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“RFID射频识别技术”简介与应用分析

RFID是射频识别技术的英文(RadioFrequencyIdentification)

的缩写。射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自

动识别技术。该技术在世界范围内正被广泛的应用，而在我

国起步较晚，与先进国家相比存在很大的差距。今年1月份，

全球最大零售商沃尔玛公司向供应商发出最后通牒，要求从

2005年1月1日开始，所有出口到美国的商品集装箱托盘都

必须使用电子标签，而我国现在这项技术还处在研发阶段，

研究和发展射频识别技术及其应用刻不容缓，任务紧迫。

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目前，我国射频识别技术及应用处于初级发展阶段，存

在技术水平不高，标准规范不完整等诸多问题。同时，我国

射频识别技术又拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。相

对与条码技术而言，射频识别技术的发展和应用的推广将是

我国自动识别行业的一场技术革命。

射频识别技术简介

1、什么是射频识别技术

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变

磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达

到识别目的的技术。

射频识别系统通常由电子标签(射频标签)和阅读器组成。

电子标签内存有一定格式的电子数据，常以此作为待识别物

品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上，

作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的

通信协议互传信息，通常的情况是由阅读器向电子标签发送

命令，电子标签根据收到的阅读器的命令，将内存的标识性

数据回传给阅读器。这种通信是在无接触方式下，利用交变

磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现

的。

电子标签具有各种各样的形状，但不是任意形状都能满

足阅读距离及工作频率的要求，必需根据系统的工作原理，

即磁场耦合(变压器原理)还是电磁场耦合(雷达原理)，设计合

适的天线外形及尺寸。电子标签通常由标签天线(或线圈)及

标签芯片组成。标签芯片即相当于一个具有无线收发功能再

加存贮功能的单片系统(SoC)。从纯技术的角度来说，射频识

别技术的核心在电子标签，阅读器是根据电子标签的设计而

设计的。虽然，在射频识别系统中电子标签的价格远比阅读

器低，但通常情况下，在应用中电子标签的数量是很大的，

尤其是物流应用中，电子标签由可能是海量并且是一次性使

用的，而阅读器的数量则相对要少的多。

实际应用中，电子标签除了具有数据存贮量、数据传输

速率、工作频率、多标签识读特征等电学参数之外，还根据

其内部是否需要加装电池及电池供电的作用而将电子标签

分为无源标签(passive)、半无源标签(semi-passive)和有源标签

(active)三种类型。无源标签没有内装电池，在阅读器的阅读

范围之外时，标签处于无源状态，在阅读器的阅读范围之内

时标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电能。

半无源标签内装有电池，但电池仅对标签内要求供电维持数

据的电路或标签芯片工作所需的电压作辅助支持，标签电路

本身耗电很少。标签未进入工作状态前，一直处于休眠状态，

相当于无源标签。标签进入阅读器的阅读范围时，受到阅读

器发出的射频能量的激励，进入工作状态时，用于传输通信

的射频能量与无源标签一样源自阅读器。有源标签的工作电

源完全由内部电池供给，同时标签电池的能量供应也部分地

转换为标签与阅读器通信所需的射频能量。

射频识别系统的另一主要性能指标是阅读距离，也称为

作用距离，它表示在最远为多远的距离上，阅读器能够可靠

地与电子标签交换信息，即阅读器能读取标签中的数据。实

际系统这一指标相差很大，取决于标签及阅读器系统的设计、

成本的要求、应用的需求等，范围从0～100m左右。典型的

情况是，在低频125kHz、13.56MHz频点上一般均采用无源

标签，作用距离在10～30cm左右，个别有到1.5m的系统。

在高频UHF频段，无源标签的作用距离可达到3～10m。更

高频段的系统一般均采用有源标签。采用有源标签的系统有

达到作用距离至100m左右的报道。

2、射频识别技术发展历史

从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基

于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，

在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁

波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年

哈里#8226;斯托克曼发表的“利用反射功率