射頻識(shí)別技術(shù)研究與具體應(yīng)用案例探析

沈冬梅 南京恒電電子有限公司

射頻識(shí)別技術(shù)研究與具體應(yīng)用案例探析

沈冬梅 南京恒電電子有限公司

本文簡(jiǎn)介了射頻識(shí)別技術(shù)的組成、工作原理及特點(diǎn)，并著重介紹了射頻識(shí)別技術(shù)在門票管理、零售業(yè)、電子車牌及食品安全方面的應(yīng)用。

射頻識(shí)別技術(shù) FRID 研究 應(yīng)用 現(xiàn)狀

1 引言

射頻技術(shù)（RFID）是RadioFrequencyIdentification的縮寫，即射頻識(shí)別。常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼等。其原理為由掃描器發(fā)射一特定頻率之無線電波能量給接收器，用以驅(qū)動(dòng)接收器電路將內(nèi)部的代碼送出，此時(shí)掃描器便接收此代碼。接收器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且晶片密碼為世界唯一無法復(fù)制，安全性高、長壽命。RFID的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。RFID標(biāo)簽有兩種：有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。

2 FRID技術(shù)介紹

RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。

（1）基本組成：標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

（2）工作原理：RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

（3）FRID技術(shù)的特點(diǎn)：標(biāo)簽數(shù)據(jù)存取有密碼保護(hù)，安全性高；可以對(duì)RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行跟蹤定位；可以大幅度提高工作效率，能夠同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽；不需要光源，甚至可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)；信息容量大；可重復(fù)使用，使用壽命長，能在惡劣環(huán)境下工作；能輕易潛入或附著在不同形狀或類型的產(chǎn)品上；穿透性強(qiáng)，讀取距離遠(yuǎn)，節(jié)能無屏障閱讀；可以寫入及存取數(shù)據(jù)，寫入時(shí)間比打印條碼短；標(biāo)簽內(nèi)容能夠動(dòng)態(tài)改變。

3 應(yīng)用案例介紹

3.1 世博會(huì)門票管理

上海世博會(huì)連續(xù)3個(gè)月保持著每天約50萬人的進(jìn)場(chǎng)人數(shù)，能夠維持如此多的人員有秩序而快速地入場(chǎng)參觀，除了當(dāng)?shù)氐墓ぷ魅藛T與志愿者用心工作之外，先進(jìn)的RFID技術(shù)同樣是功不可沒。上海世博會(huì)采用了先進(jìn)的RFID門票，門票里面集成了RFID—SIM的芯片，通過手機(jī)終端的用戶界面、無線通信技術(shù)以及非接觸通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)手機(jī)票的購買、選票等功能。內(nèi)嵌的電子標(biāo)簽在相關(guān)儀器上可讀出唯一的一組序列號(hào)，保證每張合法來源的世博門票都是獨(dú)一無二的。

3.2 沃爾瑪采用RFID標(biāo)簽管理衣服

沃爾瑪推出電子ID標(biāo)簽計(jì)劃，以跟蹤牛仔褲和內(nèi)衣。服裝上可移動(dòng)的RFID智能標(biāo)簽將使員工快速獲取庫存盤點(diǎn)——知道有多少件衣服，哪個(gè)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(yīng)商將這些電子標(biāo)簽附加到可移動(dòng)的紙質(zhì)標(biāo)簽或包裝上，而不是在嵌在衣服里，以盡量減少標(biāo)簽追蹤人們行蹤的恐懼感，防止隱私泄露。也有標(biāo)志提示顧客有關(guān)標(biāo)簽的事。

3.3 RFID智能電子車牌

智能電子車牌是將普通車牌與RFID技術(shù)相結(jié)合形成的一種新型電子車牌。一個(gè)智能電子車牌由普通車牌和電子車牌組成。電子車牌實(shí)際上是一個(gè)無線識(shí)別的電子標(biāo)簽。電子車牌中存儲(chǔ)了經(jīng)過加密處理的車輛數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)只能由經(jīng)過授權(quán)的無線識(shí)別器讀取。同時(shí)在各交通干道架設(shè)監(jiān)測(cè)基站（監(jiān)測(cè)基站由攝像機(jī)、射頻讀卡器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成），監(jiān)測(cè)基站通過GPRS與中心服務(wù)器相連，通過WLAN與警用PDA相連。執(zhí)法人員攜帶PDA，站在監(jiān)測(cè)基站前方，車輛經(jīng)過監(jiān)測(cè)基站，攝像機(jī)會(huì)拍攝車輛的物理車牌，經(jīng)監(jiān)測(cè)基站圖像識(shí)別系統(tǒng)處理后，得到物理車牌的車牌號(hào)碼；與此同時(shí)，射頻讀卡器讀取電子車牌中加密的車輛信息，經(jīng)監(jiān)測(cè)基站解密后，得到電子車牌的車牌號(hào)碼。

3.4 RFID技術(shù)確保食品安全

在某世博會(huì)，主辦方采用了先進(jìn)的“世博食品物流RFID監(jiān)控溯源系統(tǒng)”將包括供博單位提供的蔬菜、水產(chǎn)品、畜禽、奶、蛋、面包糕點(diǎn)、餐飲半成品等對(duì)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(yīng)的射頻識(shí)別設(shè)備，對(duì)裝載冷藏冷凍食品的車輛配備射頻識(shí)別等溫度連續(xù)監(jiān)控設(shè)備。在食品進(jìn)入園區(qū)時(shí)，執(zhí)法人員通過手持式辦公終端移動(dòng)設(shè)備，就能在現(xiàn)場(chǎng)快速追溯食品和原料的來源，確保供應(yīng)渠道的安全可靠。

4 小結(jié)

基于射頻技術(shù)的先進(jìn)性，我們相信，在今后的數(shù)年中，射頻技術(shù)一定會(huì)得到長足地發(fā)展，在企業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)上發(fā)揮其獨(dú)特的高效，將會(huì)有越來越多的人認(rèn)知它、接受它、應(yīng)用它，同時(shí)它也會(huì)反過來促進(jìn)各方面應(yīng)用管理的進(jìn)一步向前發(fā)展，并為社會(huì)發(fā)展與人民生活帶來巨大便利。

[1]楊昊，楊笑鶴，陳裕泉.射頻識(shí)別傳感器網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展[J].國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志，2007，30(06):330-333.

[2]LionelSilverman，朱國平.射頻識(shí)別技術(shù)的新進(jìn)展[J].安防科技，2003，(01):11-44.

沈冬梅，1985.9，女，漢，江蘇徐州人，本科，助理工程師，目前從事微波射頻方面的研究。