RFID是Radio Frequency Identification的簡稱，被譯為無線射頻技術或者射頻識別技術，它是一種非接觸式的利用電磁波進行自動識別的技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，并可工作于各種惡劣環境。RFID技術的特點：第一，它可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數據，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。此外，儲存的信息量也非常大。

　　RFID的核心技術是一塊集成電路，每塊芯片含有RFID數據， 閱讀器可在遠距離讀取芯片存儲的數據， 無須在視線距離內作掃描或物理接觸。隨著集成電路技術的發展，加上芯片微型化技術及封裝技術的日趨成熟， RFID技術也越來越成為人們關注和研究的重點，近幾年，由于RFID芯片生產形成經濟規模、RFID芯片成本降低、以及RFID技術在零售業的普及，RFID技術得到了較快的發展。

　　RFID的工作原理：

　　RFID系統主要利用了無線射頻信號空間耦合（ 電磁感應或電磁傳播） 的傳輸特性，在實際工作應用中，需要將電子標簽安裝在被識別的對象上，信號接收機通過天線發出一定頻率的射頻信號， 當該標簽進入接收機的接受范圍便會獲得能量， 發送出自身的編碼等信息， 被閱讀器讀取并解碼后送至電腦進行相關處理，原理圖如下圖所示：

　　RFID的分類：

　　RFID技術中所衍生的產品大概有三大類：無源RFID產品、有源RFID產品、半有源RFID產品。

　　無源RFID產品發展最早，也是發展最成熟，市場應用最廣的產品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。

　　有源RFID產品，是最近幾年慢慢發展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應用空間和市場潛質。在遠距離自動識別領域，如智能監獄，智能醫院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯網等領域有重大應用。有源RFID在這個領域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

　　有源RFID產品和無源RFID產品，其不同的特性，決定了不同的應用領域和不同的應用模式，也有各自的優勢所在。但在本系統中，我們著重介紹介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產品，該產品集有源RFID和無源RFID的優勢于一體，在門禁進出管理，人員精確定位，區域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領域有著很大的優勢。

　　半有源RFID產品，結合有源RFID產品及無源RFID產品的優勢，在低頻125KHZ頻率的觸發下，讓微波2.45G發揮優勢。半有源RFID技術，也可以叫做低頻激活觸發技術，利用低頻近距離精確定位，微波遠距離識別和上傳數據，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現的功能。簡單的說，就是近距離激活定位，遠距離識別及上傳數據。

　　RFID電子標簽的六大分類：

　　（1）低/高頻系統一般其工作頻率《30MHz，典型的工作頻率有125kHz、225kHz、13．56MHz（非接觸式IC卡——射頻卡的工作頻率）等。基于這些頻點的射頻識別系統一般都有相應的國際標準，其基本特點是：電子標簽的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短（無源情況，典型閱讀距離為10cm），rfid電子標簽外形多樣（卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀），閱讀天線方向性不強等。

　　（2）超高頻/微波系統一般其工作頻率》400MHz，典型的工作頻段有915MHz、2450MHz、5800MHz等。系統在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持，基本特點是：rfid電子標簽及閱讀器成本較高、標簽內保存的數據量較大、閱讀距離較遠（可達幾米至十幾米），適應物體高速運動性能好，外形一般為卡狀，閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性。

　　（3）有源rfid電子標簽內裝有電池，一般具有較遠的閱讀距離。不足之處是電池的壽命有限（3～10年）；無源電子標簽內無電池，它接收到閱讀器（瀆出裝置）發出的微波信號后，將部分微波能量轉化為直流電供自己工作，一般可做到免維護。相比有源系統，無源系統在閱讀距離及適應物體運動速度方面略有限制。

　　（4）集成固化式電子標簽內的信息，一般在集成電路生產時即將信息以ROM工藝模式注入，其保存的信息是一成不變的；現場有線改寫式電子標簽一般將電子標簽保存的信息寫入其內部E2存儲區中，改寫時需要專用的編程器或寫入器，改寫過程中必須為其供電；現場無線改寫式電子標簽一般適用于有源類電子標簽，具有特定的改寫指令，電子標簽內保存的信息也位于其中的E2存儲區。一般情況下改寫電子標簽數據所需時間遠大于讀取電子標簽數據所需時間。通常，改寫所需時間為秒級，閱讀時問為毫秒級。

　　（5）廣播發射式射頻識別系統。電子標簽必須采用有源方式工作，并實時將其存儲的標識信息向外廣播，閱讀器相當于一個只收不發的接收機。這種系統的缺點是：rfid電子標簽因為要不斷地向外發射信息，既費電，又對環境造成了電磁污染，而且系統的安全保密性差。倍頻式射頻識別系統實現起來有一定難度。一般情況下，閱讀器發出射頻查詢信號，電子標簽返回的信號載頻為閱讀器發出射頻的倍頻。這種工作模式對閱讀器接收處理回波信號提供了便利。但是，對無源電子標簽來說，rfid電子標簽將接收的閱讀器射頻能量轉換為倍頻回波載頻時，其能量轉換效率較低。提高轉換效率需要較高的微波技巧，這就意味著更高的rfid電子標簽成本。同時這種系統工作須占用兩個工作頻點，一般較難獲得無線電頻率管理委員會的產品應用許可。

　　（6）反射調制式射頻識別系統的實現主要是要解決同頻收發問題。系統工作時，閱讀器發出微波查詢（能量）信號，電子標簽（無源）將部分接收到的微波查詢能量信號整流為直流電供rfid電子標簽內的電路工作，另一部分微波能量信號被電子標簽內保存的數據信息調制（ASK）后反射回閱讀器。閱讀器接收到反射回的幅度調制信號后，從中解出電子標簽所保存的標識性數據信息。系統工作過程中，閱讀器發出微波信號與接收反射回的幅度調制信號是同時進行的。反射回的信號強度較發射信號要弱得多，因此技術實現上的難點在于同頻接收。

　　RFID的應用：

　　物聯網的蓬勃發展，讓科幻片中所展示的美好生活正逐步成為現實。但有很多人說，物聯網真正走進生活還需要起碼五年的時間。其實，只要我們用心發現，物聯網已經走進了我們的生活圈子里。作為物聯網的重要一員，RFID技術在全球各地都能見到其身影。

　　RFID的實用方案：

　　用于病患監測的雙接口無源RFID系統設計

　　病患監測設備通常用于測量病患的生命跡象，例如，血壓、心率等參數，管理這些重要數據的要求遠遠超出了簡單的庫存控制范圍，需要設備能夠提供設備檢查、校準和自檢結果，與靜態的標簽貼紙不同，動態的雙接口RFID EEPROM電子標簽解決方案則能夠記錄測量參數，以備日后讀取，還能把新數據輸入系統。

　　基于RFID的物聯網智能公交系統應用方案

　　基于物聯網技術的公交停車場站安全監管系統，主要由車輛出入口管理系統、場站智能視頻監控系統兩部分組成，利用先進的“物物相聯技術”，將用戶端延伸和擴展到公交車輛、停產場站中的任何物品間進行數據交換和通信，全面立體的解決公交行業監管問題。

　　基于RFID技術的小區安防系統設計解決方案

　　在小區的各個通道和人員可能經過的通道中安裝若干個閱讀器，并且將它們通過通信線路與地面監控中心的計算機進行數據交換。同時在每個進入小區的人員車輛上放置安置有RFID電子標簽身份卡，當人員車輛進入小區，只要通過或接近放置在通道內的任何一個閱讀器，閱讀器即會感應到信號同時立即上傳到監控中心的計算機上，計算機就可判斷出具體信息（如：是誰，在哪個位置，具體時間），管理者也可以根據大屏幕上或電腦上的分布示意圖點擊小區內的任一位置，計算機即會把這一區域的人員情況統計并顯示出來。同時，一旦小區內發生事故（如：火災、搶劫等），可根據電腦中的人員定位分布信息馬上查出事故地點周圍的人員車輛情況，然后可再用探測器在事故處進一步確定人員準確位置，以便幫助公安部門準確快速的方式營救出遇險人員和破案。

　　射頻門禁

　　門禁系統應用射頻識別技術，可以實現持有效電子標簽的車不停車，方便通行又節約時間，提高路口的通行效率，更重要的是可以對小區或停車場的車輛出入進行實時的監控，準確驗證出人車輛和車主身份，維護區域治安，使小區或停車場的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。

　　電子溯源

　　溯源技術大致有三種：一種是RFID無線射頻技術，在產品包裝上加貼一個帶芯片的標識，產品進出倉庫和運輸就可以自動采集和讀取相關的信息，產品的流向都可以記錄在芯片上；一種是二維碼，消費者只需要通過帶攝像頭的手機拍攝二維碼，就能查詢到產品的相關信息，查詢的記錄都會保留在系統內，一旦產品需要召回就可以直接發送短信給消費者，實現精準召回；還有一種是條碼加上產品批次信息（如生產日期、生產時間、批號等），采用這種方式生產企業基本不增加生產成本。

　　電子溯源系統可以實現所有批次產品從原料到成品、從成品到原料100%的雙向追溯功能。這個系統最大的特色功能就是數據的安全性，每個人工輸入的環節均被軟件實時備份。

　　食品溯源

　　采用rfid技術進行食品藥品的溯源在一些城市已經開始試點，包括寧波，廣州，上海等地，食品藥品的溯源主要解決來食品來路的跟蹤問題，如果發現了有問題的產品，可以簡單的追溯，直到找到問題的根源。

　　產品防偽

　　RFID技術經歷幾十年的發展應用，技術本身已經非常成熟，在我們日常生活中隨處可見，應用于防偽實際就是在普通的商品上加一個RFID電子標簽，標簽本身相當于一個商品的身份證，伴隨商品生產、流通、使用各個環節，在各個環節記錄商品各項信息。標簽本身具有以下特點：

　　唯一性

　　每個標簽具有唯一的標識信息，在生產過程中將標簽與商品信息綁定，在后續流通、使用過程中標簽都唯一代表了所對應的那一件商品。

　　高安全性

　　電子標簽具有可靠的安全加密機制，正因為如此現今的我國第二代居民身份證和后續的銀行卡都采用這種技術。

　　易驗證性

　　不管是在售前、售中、售后只要用戶想驗證時都可以采用非常簡單的方式對其進行驗證。隨著NFC手機的普及，用戶自身的手機將是最簡單、可靠的驗真設備。

　　保存周期長

　　一般的標簽保存時間都可以達到幾年、十幾年、甚至幾十年，這樣的保存周期對于絕大部分產品都已足夠。

　　為了考慮信息的安全性，RFID在防偽上的應用一般采用13.56M頻段標簽，RFID標簽配合一個統一的分布式平臺，這就構成了一套全過程的商品防偽體系。

　　RFID防偽雖然優點很多，但是也存在明顯的劣勢，其中最重要的是成本問題，成本問題主要體現在標簽成本和整套防偽體系的構建成本，標簽成本一般在1塊多錢，對于普通廉價商品來說想要使用RFID防偽還不太現實，另外整套防偽體系的構建成本也比較高，并不是一般企業可以花得起這個錢去實現并推廣出去，對于規模不大的企業來說比較適合直接使用第三方的RFID防偽平臺。

　　博物館

　　（美國）加州技術創新博物館正使用RFID技術來拓展和增強參觀者的參觀體驗。他們給前來參觀的訪問者每人一個RFID標簽，使其能夠在今后其個人網頁上瀏覽此項展會的相關信息；這種標簽還可用來確定博物館的參觀者所訪問的目錄列表中的語言類別。

　　或許在未來的某天，美國的技術創新博物館將會開發出一種展示品，用來探測RFID技術對于整個世界的影響。但是，位于加州的該博物館正使用RFID技術來拓展和增強參觀者的參觀體驗。該博物館成立于1990年。自成立以來，就成為了硅谷有名又受歡迎的參觀地，并吸引了很多家庭和科技愛好者前來參觀訪問。每年大約能接待40萬參觀者。從參觀者所做出的積極良好的反應看來，使用RFID標簽是成功的。

　　博物館對于那些對人類科學、生命科學及交流等做出貢獻的科學技術將會進行永久性的展列，并將對硅谷的革新者等所做出的業績進行詳細的展示。一個名為“Genetics： Technology With a Twist”的生命科學展會于2004年3月舉行，在此會上，該博物館展示了使用RFID 標簽的方案，即給前來參觀的訪問者每人一個RFID標簽，使其能夠在今后其個人網頁上瀏覽采集此項展會的相關信息。

　　由于其他參觀者的影響以及時間限制等問題，參觀者并不能夠像其所期望的能夠很好的了解和學習較多的與展示相關的知識。通過使用RFID標簽來自動的創造出個人化的信息網頁，參觀者便可以選擇在其方便的時候在網頁上查詢某個展示議題的相關資料，或者找尋博物館中的相關資料文獻。

　　在參觀結束之后，參觀者還可以在學校或家中通過網絡訪問網站并鍵入其標簽上一個16位長的ID號碼并登陸。這樣他們就可以訪問其獨有的個人網頁了。很多家美國及其它國家的博物館都打算在卡片或徽章的同一端上使用RFID技術。至少丹麥的一家自然歷史博物館以PDA的形式將識讀器交到前來參觀者手中，并將標簽與展示內容結合起來。但是據技術創新博物館的副館長Greg Brown所知，其博物館是第一家使用RFID技術腕圈的博物館。

　　世博會

　　在上海舉行的會展數量以每年20%的速度遞增。上海市政府一直在積極探索如何應用新技術提升組會能力，更好地展示上海城市形象。RFID 在大型會展中應用已經得到驗證，2005年愛知世博會的門票系統就采用了RFID 技術，做到了大批參觀者的快速入場。2006 年世界杯主辦方也采用了嵌入RFID 芯片的門票，起到了防偽的作用。這引起了大型會展的主辦方的關注。在2008 年的北京奧運會上，RFID 技術已得到了廣泛應用。

　　2010 年世博會在上海舉辦，對主辦者、參展者、參觀者、志愿者等各類人群有大量的信息服務需求，包括人流疏導、交通管理、信息查詢等，RFID 系統正是滿足這些需求的有效手段之一。世博會的主辦者關心門票的防偽。參展者比較關心究竟有哪些參觀者參觀過自己的展臺，關心內容和產品是什么以及參觀者的個人信息。參觀者想迅速獲得自己所要的信息，找到所關心的展示內容。

　　應用示例：

　　沃爾瑪采用RFID標簽管理衣服

　　從8月份開始，沃爾瑪將開始推出一個電子ID標簽計劃，以跟蹤牛仔褲和內衣。服裝上可移動的RFID智能標簽將使員工快速獲取庫存盤點——知道有多少件衣服，哪個尺寸的服裝缺貨了，也可知道哪些尺寸還有存貨。

　　沃爾瑪要求供應商將這些電子標簽附加到可移動的紙質標簽或包裝上，而不是在嵌在衣服里，以盡量減少標簽追蹤人們行蹤的恐懼感，防止隱私泄露。也有標志提示顧客有關標簽的事。

　　RFID智能電子車牌

　　智能電子車牌是將普通車牌與RFID技術相結合形成的一種新型電子車牌。一個智能電子車牌由普通車牌和電子車牌組成。電子車牌實際上是一個無線識別的電子標簽。電子車牌中存儲了經過加密處理的車輛數據。其數據只能由經過授權的無線識別器讀取。同時在各交通干道架設監測基站（監測基站由攝像機、射頻讀卡器和數據處理系統三部分構成），監測基站通過GPRS與中心服務器相連，通過WLAN與警用PDA相連。執法人員攜帶PDA，站在監測基站前方，車輛經過監測基站，攝像機會拍攝車輛的物理車牌，經監測基站圖像識別系統處理后，得到物理車牌的車牌號碼；與此同時，射頻讀卡器讀取電子車牌中加密的車輛信息，經監測基站解密后，得到電子車牌的車牌號碼。

　　由于經過硬件設計、軟件設計、數據加密后的電子車牌是不可能被仿制的，且每輛車只配備一個，如果是假套牌車輛，則物理車牌的車牌號碼必然沒有與之相對應的電子車牌的車牌號碼，監測基站立即將物理車牌的車牌通過WLAN發送到前方的交警的PDA上，提示交警進行攔截。類似的原理，智能車牌系統也可同時完成對黑名單車輛、非法營運車輛的識別。

　　ETC路橋不停車收費系統基于RFID

　　智能交通系統（ITS）是目前世界交通運輸領域的前沿研究課題，也是我國交通科技發展的重點方向。

　　射頻自動識別不停車收費系統（ETC）是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的電子標簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計算機聯網技術與銀行進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。

　　中國移動推廣RFID-SIM手機錢包

　　中國移動的用戶，只要在各大中國移動營業廳將SIM卡更換成支持RFID功能的2.4Ghz手機錢包卡，即可以使用手機在有中國移動專用POS機的商家，如便利店、商場、超市、公交進行現場刷卡消費。

　　特別值得一提的是，單純的“手機支付”的最高消費是150元，進一步限制了手機支付的商務功能；而“手機錢包”的最高消費達到了1000元，這也某種意義上強化了手機的“錢包”概念。

　　紐約采用RFID技術實現列車跟蹤

　　最近，紐約布法羅地鐵軌道重建項目選用了來自瑞典TagMasterAB公司的RFID技術解決方案，實現列車跟蹤功能。

　　這家公司的解決方案利用了2.45GHz的RFID技術，并包括安裝在列車里的重型讀寫器，為列車乘客信息系統和列車之間的障礙物系統提供位置信息，讀寫器在列車進站時被激活。列車之間的障礙物系統是為防止在列車停下來的時候有人意外地進入列車之間的區域，以減少損傷的風險。

　　RFID門禁系統應用普及率達90%

　　RFID技術起步較早，在各個行業都能見其身影。對于安防行業來講，RFID技術成熟、穩定，用作門禁系統非常簡單，卡片中附帶信息，用于身份識別權限管理。

　　按工作頻率的不同，RFID技術可分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波頻段（MW）四種。目前低頻與高頻技術應用幾乎占據RFID市場70%以上的份額。各領域應用較多的主要是低頻和高頻技術，如門禁卡、二代證、交通卡，其應用相對較為成熟。

　　相反，超高頻和微波，則限于成本與技術水平問題，應用范圍比較狹窄。不過，在國家政策推動下，超高頻和微波開始高速發展。因為這兩個頻段可以實現遠距離識別，識別的數量也比較大，未來將成為主流趨勢。超高頻技術的應用領域主要有物流、資產管理、食品藥品追溯、高速公路收費、醫院病人及醫生的管理（國外比較多，國內有些項目在實施）、煤礦井下人員定位系統等等。

　　RFID技術進入停車場系統

　　基于RFID技術的遠距離感應停車場管理系統是目前世界上最先進的停車場自動化管理方式之一，是停車場管理方式發展的趨勢，它的安全、穩定、自動化程度是人工管理或近距離識別系統無法達到的。其不可仿制性、抗干擾性、抗擊打性、快速識別性、智能鑒別性毫無疑問的會給各類車場管理提供一個全新的解決方案。本系統能能夠實現進出完全不停車，自動識別、自動登記、自動放行等功能，后臺管理軟件可實現實施查看進出車輛信息、進出時間查詢、報表、繳費記錄查詢、信息提醒等多項功能。

　　上海世博會采用RFID門票

　　經過3個月的時間洗禮，目前上海世博會依然保持著每天約50萬人的進場人數。能夠維持如此多的人員有秩序而快速地入場參觀，除了當地的工作人員與志愿者用心工作之外，先進的RFID技術同樣是功不可沒。

　　本次上海世博會采用了先進的RFID門票，門票里面集成了RFID—SIM的芯片，通過手機終端的用戶界面、無線通信技術以及非接觸通信技術來實現手機票的購買、選票等功能。內嵌的電子標簽在相關儀器上可讀出唯一的一組序列號，保證每張合法來源的世博門票都是獨一無二的。

　　馬來西亞石油鉆探平臺采用RFID檢測事故

　　近期，馬來西亞一個石油鉆探平臺采用了Axcess International的RFID技術解決方案，安裝一套 RFID“Man-Down” 監測和定位系統，用于保護工作人員的人身安全。

　　Axcess International 為石油公司和其它顧客提供無線認證方案、員工配戴的徽章，及編譯徽章數據的軟硬件，從而使管理層更好地追蹤工人的位置。如果出現訓練或緊急事故時，用戶可在集聚區等地方安裝門式閱讀器，或采用手持閱讀器。這樣，公司可追蹤工人的上工時間和工作地點，向集聚區報到的時間。2009 年， Axcess 這家在馬來西亞擁有石油開采點的顧客要求一套更有效的方案來追蹤從事高風險工作的工人，如果察覺出工人可能受傷，公司收到自動報警。

　　這套方案 Axcess International 稱為 Man-Down 監測和定位系統，將一個移動感應器和一個有源 RFID 標簽相結合，建立“MicroWireless Credential”。別在衣物上的安全徽章存儲一個 ID 碼，在 Axcess International 一個后端軟件系統里與員工的姓名、工作類型和其它相關信息相對應。標簽采用一個專有空中接口協議，以 315 MHz 或 433 MHz 的頻率發送信息。為保存電池的電能，Griebenow 稱，徽章保持睡眠狀態的，直到被激活器的 132 kHz 信號激活。

　　RFID技術確保食品安全

　　“民以食為天，食以安為先”，食品安全問題可以說是 “民生底線”。世界范圍內，食品安全危機，如食物中毒、瘋牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及嚴重農產品殘藥、進口食品材料激增等頻繁發生，嚴重影響了人們的身體健康，引起了全世界的廣泛關注，如何對食品有效跟蹤和追溯，已成為一個極為迫切的全球性課題。為了確保大眾食品安全，部分發達國家已經將食品可追溯技術融入相關法案，并將RFID技術切實應用于食品可追溯領域。

　　例如，在本次世博會，主辦方采用了先進的“世博食品物流RFID監控溯源系統”將包括供博單位提供的蔬菜、水產品、畜禽、奶、蛋、面包糕點、餐飲半成品等對溫控有要求的食品，并在專供世博食品的物流箱型車上也配備相應的射頻識別設備，對裝載冷藏冷凍食品的車輛配備射頻識別等溫度連續監控設備。在食品進入園區時，執法人員通過手持式辦公終端移動設備，就能在現場快速追溯食品和原料的來源，確保供應渠道的安全可靠。同時還將選擇在蔬菜、水果、水產品、蛋等初級農產品及配送的餐飲半成品等包裝袋上要求佩戴射頻識別標簽，儲存種養殖企業或生產單位、品名、產地、生產日期、保質期、儲存條件等信息，使產品包裝和射頻識別標簽隨貨物交易完整進入餐飲、零售或物流終端，以保證食品和原料能夠追蹤溯源。