任务四 RFID技术
目前，国内许多行业都运用了RFID射频识别技术。例如工业和物流领域，包括资产跟踪和物流、废弃物管理、动物身份验证、零售和制造业以及医疗保健。所有的标记通过读写功能存储在设备中，以便标记的存储数据可以及时被更新或者阅读，最终通过跟踪或质量控制来提高业务性能。在产品防伪领域，伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将RFID射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难以伪造。电子标签的成本相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。RFID射频识别技术在仓储管理、交通管理等方面应用也比较广泛（图2-43）。
图2-43 RFID电子标签
1.认识RFID技术
RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，又称电子标签、无线射频识别。RFID射频识别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对象，可快速地进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可在各种恶劣环境下工作。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。它广泛应用于物流管理、交通运输、医疗卫生、商品防伪、安全防护、管理与数据统计等领域。
从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。
一个简单的RFID系统由以下四部分组成。
（1）智能标签（或标签、电子标签） 由芯片、天线及载体组成。芯片内存用来保存ID等特定信息。天线用来接收、发送信息和指令。载体用来安装和保护芯片和天线。每个RFID标签具有唯一的电子编码，附在物体上标识目标对象（图2-44）。
图2-44 RFID电子标签
（2）读写器 读写器也称阅读器、询问器，是对RFID标签进行读/写操作的设备。读写器是RFID系统中最重要的基础设施，分为手持式和固定式（图2-45）。
图2-45 手持式读写器和固定式读写器
（3）天线 天线是RFID标签和读写器之间实现射频信号空间传播和建立无线通信连接的设备。RFID系统中包括两类天线；一类是RFID标签上的天线；另一类是读写器天线，既可内置于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端口相连。
（4）应用系统 应用系统可运行应用软件，是对读写器传输来的数据进行处理的装置。在射频识别系统中，读写器和智能标签的所有动作都由应用软件来控制。
2. RFID技术的优点
（1）快速扫描 对于条形码而言一次只能扫描一个条形码；而RFID采用的是非接触方式，无方向性要求，标签一进入磁场，读写器就可以即时读取其中的信息，通常在几毫秒就完成一次读写，采用防冲撞机制，使之可同时处理多个标签，实现批量识别，最多同时识别可达50个/s，并能在运动中进行识别（图2-46）。
图2-46 RFID解读器扫描标签
（2）体积小型化、形状多样化 RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。
（3）抗污染能力和耐久性 传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID标签是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。
（4）可重复使用 现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID标签内储存的数据，方便信息的更新。
（5）穿透性和无屏障阅读 在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。
（6）数据的记忆容量大 一维条形码的容量是50B，二维条形码最大的容量可储存2〜3000字符，RFID最大的容量则有数兆个字符。随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势，未来物品所需携带的信息量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。
（7）安全性 RFID是按照国际统一的电子产品代码的编码制在出厂前就固化在芯片中的，不重复40位的唯一识别内码，不可复制和更改。数据可以加密，扇区可以独立一次锁定，并能根据用户锁定重要信息。该技术很难被仿冒、侵入，使国产芯片更安全。
3. RFID技术的应用领域
在国家政策的大力推动下，物联网产业的快速发展带动了RFID产业的发展。目前，RFID 在金融、移动支付、城市公共事业、交通、医疗卫生、食品安全以及商品防伪领域都有应用开展。随着国家专项资金的继续支持，各个国家级部委（包括商务部、中国人民银行、交通运输部等）支持政策的持续出台，RFID应用试点项目进一步增多，是目前我国RFID应用发展的主要推动力。特别是政府对金融IC卡、金融社保卡、移动支付、城市公共事业卡、居民健康卡、电子护照、图书馆应用等行业重大应用项目的支持力度逐步加强，推动了RFID规模化应用的开启。同时，由于劳动力成本提高等因素的影响，企业采用信息化手段提高管理水平和效率的需求增加，实施RFID 项目的驱动力增强。来自物流仓储管理、资产管理、商品防伪、安防及出入控制等领域的企业自身需求产生的RFID项目进一步增多，有力推动了RFID应用发展。