥梁。
③树立了凋谢性的国内自动识别技巧应用专用技巧研讨平台，为推进低本钱的RFID标签和读写器的标准化研讨开创了前提。
尽管如此，因为RFID短缺同一技巧标准，以是今朝的技巧还不克不及包管所有的标签和浏览器完成兼容。是以在盼望利用RFID的堆栈中，大概必要不止一种浏览器，以此来分离处置来自分歧硬件商临盆提供商的分歧标签。
尽管如此，因为RFID短缺同一技巧标准，以是今朝的技巧还不克不及包管所有的标签和浏览器完成兼容。是以在盼望利用RFID的堆栈中，大概必要不止一种浏览器，以此来分离处置来自分歧硬件商临盆提供商的分歧标签。
4.安全问题
因为RFID终极是要接到互联网上的，这就涉及到和信用卡同样的所谓平安保密成绩。
5.隐衷成绩
RFID能够寄托标签停止追踪，一个人购买了酒今后，经由过程追踪酒瓶上的标签就能够了解到酒瓶领有人的行迹和生涯习气。
四、RFID技术运用的假想
因为RFID技术具备及时监控跟踪的功效，这在危险品治理方面能够大大地施展其上风。比如在处于国度管束的枪枝方面，能够采纳RFID技术停止治理以防不法分子迫害大众平安。在枪枝制造过程当中，能够在每支枪中参加RFID标签，相当于给每支枪一个身份证，从而能够对其进行监控跟踪。异样也能够把RFID标签植入有毒物品的包装内，只管即便防止职员与其打仗，经由过程计算机来懂得它的状态，从而削减有毒物品对人体的迫害。在图书治理方面RFID技术也是不错的抉择。
RFID技术作为一项智能高科技技巧以其独特优势在防伪、物流、大众安全管理方面施展着紧张感化。今朝，因为本钱及售价较高，还没有大批推广应用，但跟着技巧进步，本钱和价钱降低，其成长后劲是巨大的，远景也是异常诱人的。
RFID技术作为一项智能高科技技巧以其独特优势在防伪、物流、大众安全管理方面施展着紧张感化。今朝，因为本钱及售价较高，还没有大批推广应用，但跟着技巧进步，本钱和价钱降低，其成长后劲是巨大的，远景也是异常诱人的。
上一篇：无线射频识别技术:RFID读写器工作原理
下一篇：RFID中间件是什么?
