1、RFID射频识别技术RFID射频识别技术作者:日期:射频识别技术XXX摘要：射频识别技术（RFID）在最近几年得到了快速的发展。其关键是利用无线电波来进行通信的一种自 动识别技术。它与传统识别技术相比，具有远距离能快速识别，数据存储量较大，数据可更新等优势。其 基本原理则是通过阅读器和粘贴在物体上的电子标签间的电磁耦合来进行的数据通信。本文以 RFID技术为研究对象，阐述RFID的基本定义、系统的组成部件、工作原理、分类、分析 RFID技术的优势，并介绍 RFID技术的主要应用例子。关键字：射频识别技术 自动识别技术 电子标签Radio Freque ncy Ide ntificati on
2、tech no logy and applicati onsAbstract: Radio Frequency Identification technology has been rapid development. The key to RFID technology is an automatic identification technology which it uses radio waves to communicate. Compared with the traditional identification technology, RFID can quickly ident
3、ify the large data in a large range, and also the data can be updated .RFID is an advanced form of automatic identification technology .I will give the definition of RFID, the components of the system, the working principle and classification and I will analyze the advantages of RFID technology, at
4、last I will describe the main application areas of RFID technology.Keywords: Radio frequency identification technology Automatic Identification Technology Electronic tags1 RFID技术与国内外研究现状1.1 RFID 技术射频识别技术 RFID-Radio Freque ncy Ide ntificatio n ，又作电子标签或无线射频识别，是一种通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据， 并且无需识别系统与特
5、定目标之间建立机械或光学接触。 它能够实现快速的读写、 非可视的识别、移动识别、多目标的识别、定位以及长期的跟踪管理，识别工作不受恶劣环境的影响， 而且能够达到读取速度快，读取信息安全可靠，因此 RFID技术有着广泛的应用前景。RFID射频识别是一种非接触式自动识别技术，它能够通过射频信号自动识别目标对象 并获取相关的数据，识别工作能够适用于各种恶劣的环境。 RFID是一种简单的无线系统，它只有两个基本的器件，该系统是用于控制、检测与跟踪物体。该系统由一个询问器和很多 应答器组成。由于射频技术发展迅猛，应答器又被叫做智能标签或标签。 RFID电子电梯合格证的阅读器能够通过天线与电子标签进行无线
6、通信，并且能够实现对标签识别码和内存数据的读 出、写入等操作。典型的阅读器包含有高频模块、控制单元以及阅读器天线。1.2国内外相关研究的进展在20世纪90年代的时候，射频识别技术（RFID）技术已经开始应用于了供应链的管理 领域当中，但是对于 RFID技术对供应链管理的影响的研究还处于刚开始的阶段。国外的发展情况，然后再介绍国内的发展情况。1.2.1国外的发展情况RFID的产品种类比较丰富，它已经形成了从低频到高频，再从低端到高端的产品一系列的产品，而且规模应用行业也在不断的扩大，并且己形成了相对成熟稳定的 RFID的产业链。RFID技术在国外发展的很快， 并且产品种类比较多， 世界著名厂家如
7、 Philips ，正在研究着生产RFID产品，并且具有自己的特色。 IBM、以及Microsoft等厂商都在计划和发展RFID技术。其中短距离的 HF频段的RFID技术被Phillips 公司所垄断，包括标签和读写器 等；而长距离的 HF频段的RFID技术被国外很少数的企业所垄断，如德国的 FEIG公司；微波频段的RFID技术处于起步阶段。1.2.2国内的发展情况在目前，RFID技术在我国的应用则主要集中体现在交通运输的行业中，较为成熟的应 用有：大连港的集装箱管理和全国铁路车号识别系统等。此外，在高速公路收费管理、车场 管理的应用也正在推广的过程当中。在我国，经济部技术处在九二年起究就开始
8、了通过工程研究院的系统中心推动高频RFID的研发计划，研发内容包括读写器和 IC芯片等重要技术，如果能够完成对 IC芯片的技术开发，就可以使得 RFID能适应多样化地应用。我国采用的RFID技术正在应用于第二代身份证的项目当中，它带动了国内数百家企业 进入该项技术领域当中， 这些企业大部分集中在北京、 上海等地，主要进行对中间件和电子标签等的研发。1.3 RFID技术所具有的优势1.电子标签可以重复利用： 读写型电子标签可以重复地增删改除数据， 可以回收和重新利用，达到了节省开支和提高了效益的目的。2.穿透性很好：射频信号能够将纸张、塑料、木材等非金属材料穿透。3.远距离不接触式的识别：传统的
9、条形码必须要对准才能读取 ，而电子标签则只要置于阅读器产生的电磁场内部就可以进行读取数据， 能够节省人力，适合与各种自动化设备配合使用。4.数据存储量很大：电子标签能够使物品携带更多的相关的信息， 而且较大的存储量也能够使得世界的每一个标签都拥有与众不同的 ID。5.不受恶劣环境的影响：电子标签对水、油污、灰尘等都有着较强的抗污染性 ，在黑暗和恶劣的天气影响下,RFID系统仍然可以工作。6.读取速度很快：RFID可一次能够处理多个标签，读取单个标签的时间与读取条形码也 会大大降低，它的读取效率要高的很多。7.数据可以更新：对于读写型标签，其用户的数据部分可进行多次改写， 能够方便数据更新等操作
10、，能够追踪商品在整个流水线上或者供应链上的状态。2 RFID系统的组成2.1 RFID的基本组成部分RFID射频识别系统主要包括电子标签、阅读器、天线以及应用软件四部分。以下是该系统的结构框图，如图 1所示：图1 RFID系统结构框图从上图可以看出：在阅读器与电子标签的模块中均有数据的输入与输出， 并且两大模块 中传输的还有能量与时钟。1阅读器：读取（或写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。手持式是超市收 银员用的那种比较小；固定式则是物流公司在仓库入库物品时在门口摆置的不动的阅读器， 物体一扫而过，在瞬间即完成了扫描读入。图2阅读器的工作模型2.天线：在标签和读取器间传递射频的信号用
11、的。3.标签：标签是由耦合元件以及芯片所组成，每个标签具有唯一的一个电子编码，附着在物体上用来标识目标对象。图 3显示的是阅读器查询标签示意图：4.应用软件：应用软件则是 RFID系统的一部分，针对不同需求从而进行开发的软件，它可以通过阅读器对电子标签进行读写和控制， 将收集到的数据进行处理和统计。 我们教研室使用的数据库是 SQL Sever 2005，界面的设计使用的是 C#.net。2.2 RFID标准体系结构RFID的技术参数如图 4:技术参数图4 RFID技术标准基本结构从该结构图中可以看出，技术参数涉及到设备、测试及实验、安全、协议、数据、通信、 物理参数以及术语等。对于设备的要求
12、要有封装。RFID的标准体系结构图如图 5：图5 RFID标准体系结构从该结构图中可以看出，RFID的标准体系有技术标准和应用标准，技术标准涉及到术 语，物理参数等；应用标准则涉及到身份识别和交通等。2.3 RFID 中间件在应用程序中能通过中间件能提供的通用应用程序接口使得 API连接RFID阅读器并且取走RFID电子标签得数据。 RFID中间件在RFID标签和应用程序之间担任着桥梁的角色。通过这种方式，即使 FRID阅读器种类或应用程序发生变化的时候，应用程序端则仍然 不需要进行任何修改， 只需要对中间件进行相应的配置就可以， 这样能分体现出了中间件的灵活方便以及重要性。具体情况如图 6所
13、示：使用RFID的中间件能够给企业等带来的好处具体如下 ：1.企业可以根据自身的业务需求以及实际的使用情况，通过自行配置的 RFID中间件参数的方式能将所需要的数据导入应用软件， 这样能够充分体现了 RFID中间件灵活的特点。2.当企业的应用软件发生一些变化时， RFID数据的导入只需要通过更改 RFID中间件的设置就可以了。3.如果需要增加 RFID阅读器的数量，则企业只需要对 RFID中间件进行一些相关设置就可 以了，并不需更改任何相关的程序，减少了不必要的麻烦，省时省力。4.它缩短了 RFID应用的实施周期，企业可直接将 RFID的有关数据进行导入。2.4 RFID中间件的功能和特点RF
14、ID的中间件具备以下几个功能 ：1.数据的安全。对于RFID涉及的安全领域，需要对于RFID的中间件能够对电子标签内部 的数据信息进行一些相应的实施保护，并且能够通过一些合法手段来对数据进行采集、 处理。2.数据的读写功能。RFID的中间件能提供统一的 API，完成数据的读写操作，中间件需要 有一定的适应性，使它能够支持不同协议的产品。3.数据的分发。阅读器读取数据有需要同时用在多个应用软件中， 中间件则应该具备通过数据的分发，使数据分别发送到各软件的功能。4.数据的过滤。阅读器是不断地从标签中读取数据的， 因此在一定时间内会积累大量的重复数据，此时数据的过滤就显得很重要，可以通过过滤将用户不
15、重要的数据进行消除。RFID中间件具有以下的一些特点：1.数据流RFID中间件具有数据的读写功能、过滤功能、分发功能以及安全性功能等特点，便于 将数据信息传输到应用软件中。2.处理流RFID中间件具有程序逻辑功能、存储功能以及再传输的功能，所以有数据流设计与管 理的能力，将提供顺序的信息流。3.独立于架构RFID中间件具有独立性，使其能介于 RFID阅读器和应用软件之间，与多个 RFID阅读器和应用软件进行连接，减轻架构复杂性。4. 基于标准中间件的各个环节表示了相关标准和规范，其中包括 RFID事件过滤和采集接口、阅读器访问协议以及管理连接、 EPCIS信息查询接口等。2.5 RFID中间件架构随着近年来应用软件的增加，不可能为每一个应用软件都编写相应的适配器， 基于这种情形，考虑的是采用厂商提供的基于标准规格的射频识别技术的中间件。 这样依赖，即使存储RFID标签的应用软件改为其他软件的代替，此时应用软件不需要做任何修改。它是通过RFID阅读器厂商提供的 API，编写能够满足阅读器读取数据的需要的适配器， 从而将其传输道系统的应用软件当中，达到与应用软件连接的目的。图 7所示的为RFID的中间架构架：对象命名 服务（ONS）3 RFID技术的基本工作原理一套完整的RFI
