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RFID的分类、应用及使用案例
文章来源：博能科技 发布时间：2018-06-29 访问量：人 RFID是Radio Frequency IdenTIficaTIon的简称，被译为无线射频技术或射频识别技术，它是一种非接触式利用电磁波进行自动识别的技术，通过射频信号自动识别目标对象并且获取相关数据，识别工作无须人工干预，并且可工作于各种恶劣环境。
RFID技术的特点：第一，它能够识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，采用了无线电射频，能够透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存信息量也非常大。
RFID核心技术是一块集成电路，每块芯片含有RFID数据， 阅读器可在远距离读取芯片存储的数据，不需要在视线距离内作扫描或物理接触。随着集成电路技术的发展，加上芯片微型化技术及封装技术的日趋成熟， RFID技术也越来越成为人们关注跟研究重点，近几年，由于RFID芯片生产形成经济规模、RFID芯片成本降低、及RFID技术在零售业的普及，RFID技术得到较快的发展。
有源RFID产品，是最近几年慢慢发展起来，远距离自动识别的特性，决定其巨大的应用空间和市场潜质。在远距离自动识别领域，如智能监狱，智能医院，智能停车场，智能交通，智慧城市，智慧地球以及物联网等领域有重大应用。
有源RFID在这个领域异军突起，属于远距离自动识别类。产品主要的工作频率有超高频433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。
有源RFID产品和无源RFID产品，其不同的特性，决定不同的应用领域和不同的应用模式，也有各自的优势所在。但是在本系统中，我们着重介绍介于有源RFID跟无源RFID之间的半有源RFID产品，产品集有源RFID跟无源RFID的优势于一体，在门禁进出管理，人员精确定位，区域定位的管理，周界管理，电子围栏以及安防报警等领域有着很大优势。
半有源RFID产品，结合有源RFID产品以及无源RFID产品的优势，在低频125KHZ频率触发下，让微波2.45G发挥优势。半有源RFID技术，也可以叫做低频激活触发技术，利用低频近距离精确定位，微波远距离识别跟上传数据，来解决单纯的有源RFID和无源RFID没有办法实现功能。简单的说，就是近距离激活定位，远距离识别及上传数据。
RFID电子标签的六大分类：
（1）低/高频系统一般其工作频率《30MHz，典型工作频率有125kHz、225kHz、13．56MHz（非接触式IC卡——射频卡的工作频率）等。基于这些频点射频识别系统一般都有相应国际标准，其基本的特点是：电子标签成本较低、标签内保存数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为10cm），rfid电子标签外形多样（卡状、环状、钮扣状、笔状），阅读天线方向性不强等。
（2）超高频/微波系统一般其工作频率》400MHz，典型工作频段有915MHz、2450MHz、5800MHz等。系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持，基本特点是：rfid电子标签及阅读器成本较高、标签内保存数据量较大、阅读距离较远（可达几米至十几米），适应物体高速运动性能好，外形一般为卡状，阅读天线以及电子标签天线均有较强的方向性。
（3）有源rfid电子标签内装有电池，一般具有较远阅读距离。不足之处是电池寿命有限（3～10年）；无源电子标签内无电池，它接收到阅读器（渎出装置）发出的微波信号以后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可以做到免维护。相比有源系统，无源系统在阅读距离以及适应物体运动速度方面略有限制。
（4）集成固化式电子标签内信息，一般在集成电路生产时即将信息以ROM工艺模式注入，保存的信息是一成不变的；现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部E2存储区当中，改写时候需要专用的编程器或写入器，改写过程中必须为其供电；现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签，具有特定改写指令，电子标签内保存的信息也位于其中的E2存储区。一般情况下改写电子标签数据所需时间远大于读取电子标签数据所需时间。通常，改写所需时间为秒级，阅读时问为毫秒级。
（5）广播发射式射频识别系统。电子标签必须采用有源方式的工作，并且实时将其存储的标识信息向外广播，阅读器相当于一个只收不发接收机。这种系统的缺点是：rfid电子标签因为要不断地向外发射信息，既费电，又对环境造成了电磁污染，且系统的安全保密性差。倍频式射频识别系统实现起来有一定的难度。一般情况下，阅读器发出射频查询信号，电子标签返回信号载频为阅读器发出射频的倍频。这种工作模式对阅读器接收处理回波信号提供便利。但是，对无源电子标签来说，rfid电子标签将接收的阅读器射频能量转换为倍频回波载频时，其能量转换效率较低。提高了转换效率需要较高的微波技巧，这就意味着更高rfid电子标签成本。同时这种系统工作须占用两个工作频点，一般较难获得无线电频率管理委员会的产品应用许可。
（6）反射调制式射频识别系统的实现了主要是要解决同频收发问题。系统工作的时候，阅读器发出微波查询（能量）信号，电子标签（无源）将部分接收到的微波查询能量信号整流为直流电供rfid电子标签内的电路工作，另一部分微波能量信号被电子标签内保存的数据信息调制（ASK）后反射回阅读器。阅读器接收到反射回的幅度调制信号后，从中解出电子标签所保存的标识性数据信息。系统工作过程当中，阅读器发出微波信号跟接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多，因此技术实现上难点在于同频接收。
基于RFID技术的小区安防系统设计解决方案
在小区的各个通道跟人员可能经过通道中安装若干个阅读器，并将它们通过通信线路与地面监控中心的计算机进行数据交换。同时在每个进入小区的人员车辆上放置安置有RFID电子标签身份卡，当人员车辆进入小区，只要通过或者接近放置在通道内的任何一个阅读器，阅读器即会感应到信号同时立即上传到监控中心的计算机上面，计算机就可以判断出具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间），管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击小区内的任一位置，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。同时，一旦小区内发生事故（如：火灾、抢劫等），可以根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点周围的人员车辆情况，然后可再用探测器在事故处进一步确定人员准确的位置，以便帮助公安部门准确快速的方式营救出遇险人员跟破案。
唯一性
每个标签具有唯一标识信息，在生产过程中将标签跟商品信息绑定，在后续流通、使用过程中标签都唯一代表所对应的那一件商品。
高安全性
电子标签具有可靠安全加密机制，正因为如此现今的我国第二代居民身份证跟后续的银行卡都采用了这种技术。
易验证性
不管是在售前、售中、售后只要用户想验证时都可采用非常简单的方式对其进行验证。随着NFC手机的普及，用户自身的手机将是最简单、可靠的验真设备。
保存周期长
一般标签保存时间都可以达到几年、十几年、甚至几十年，这样的保存周期对于绝大部分产品都已足够。
为考虑信息的安全性，RFID在防伪上的应用一般采用了13.56M频段标签，RFID标签配合一个统一分布式平台，这就构成了一套全过程商品防伪体系。
RFID防伪虽然优点多，但也存在明显的劣势，其中最重要是成本问题，成本问题主要体现在标签成本跟整套防伪体系的构建成本，标签成本一般在1块多钱，对于普通廉价商品来说想要使用RFID防伪还不太现实，另外整套防伪体系的构建成本也是比较高，并且不是一般企业可以花得起这个钱去实现并推广出去，对于规模不大的企业来说比较适合直接使用第三方的RFID防伪平台。
RFID技术的特点：第一，它能够识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，采用了无线电射频，能够透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存信息量也非常大。
RFID核心技术是一块集成电路，每块芯片含有RFID数据， 阅读器可在远距离读取芯片存储的数据，不需要在视线距离内作扫描或物理接触。随着集成电路技术的发展，加上芯片微型化技术及封装技术的日趋成熟， RFID技术也越来越成为人们关注跟研究重点，近几年，由于RFID芯片生产形成经济规模、RFID芯片成本降低、及RFID技术在零售业的普及，RFID技术得到较快的发展。
RFID的工作原理：
RFID系统主要是利用了无线射频信号空间耦合（ 电磁感应或电磁传播） 的传输特性，在实际工作应用当中，需要将电子标签安装在被识别的对象上，信号接收机通过天线发出一定频率射频信号， 当该标签进入接收机的接受范围就会获得能量， 发送出自身的编码等信息， 被阅读器读取并且解码后送至电脑进行相关处理，原理图如下图所示：
RFID系统主要是利用了无线射频信号空间耦合（ 电磁感应或电磁传播） 的传输特性，在实际工作应用当中，需要将电子标签安装在被识别的对象上，信号接收机通过天线发出一定频率射频信号， 当该标签进入接收机的接受范围就会获得能量， 发送出自身的编码等信息， 被阅读器读取并且解码后送至电脑进行相关处理，原理图如下图所示：
RFID的分类：
RFID技术中所衍生产品大概有三大类：无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。
无源RFID产品发展的最早，也是发展的最成熟，市场应用最广产品。比如，公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等，这个在我们日常生活中随处可见，属于近距离接触式识别类。产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ，超高频915MHZ。
RFID技术中所衍生产品大概有三大类：无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。
无源RFID产品发展的最早，也是发展的最成熟，市场应用最广产品。比如，公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等，这个在我们日常生活中随处可见，属于近距离接触式识别类。产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ，超高频915MHZ。
有源RFID产品，是最近几年慢慢发展起来，远距离自动识别的特性，决定其巨大的应用空间和市场潜质。在远距离自动识别领域，如智能监狱，智能医院，智能停车场，智能交通，智慧城市，智慧地球以及物联网等领域有重大应用。
有源RFID在这个领域异军突起，属于远距离自动识别类。产品主要的工作频率有超高频433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。
有源RFID产品和无源RFID产品，其不同的特性，决定不同的应用领域和不同的应用模式，也有各自的优势所在。但是在本系统中，我们着重介绍介于有源RFID跟无源RFID之间的半有源RFID产品，产品集有源RFID跟无源RFID的优势于一体，在门禁进出管理，人员精确定位，区域定位的管理，周界管理，电子围栏以及安防报警等领域有着很大优势。
半有源RFID产品，结合有源RFID产品以及无源RFID产品的优势，在低频125KHZ频率触发下，让微波2.45G发挥优势。半有源RFID技术，也可以叫做低频激活触发技术，利用低频近距离精确定位，微波远距离识别跟上传数据，来解决单纯的有源RFID和无源RFID没有办法实现功能。简单的说，就是近距离激活定位，远距离识别及上传数据。
RFID电子标签的六大分类：
（1）低/高频系统一般其工作频率《30MHz，典型工作频率有125kHz、225kHz、13．56MHz（非接触式IC卡——射频卡的工作频率）等。基于这些频点射频识别系统一般都有相应国际标准，其基本的特点是：电子标签成本较低、标签内保存数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为10cm），rfid电子标签外形多样（卡状、环状、钮扣状、笔状），阅读天线方向性不强等。
（2）超高频/微波系统一般其工作频率》400MHz，典型工作频段有915MHz、2450MHz、5800MHz等。系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持，基本特点是：rfid电子标签及阅读器成本较高、标签内保存数据量较大、阅读距离较远（可达几米至十几米），适应物体高速运动性能好，外形一般为卡状，阅读天线以及电子标签天线均有较强的方向性。
（3）有源rfid电子标签内装有电池，一般具有较远阅读距离。不足之处是电池寿命有限（3～10年）；无源电子标签内无电池，它接收到阅读器（渎出装置）发出的微波信号以后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可以做到免维护。相比有源系统，无源系统在阅读距离以及适应物体运动速度方面略有限制。
（4）集成固化式电子标签内信息，一般在集成电路生产时即将信息以ROM工艺模式注入，保存的信息是一成不变的；现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部E2存储区当中，改写时候需要专用的编程器或写入器，改写过程中必须为其供电；现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签，具有特定改写指令，电子标签内保存的信息也位于其中的E2存储区。一般情况下改写电子标签数据所需时间远大于读取电子标签数据所需时间。通常，改写所需时间为秒级，阅读时问为毫秒级。
（5）广播发射式射频识别系统。电子标签必须采用有源方式的工作，并且实时将其存储的标识信息向外广播，阅读器相当于一个只收不发接收机。这种系统的缺点是：rfid电子标签因为要不断地向外发射信息，既费电，又对环境造成了电磁污染，且系统的安全保密性差。倍频式射频识别系统实现起来有一定的难度。一般情况下，阅读器发出射频查询信号，电子标签返回信号载频为阅读器发出射频的倍频。这种工作模式对阅读器接收处理回波信号提供便利。但是，对无源电子标签来说，rfid电子标签将接收的阅读器射频能量转换为倍频回波载频时，其能量转换效率较低。提高了转换效率需要较高的微波技巧，这就意味着更高rfid电子标签成本。同时这种系统工作须占用两个工作频点，一般较难获得无线电频率管理委员会的产品应用许可。
（6）反射调制式射频识别系统的实现了主要是要解决同频收发问题。系统工作的时候，阅读器发出微波查询（能量）信号，电子标签（无源）将部分接收到的微波查询能量信号整流为直流电供rfid电子标签内的电路工作，另一部分微波能量信号被电子标签内保存的数据信息调制（ASK）后反射回阅读器。阅读器接收到反射回的幅度调制信号后，从中解出电子标签所保存的标识性数据信息。系统工作过程当中，阅读器发出微波信号跟接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多，因此技术实现上难点在于同频接收。
RFID的应用：
物联网蓬勃发展，让科幻片中所展示美好生活正逐步成为了现实。但是有很多人说，物联网真正走进生活还需要起码五年时间。其实，只要我们用心发现，物联网已走进了我们的生活圈子里。作为物联网重要的一员，RFID技术在全球各地都能见到其身影。
RFID的实用方案：
用于病患监测的双接口无源RFID系统设计
病患监测设备通常用于测量病患生命迹象，例如，血压、心率等参数，管理这些重要的数据要求远远超出了简单的库存控制范围，需要设备能够提供设备检查、校准跟自检结果，和静态的标签贴纸不同，动态双接口RFID EEPROM电子标签解决方案则能够记录测量参数，以备日后读取，还能把新数据输入系统。
物联网蓬勃发展，让科幻片中所展示美好生活正逐步成为了现实。但是有很多人说，物联网真正走进生活还需要起码五年时间。其实，只要我们用心发现，物联网已走进了我们的生活圈子里。作为物联网重要的一员，RFID技术在全球各地都能见到其身影。
RFID的实用方案：
用于病患监测的双接口无源RFID系统设计
病患监测设备通常用于测量病患生命迹象，例如，血压、心率等参数，管理这些重要的数据要求远远超出了简单的库存控制范围，需要设备能够提供设备检查、校准跟自检结果，和静态的标签贴纸不同，动态双接口RFID EEPROM电子标签解决方案则能够记录测量参数，以备日后读取，还能把新数据输入系统。
基于RFID的物联网智能公交系统应用方案
基于物联网技术公交停车场站安全监管系统，主要是由车辆出入口管理系统、场站智能视频监控系统两部分组成，利用先进的“物物相联技术”，将用户端延伸跟扩展到公交车辆、停产场站中的任何物品间进行数据交换和通信，全面立体解决公交行业监管问题。
基于物联网技术公交停车场站安全监管系统，主要是由车辆出入口管理系统、场站智能视频监控系统两部分组成，利用先进的“物物相联技术”，将用户端延伸跟扩展到公交车辆、停产场站中的任何物品间进行数据交换和通信，全面立体解决公交行业监管问题。
基于RFID技术的小区安防系统设计解决方案
在小区的各个通道跟人员可能经过通道中安装若干个阅读器，并将它们通过通信线路与地面监控中心的计算机进行数据交换。同时在每个进入小区的人员车辆上放置安置有RFID电子标签身份卡，当人员车辆进入小区，只要通过或者接近放置在通道内的任何一个阅读器，阅读器即会感应到信号同时立即上传到监控中心的计算机上面，计算机就可以判断出具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间），管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击小区内的任一位置，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。同时，一旦小区内发生事故（如：火灾、抢劫等），可以根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点周围的人员车辆情况，然后可再用探测器在事故处进一步确定人员准确的位置，以便帮助公安部门准确快速的方式营救出遇险人员跟破案。
射频门禁
门禁系统应用射频识别技术，可实现持有效电子标签的车不停车，方便通行又节约时间，提高路口通行效率，更重要是可以对小区或停车场的车辆出入进行实时的监控，准确验证出人车辆跟车主身份，维护区域治安，使小区或者停车场的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。
门禁系统应用射频识别技术，可实现持有效电子标签的车不停车，方便通行又节约时间，提高路口通行效率，更重要是可以对小区或停车场的车辆出入进行实时的监控，准确验证出人车辆跟车主身份，维护区域治安，使小区或者停车场的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。
电子溯源
溯源技术大致有三种：一种是RFID无线射频技术，在产品包装上加贴一个带芯片标识，产品进出仓库跟运输就可自动采集和读取相关的信息，产品的流向都可记录在芯片上；
溯源技术大致有三种：一种是RFID无线射频技术，在产品包装上加贴一个带芯片标识，产品进出仓库跟运输就可自动采集和读取相关的信息，产品的流向都可记录在芯片上；
一种是二维码，消费者只需通过带摄像头的手机拍摄二维码，就可以查询到产品的相关信息，查询记录都会保留在系统内，一旦产品需要召回就能够直接发送短信给消费者，实现精准召回；还有一种是条码加上产品批次信息（如生产日期、生产时间、批号等），采用这种方式生产企业基本不增加生产成本。
电子溯源系统可实现所有批次产品从原料到成品、从成品到原料100%的双向追溯功能。这个系统最大特色功能就是数据的安全性，每个人工输入的环节均被软件实时备份。
电子溯源系统可实现所有批次产品从原料到成品、从成品到原料100%的双向追溯功能。这个系统最大特色功能就是数据的安全性，每个人工输入的环节均被软件实时备份。
食品溯源
采用了rfid技术进行食品药品的溯源在一些城市已开始试点，包括宁波，广州，上海等地，食品药品的溯源主要解决来食品来路跟踪问题，如果发现有问题的产品，可简单的追溯，直到找到问题根源。
采用了rfid技术进行食品药品的溯源在一些城市已开始试点，包括宁波，广州，上海等地，食品药品的溯源主要解决来食品来路跟踪问题，如果发现有问题的产品，可简单的追溯，直到找到问题根源。
产品防伪
RFID技术经历几十年发展应用，技术本身已经非常的成熟，在我们日常生活中是随处可见，应用于防伪实际就是在普通的商品上加一个RFID电子标签，标签本身相当于一个商品身份证，伴随商品生产、流通、使用各个环节，在各个环节记录商品各项信息。标签本身具有以下特点：
RFID技术经历几十年发展应用，技术本身已经非常的成熟，在我们日常生活中是随处可见，应用于防伪实际就是在普通的商品上加一个RFID电子标签，标签本身相当于一个商品身份证，伴随商品生产、流通、使用各个环节，在各个环节记录商品各项信息。标签本身具有以下特点：
唯一性
每个标签具有唯一标识信息，在生产过程中将标签跟商品信息绑定，在后续流通、使用过程中标签都唯一代表所对应的那一件商品。
高安全性
电子标签具有可靠安全加密机制，正因为如此现今的我国第二代居民身份证跟后续的银行卡都采用了这种技术。
易验证性
不管是在售前、售中、售后只要用户想验证时都可采用非常简单的方式对其进行验证。随着NFC手机的普及，用户自身的手机将是最简单、可靠的验真设备。
保存周期长
一般标签保存时间都可以达到几年、十几年、甚至几十年，这样的保存周期对于绝大部分产品都已足够。
为考虑信息的安全性，RFID在防伪上的应用一般采用了13.56M频段标签，RFID标签配合一个统一分布式平台，这就构成了一套全过程商品防伪体系。
RFID防伪虽然优点多，但也存在明显的劣势，其中最重要是成本问题，成本问题主要体现在标签成本跟整套防伪体系的构建成本，标签成本一般在1块多钱，对于普通廉价商品来说想要使用RFID防伪还不太现实，另外整套防伪体系的构建成本也是比较高，并且不是一般企业可以花得起这个钱去实现并推广出去，对于规模不大的企业来说比较适合直接使用第三方的RFID防伪平台。
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