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引言
射频识别技术(RFID，RadioFrequencyIdentification)实际上是自动识别技术(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。
目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。
1射频识别技术简介
20世纪80年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。
射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。
在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。
工作原理如图1所示。
2射频识别技术的分类
射频识别技术主要按以下四种方式分类。
(1)工作频率
根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。
(2)射频卡
根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。
(3)射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
(4)调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1安全防护领域
(1)门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
(2)汽车防盗
这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
(3)电子物品监视系统
电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。
4.2商品生产销售领域
(1)生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
(2)仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
(3)产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将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，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
(4)RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3管理与数据统计领域
(1)畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
(2)运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4交通运输领域
(1)高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
(2)火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
摘要：射频识别技术在医疗方面的应用逐渐成为现实，在未来的数年内，像射频识别技术这样的自动识别技术将被寄予厚望，因为它们孕育着更大的创新。
射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)实际上是自动识别技术(AEI，Automatic Equipment Identification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备( 人员、物品) 在不同状态( 移动、静止或恶劣环境) 下的自动识别和管理。
2 0 世纪8 0 年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别并交换数据的目的。与同期或早期的接触式识别技术不同，R F I D 系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有E E P R O M 用来储存识别码或其它数据。E E P R O M 容量从几比特到几万比特。芯片外围仅需连接天线( 和电池) ，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、I C 卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。
射频识别技术在医疗领域的应用日益增长。虽然这项技术逐渐被普遍采用，但患者真正享受这项技术仍然需要一个过程。射频识别技术不仅在供应链管理中得到应用，还迅速被引用到医疗方面，而且被证明是非常有效的一项技术。
该技术能够使多处标记在一定距离同时被扫描。在大规模的零售业，这种提供准确数据的技术使其可以为成批的货物一次性扫描。将射频识别技术应用在防伪的领域有它自身的技术优势，射频识别技术采用的标记系统，迅速进入制药市场，打击了假药的流通；防伪技术本身要求成本低，但是却很难伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身具有内存，可以储存、修改与产品有关的数据、利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等等产品上都可使用。美国的制药企业开始在美国使用该技术，生产过程中在每样产品上封装入射频卡，卡上记载了唯一的产品号。批发商、零售商用厂家提供的读写器就可以严格检验产品的合法性，这就使识别假药变得很简单了。
相似的科技促进了医院供应链的药物和医药设备的管理。事实上许多医院都有配置射频识别系统的需求，在急救室的患者可能最先体验到这项技术带来的安全与便捷。
临床应用的优势
患者首先感受到在急救车上使用射频识别系统标记的好处。急救车上有一系列的设备装置和药品，随时准备提供给心搏停止的患者。美国国民患者安全理事会首席专家说，2003年11月至2005年6月，由于急救推车的问题引起了8 起事故，都是由于相应的设备不在车上或药物过期造成的。这并非人为疏忽，而是在这些推车上至少有三种不同的物品，虽然有检查各物品是否配备的程序，尤其是在急救室执行急救过程中，迅速完成这项检查任务仍然很困难。
射频识别技术的标记能简化这个检查程序。与普遍使用的条形编码系统相比，射频技术将通过减少扫描次数而改进功效，从而最终提高接待患者的质量。如果使用条形编码，需要逐一扫描各个物品，所以采用射频识别扫描就要高效得多。
标记的唯一性，降低或消除医疗过失
射频识别技术可以确保急救车、手术室和康复室中准备工作的高效开展。患者被分配的标记是执行射频识别技术的关键，患者被标记为独特的代码，在药物治疗和外科手术过程中，能降低或消除医疗过失。假如给一个患者的药或瓶子上贴错标记，这项技术立刻可以识别，并纠正过来。
在美国已经有关于用自动射频识别技术检查患者身份的案例，这将成为射频识别技术应用强有力的依据。专家认为，在有些场所，条形编码识别技术是最合适的，但射频识别技术会成为更强大的工具。为了患者的安全，我们意识到单独一项技术并不能解决我们所面临的全部问题，在解决这些问题的时候，可以采用射频识别技术与条形码相结合的方法。随着医疗复杂程度的日益提高，以及患者和医院对医疗安全的更加重视，射频识别技术在运用中会越来越引人注目。
在药物供应链上使用射频识别技术，也成为在患者中使用这项技术的强有力的理由。“射频识别技术在患者药物供应链上也是很重要的，有时人们会忘记这些。”专家说，“例如，患对药物产生不良反应，射频识别技术就可以找出根源，看看是不是假冒药剂的原因。”
全天候跟踪
被分配这种标记的患者和医务人员现在逐步成为争论的焦点，因为这种鉴定技术不仅是识别个体，而且还跟踪他们的各项活动，这就牵连有许多内在的利益。使用这个系统，在紧急关头，可以轻松地在附近找到合适的临床医生。
射频识别技术能帮助提高药物目录的功效性以及医疗卫生器材的管理
美国的V e r c h i p 是第一个可移植的射频识别技术芯片，提供了幼儿保护、资产追踪、存取控制和预防错乱的设备。这些设备在皮肤下采用无害标记，结合数据库存储患者精确的信息。
美国的Surgichip 是又一组取得进展的患者标记，目标是避免认错患者，避免执行错误的治疗程序。系统采用射频识别技术启动三步核实过程，核实患者身份、关键数据和相应的手术程序和位置。这三方面的电子记录为各个程序提供了安全审计追踪。
射频识别技术在美国医疗界已经开始普遍使用了。每个产科病房都有一项射频识别技术系统固定识别卡。识别系统像门锁一样有许多使用的形式。新的功能如定位医务人员和患者的进展是非常令人激动；其它类型的室内配置和定位系统被取消了，因为射频识别技术有很好的投资回收率和健全的标记技术，同时射频识别技术的自动化进程，在忙碌的手术室里能提高工作效率。
关注成本
虽然在使用中，射频识别技术潜在的投资回报率已越来越清晰，但执行成本仍将是采用此项技术的主要问题。标记的芯片十分昂贵，这将成为采用此技术最大的障碍。
对射频技术的误解
匹兹堡医药中心大学的Jay Srini 说：“人们需要药物供应链的自动化。此项目的意义要比标记的成本重要的多。”在美国，医疗保险补偿在下降，许多医院大都建于二十年前，基础建设要投资更新。在射频识别技术系统方面的投资有助于更有效地运用其他科技成果。
许多人希望看到它所带来的利润，但这需要长时期的使用才可以看到结果。美国的先驱案例——在幼儿安全操作系统和操控设备上使用射频识别技术，经过了很长时期，才得到了回报。特效的射频识别技术标记用于医疗设备上已有很大收益，医院不会浪费设备，不需要再购买或租用额外的设备。
早期廉价标记的使用者，现在他们开始使用更昂贵的标记了。因为它的投资回报率要比它本身的成本高得多。考虑到最初的投资和操作成本，关于射频识别技术太昂贵的讨论发生了变化。例如医疗事故高额赔付，适当地使用精确的技术就可以减少或消除医疗事故的发生，这为降低医疗成本带来不可忽视的作用。“医学院关于不良药物事件的报告指出，每年因不良药物而导致的死亡人数相当惊人。”Srini 说，“如果有了重大医疗事故的影响，就知道投资一个可靠系统的价值了。”
在病例中，保证诊疗的准确性，避免不利结果是关键。推动使用射频识别技术关系到患者的安危，能够减少医疗事故的支出。射频识别技术确实影响了成本，但必要的程序确保了患者的安危。标记修复术和移植设备，像髋关节置换和心房脉冲产生器不需外科手术，采用射频识别技术就能检查出移植设备的问题。同时，技术开发者在努力降低成本，开展创新的支付结构等。例如，由W a v e f o r m 提供的定金基数和帐单到期支付等等。虽然克服了这些忧虑，其他因素也会导致惯性阻碍此项技术的实施。
克服市场惯性
要迅速被采用， 必须要显示此项技术独特的优势。在实际运用中，如果现有装备足够好，就延缓了射频识别技术的启用。例如，一项公认的设备技术被取代时，射频识别技术微小的利润也许不能收回前期投资，这就给射频识别技术的推广造成了障碍。
在传染病控制中采用射频识别技术的益处
条形码识别技术已经相当成熟，也是降低错误的廉价的方式。但射频识别技术提供更强大的功能，其标记能在视线以外的距离被扫描，并可以反映患者复杂的信息数据库。因此，要采用射频识别技术， 取决于射频识别技术是不是优于条形码，取决于机构是否用长远的目光看待成本评估。虽然现在人们已经接受了条形码，但还会关心射频识别技术是否能提高效能，能否在长期使用后做到投资回笼。
另一挑战就是射频识别技术的发展步骤。标记在变小，读卡机更复杂，内在程序功能在扩展；并且有些公司担心该设备进入市场过早而没有买主。“没人愿意为他人做嫁衣。但人们愿意看到此项技术的优势特性和稳定性。”Jay Srini 说，“企业希望了解射频识别技术的巩固性和全面性，但我们不愿冒这个风险。”
这些顾虑，经过时间的磨合将会消除，就像担心患者的隐私问题一样，因为采用射频识别技术会涉及到医护人员、患者个人信息的存储和追踪，所以人们认为射频识别技术侵犯了个人隐私，并且现在忧虑仍然存在，但患者看上去已经逐渐接受了。虽然射频识别技术的成本相对条形码来说是很高，并且有些患者为此感到不满，但如果你解释他们被标记的原因，他们大都会很高兴的接受这样的护理。总之，争论在减少、形式在变化、射频识别技术的成本也在降低。应用只是时间问题
实际上，射频识别技术在医疗方面的应用逐渐成为现实，在未来的数年内，像射频识别技术这样的自动识别技术将被寄予厚望，因为它们孕育着更大的创新。美国专家认为应该加快射频识别技术的应用，他们认为在对条形码的更换上可以稍慢一点，但在其它方面如传染病的控制，应该加速射频识别技术的应用，因为在识别传染病患者接触过的物体而预防医院内感染等方面射频识别技术会起到重要作用。所以可以确定这是一个有着良好前景的技术。英国的专家也认为射频识别技术在医疗方面起到重要的作用是毫无疑问的，只是时间的问题。他们认为只是由于英国的医疗机构对接受新技术方面反映迟钝，才导致不能那么快地接受射频识别技术。
关键词：射频识别技术；身份验证；IC卡；智能
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-02
1 引言
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术[1]，俗称电子标签。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并获取相关数据，具有简单，快捷，方便的特点。本文使用了其最基本的识别验证功能，配合FASTRAX终端来实现车载司机的身份合法性，提高了车辆的安全使用性。
2 RFID系统的基本组成及特点
基本的RFID系统由电子标签（Tag）、阅读器（Reader）、天线（Antenna）和逻辑处理终端几部分组成[1]。如图1所示。
图1 身份识别验证系统原理图
电子信息卡也称为智能标签，由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。阅读器：阅读器又称读头、读写器等，它在RFID系统中扮演着重要的角色，主要负责与电子标签的双向通信，同时接受来自主机系统的控制指令。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。
3 RFID身份验证系统的设计与实现
3.1 系统的设计
在本系统中，选择MIFRAE 1K做为电子标签[2-3]，读卡器选择ACS公司的ACR122S读写器，支持ISO14443无线射频卡通信协议，适用于MIFARE 1K通信操作，并且提供了LED，蜂鸣器用于配合验证身份，此外利用其RS232接口与FASTRAX进行验证通信，系统物理结构如图2所示。
图2 身份识别验证系统物理结构部分
3.2 身份识别系统认证协议设计
无线射频技术的安全性至关重要，因此读卡器和电子标签之间的认证流程和通信安全性需要特别设计，本文采取的认证机制运用了读卡器和标签的互相认证。在这种认证机制中，读卡器与电子标签卡在出厂设置时都会存储一个公共的认证密钥K，并认为这个公钥是安全的，此公钥用于计算随机通信密钥，每次通信交易的密钥都会有所区别，无法被其他设备所复制。其机制流程如图3所示。
图3鉴别机制[4-6]
鉴别机制的执行过程如下：
（1）读卡器向射频卡发送认证请求命令。
（2）信息卡返回初步认证数据。
（3）读卡器接收响应后，产生随机数A并且和公共密钥K加密运算用形成公钥信息发送给射频卡。
（4）信息卡接收到读卡器的公钥与已有的公钥比较，相同则解密随机数A并产生随机数B，用公共密钥和B进行加密形成二次认证数据发送给读卡器；不相同则认证失败。
（5）读卡器成功接收后将接收的二次验证信息利用随机数B运算产生的数据再一次发送给信息卡，并用公共密钥解密，解析出随机数A′并与之前的随机数A对比，相同则认证成功；否则认证失败。
4 结语
RFID射频识别是一种非接触式的新型认证技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。作为身份认证技术非常合适，在这里我们将其运用到了交通运输领域，方便和安全的控制了车辆引擎的工作状态，便于公司对驾驶员和车辆的管理。本文仅给出了其中的一个应用，以供参考。
参考文献：
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[4]周，杨杰.车载GPS/GPRS实施定时系统关键技术研究[D].湖南：武汉理工大学，2007.
关键词：射频识别； 电子标签； 电子监管； 样品跟踪
中图分类号：TN9934 文献标识码：A 文章编号：1004373X（2012）22005903
近年来，随着对产品供应链管理和质量控制水平要求的不断提高，传统的监管模式已不能适应现代化的需求。经过近几年的不断努力，虽然我国政府、企业、研究机构相继开展了基于射频识别RFID（Radio Frequency IDentificaiton）在业务流程监管与服务方面的应用研究，在进出口货物检验检疫监管、物流、公共事业管理等行业或领域内初步实现了闭环的RFID监管与追溯应用［15］。但是，由于业务管理模式、运作机制、成本、技术等各种原因，国内尚未有研究或应用项目涉及技术机构尤其官方检验检疫技术机构的食品检验样品全流程跟踪控制领域。
当前，检验检疫等技术机构在食品样品检验过程中，采用条形码技术来实现追溯管理。这种方法一般均采用人工方法近距离读取条码，无法做到实时、快速地获得大批量食品的质量信息。同时，其在流转环节上也无法提供食品所处环境、状态信息的实时记录。因此，在这样的运作模式下，常常容易导致食品检验样品信息传递慢、差错率高，追溯性不强、业务进展状态不明、纠错成本高等多个问题。
本文结合检验检疫技术中心的业务需求，开展检验检疫食品样品流动跟踪监控管理的研究，提出基于RFID技术对食品检验样品进行电子监管，实时监控样品封装、运输、交接、流转、检测到处理的全过程动态信息，来实现食品检验样品信息的可追溯化、可监控化，从而推动检验检疫技术机构的信息化建设和进出口商品检验检疫电子监管的应用。
1 系统技术方案
1.1 食品样品检验的信息流分析
食品样品检验包括制样、仓储、检验、销毁4个环节，按照信息可查询、流向可跟踪、责任可追溯的基本要求，系统采用以RFID电子标签为基本流动数据载体和基本信息单元［68］。针对不同阶段的业务特点和需求，系统选择不同的RFID读写设备、RFID电子标签以及不同的标签阅读形式。其中涉及到两个贴有RFID电子标签的周转容器：周转箱和周转盒。周转盒用来盛放需要检验的食品样品；周转箱则用来装已制好样的周转盒，每个周转箱的最大容量为12个周转盒。其业务流程及数据信息如下：
（1） 制样阶段
此阶段是通过单标签的读写操作，往RFID电子标签内录入单个样品具体信息。由于读写距离比较近，此阶段选取低频RFID读写设备。
综合业务部门基于接收的形形的食品样品，将其分类装进贴有RFID标签的周转盒，并同时往RFID标签内写入相对应的样品编号、名称信息、状态信息，此即完成样品的制样过程。将已制好样的样品置入周转箱内，即完成样品周转箱的生成操作，实现了样品、周转箱的信息绑定。其具体流程图如图1所示。
此阶段是通过多标签的群读、写操作，更改每个RFID电子标签的状态信息，并为每个周转箱分配相应的库存位置信息。由于读写范围比较大，此阶段选用超高频RFID读写设备。其具体业务流程如图2所示。
此阶段是通过单标签的读、写操作，更改每个RFID电子标签的状态信息，以及绑定相应的检验样品成员信息。由于读写范围要求不高，此阶段选用高频RFID读写设备。其具体业务流程如图3所示。
此阶段是通过单标签的读、写操作，更改每个RFID电子标签的状态信息，以及绑定相应的检验样品成员信息。由于读写范围要求不高，此阶段选用高频RFID读写设备。其具体业务流程如图4所示。
本文提出的基于RFID的食品检验样品跟踪管理系统共分为4个层次［910］，自底向上依次为：
（1） 网络通信层（实现信息的网络传输）；
（2） 系统设备层（RFID硬件设备，其中包括低频、高频、超高频读写器和电子标签）；
（3） 信息资源层（根据RFID获取的数据资源，建立相应的数据库系统）；
（4） 系统业务层（基于业务流程开发制样模块、入库模块、检验模块、留样及销毁模块，以及跟踪查询模块）。
本系统采用SQL Server2005作为后台数据库，基于写入、存储在电子标签内的原始数据为基表，分别建立包括样品信息表、周转箱信息表、样品状态信息表、周转箱状态信息表、检验库信息表等数据表。考虑到系统的友好性与兼容性，基于.NET平台，采用C#实现管理系统功能模块：
（1） RFID读写设备的配置模块
该模块包括通信端口号设置、天线号设置、天线能量设置、服务器远程连接等功能。
（2） 业务操作功能模块
配置好RFID硬件设备参数，与远程服务器建立连接，即可对食品检验样品进行业务流程操作：
① 制样：读取周转箱编号；同时，将样品编号写入样品电子标签内；
② 入库：读取周转箱、样品标签内信息，与数据库内的信息进行匹对；信息一致，则点击界面“自动分配货位”按钮，为其分配相应的检验库存储货位；
③ 检验：基于检验清单需求，点击界面“查询”按钮，根据查询的检验样品货位信息，取出样品去检验；
④ 留样或销毁：检验完成，读取样品信息，点击界面“自动分配货位”按钮将样品入库留样，或者直接销毁。
关键词：RFID；自动识别；电子标签；接口协议
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.177
1 引言
FID（射频识别）技术来源于电磁感应现象，在20世纪80年代飞速发展，由于这项技术具有自动识别的能力，今年来发展也很迅猛。其技术的发展已经趋于多功能化。目前，多种已经投入实用的自动识别技术都与射频识别技术相关，但是这些技术还是有一些区别的，例如：核心工作原理、电磁波的工作频率和整个系统的技术特点以及系统所应用的相关技术标准还是不同的[1]。一个典型的射频识别系统由以下三部分组成，即电子标签、读写设备和后台数据处理系统。以上三部分的核心器件是电子标签。
2 射频识别中的电子标签技术
射频识别中的标签按工作原理可以分为主动式、被动式和半主动式三种。
2.1 被动式
射频识别中的被动式电子标签为常见标签，其特点是内部没有供电电源。这种电子标签依靠接收到的电磁波驱动内部的集成电路工作，而接受到的电磁波是由射频识别读取设备发射出来的。如果电子标签接收到的信号强度足够，就可以驱动内部电路向读写设备发送数据。这些数据通常有全球唯一的ID号以及电可擦写只读存储器中的预置数据[2]。由于被动式电子标签价格低廉、体积小以及无需专用电源供电的特点，因此此种标签占了主要市场份额。
2.2 半主动式
半主动式标签的出现与主动式标签的一些缺点有关。被动式标签的天线除了接收读写设备发射的电磁波来驱动内部基础电路外，还要通过将天线的阻抗切换来将电信号回传来产生数字信号。要提高回传效率，天线的设计很重要，必须处于短路开路间，但是这样处理又使得回传信号发生反射无法传送到读写设备。半主动式标签的结构与被动式标签类似，但是在内部多了一个微型电池给内部集成电路供电使得集成电路处于正确得工作状态[3]。与被动式标签相比，半主动式标签的响应速度更快，传输效率更高。
2.3 主动式
主动式标签内部具有微小内部电源给内部集成电路供电并且产生对外电磁波以被读写设备接收。由于内部独立电源产生的电磁波信号强度足够，主动式标签具有较长的发送距离和较大的存储容量来存储读写设备发送来的一些信息。
射频识别技术由一套完整的设备组成，这些设备的核心是电子标签，电子标签由存有代码识别能力的大规模集成电路处理器芯片和发射接收天线组成，目前主要是无源式。使用的时候由接收天线接收读写设备发送的电磁波信号。除此之外还有读写器和后台服务器系统。
在超市比较流行的条码技术与RFID相比缺点很多，RFID技术的优点很多，如存储容量大，发射距离长，信息安全度高，适应环境能力强，最重要的是可以一次性读取多个标签。缺点也明显，如目前的生产成本高，但是随时技术的发展和使用量的增加可以大大降低使用成本[4]。
相对也有缺点，就是建置成本较高。不过透过该技术的大量使用，生产成本就可大幅降低
3 结束语
射频识别技术今年来成为了物联网技术的核心和热点，伴随着相关技术的长足进步如微型集成电路的发展，微型智能电子标签得到了发展，其在超低功耗集成电路上的进步为超低功耗电子标签的发展创造条件。被动式电子标签没有电池，由接收读写器发射的电磁波信号从而获得电路所需的能量，这类线圈工作距离较近，且只能单向通信，使用的局限性较大，而主动式电子标签不但具备被动式电子标签的所有特性，而且还具有较长的读取距离，全双工通讯，使用寿命较长，性能更好等优点[5]。 物联网技术中，RFID可以对物体实现透明化追踪、通信与管理，是实现物联网的基本技术。RFID与智能网络等技术相结合，可以实现远距离物体的跟踪与信息的共享，从而赋予物体的智能，实现人与物、物与物的沟通对话，最终构成联通万事万物的物联网。
参考文献：
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关键词：射频识别技术；船闸自动排队管理系统；具体应用
从本质上讲，射频识别（RadioFrequencyIdentification,RFID）应当属于新型的自动化技术，借助此项技术可以辅助自动化的船闸管理。目前的状态下，很多企业都在尝试在水闸泵站的日常管理中引入射频识别的措施，以此来提升船闸管理与泵站管理流程的信息化、规范化与标准化，确保获得更好的通航效益[1]。相比于人工排队，船闸自动排队系统建立于射频识别的前提下，针对各个时间段的船闸通航都能予以适当安排，进而保证最根本的通航效率。必要时借助射频识别的措施还能预测实时性的流量，对此开展全程性的自动化监控。由此可见，船闸通航中的船闸排队系统有必要运用射频识别来实现全面改进，针对通航资源予以优化配置。
1射频识别指技术原理分析
具体来讲，射频识别指的是在电磁场或者交变磁场的辅助下，借助射频信号来判断特定的信息。因此，射频识别最典型的特征就在于不必接触识别对象，同时也具有自动性的特征。在射频信号的辅助下，针对特定对象就能进行判断和辨别，运用上述措施来获取精准度较高的结论与数据[2]。在全过程的射频识别中，操作人员都不必加以干预；即便处在恶劣状态下，通过射频识别也能获得实时性的信息结论。一般来讲，射频识别系统都要配备射频的电子标签，此外不能缺少阅读器作为辅助。针对特定类型的电子信息或者电子数据，都能将其保留于电子标签，以此来判断特定对象的基本特征。具体在操作时，技术人员可以把待测物品与电子标签结合在一起，在此前提下就能获得精准度较高的电子标记[3]。此外，电子标签应当连接于阅读器，对于实时性的指令进行传输。阅读器一旦发出了指令，电子标签就能对其进行鉴别，然后将其返回至阅读器。因此可以得知，无接触式的射频识别构成了新型的识别技术模式；在空间耦合的状态下，针对特定的射频信号就能进行相应的调制处理以及解调处理。从现状来看，射频识别可以运用多样化的电子标签作为辅助。然而实质上，如果要顺利完成射频识别的全过程，那么前提在于设置特定的工作频率与阅读距离。在电磁场耦合的作用下，针对天线尺寸与天线外形都要进行相应的设计。在这其中，标签芯片或者线圈可以构成电子标签，此类标签可以用来存储信息并且实现无线收发的功能。因此从技术原理来讲，实现射频识别的核心与关键应当落实于电子标签，在此基础上才能因地制宜设计阅读器。
2船闸自动排队管理系统运用射频识别技术的必要性
从基本特征来讲，射频识别指的是借助空间耦合效应下的射频信号来完成自动化的识别信息，因此具备非接触的特征。自动化的船闸排队管理具有更大的系统流量，对于各项设备之间的冲突可以进行有序消除。为了从根源上避免出现冲突，系统配置了防止冲突的各种措施与技术方案，在较短的时间段就能读取超过200个的射频标签。在瞬时的状态下，系统一般来讲都能达到200km/h或者更快的移动时速。除了上述性能之外，射频系统还表现为更好的可靠性与防干扰性。系统即便处在较高温度的环境中，也能正常进行运转。针对现场附近的多种干扰源都能进行全面的防控，并且不会伤害到人体。在人工调度船闸通航的传统模式下，船闸调度不能缺少人工指挥。然而实质上，人工指挥操控下的船闸通航实效性并不好，因此有待进行优化与改进。在现阶段的船闸管理中如果能引入自动化的射频识别，就可以获得更好的船闸通航效益，节省了船闸排队管理消耗的时间。
3具体的技术运用
3.1系统构成
船闸自动排队的射频识别系统应当配备有源的射频标签作为电子标签，对此增设防止挪用与防止拆卸的相关措施。在标准串口的辅助下，系统后台与以太网就能连接射频设备。船舶设有电子标签，具体在通航过程中，阅读器在间隔很远的距离就能获知实时性的船舶数据与航道信息。阅读器负责读取信息并且识别数据，而系统上位机最基本的功能在于处理并且分析相关数据，然后将其运用于船舶排队管理中[4]。从稳定性的角度来讲，对于整个系统都有必要配置专用性的监控平台，在监控平台上还应当配置服务器。为了节省系统设计的整体成本，可以选择在监控平台的位置上直接布置服务器，而不必增设额外的装置。此外，语音系统设有专用的智能引擎，因此可以自动播出实时性的数字语音。遇到紧急状况，系统还能播出报警性的语音。
3.2系统功能
目前的状态下，如果能在船闸排队管理中运用新型的射频识别技术，就可以构建多层次的射频监控系统。具体来讲，借助视频监控的方式可以收集实时性的水情信息，针对船闸在各个时间段的运行状况都能予以明确。实质上，射频识别运用于船闸监控的关键点应当包括闸门开关与水位的状态。射频读取器可以用来收集精确信息，在船闸队列中送入有源数据。此外，自动化系统还设有基础性的数据库，然后借助终端屏就可以显示较高精确度的电子数据，上述数据来源于基础数据库。智能语音系统通常可以生成精确的语音信息，然后自动进行语音的播放。在船闸排队的过程中，系统每隔特定的时间段就能生成警告信息以及其他信息，在此基础上自动完成语音播出。LED屏可以显示实时性的通航信息，其中涉及警告性的信息。在多媒体的辅助下，显示屏就能展示各个时间段生成的船闸通航信息，而多媒体一般来讲都包含了视频类、图片类与文字类的相关信息[5]。船闸排队管理应当体现智能化的特征，针对停留等待的船舶能否进入队列中进行精确的判断[6]。具体在判断时，智能化系统还需密切结合天文潮数据、闸门状况以及现场水位，通过综合判断才能获知最大化的闸室面积。由此可见，船舶如果要依次进入闸室系统，那么有必要将其控制于特定的深度与高度范围内。作为船闸排队的管理人员，针对上述要素也要予以全方位的考虑，然后优化各个船只的排序。通过屏幕显示的方式，语音系统就能播放精确的船闸信息。
4结语
目前的状态下，很多船闸通航系统仍沿用人工管理，技术人员对此有必要进行调整。未来在实践中，与射频识别密切相关的自动化管理还需加以改进，因地制宜选择适当的技术措施并且服务于船闸通航的顺利性。由此可见，在船闸自动排队的过程中运用射频识别作为管理辅助，有助于提升船闸管理的整体效能，因此值得在现阶段的船闸管理中推广运用。
[参考文献]
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20世纪80年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。
射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。
典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。
射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。
在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。
工作原理如图1所示。
2射频识别技术的分类
射频识别技术主要按以下四种方式分类。
(1)工作频率
根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。
(2)射频卡
根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。
(3)射频卡的有源与无源
射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。
(4)调制方式
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。
3国际射频识别技术发展状况
射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。
据有关权威数据显示，射频识别
产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
4射频识别技术在我国的发展
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。
目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。
4.1安全防护领域
(1)门禁保安
将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
(2)汽车防盗
这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。
另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。
(3)电子物品监视系统
电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。
4.2商品生产销售领域
(1)生产线自动化
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。
(2)仓储管理
将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。
(3)产品防伪
伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将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，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。
(4)RFID卡收费
国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。
4.3管理与数据统计领域
(1)畜牧管理
该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。
(2)运动计时
在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的
天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。
4.4交通运输领域
(1)高速公路自动收费及交通管理
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。
在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。
(2)火车和货运集装箱的识别
在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)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，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。
无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测，RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机，随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务，以及其他电脑基础建设的庞大需求。
或许这些预测过于乐观，但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件，这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、sap和sun。
二、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年哈里斯托克曼发表的利用反射功率的通信奠定了射频识别技术的理论基础。
射频识别技术的发展可按十年期划分如下：
1940-1950年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。
1950-1960年：早期射频识别技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。
1960-1970年：射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。
1970-1980年：射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。
1980-1990年：射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。
1990-2000年：射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。
2000年后：标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。
至今，射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。
三、无线射频识别技术
RFID系统的组成及其工作原理
RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由电子标签（Tag）、阅读器（Reader）和数据交换与管理系统（Processor）三大部分组成。电子标签（或称射频卡、应答器等），由耦合元件及芯片组成，其中饱含带加密逻辑、串行EEPROM（电可擦除及可编程式只读存储器）、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。
电子标签具有智能读写和加密通信的功能，它是通过无线电波与读写设备进行数据交换，工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器，有时也被称为查询器、读写器或读出装置，主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签，再把从主机发往电子标签的数据加密，将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。
RFID系统的工作原理如下：阅读器将要发送的信息，经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送，进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号，卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令，控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器，阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理；若为修改信息的写命令，有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压，提供擦写EEPROM中的内容进行改写，若经判断其对应的密码和权限不符，则返回出错信息。
在RFID系统中，阅读器必须在可阅读的距离范围内产生一个合适的能量场以激励电子标签。在当前有关的射频约束下，欧洲的大部分地区各向同性有效辐射功率限制在500mW，这样的辐射功率在870MHz，可近似达到0.7米。美国、加拿大以及其他一些国家，无需授权的辐射约束各向同性辐射功率为4W，这样的功率将达到2米的阅读距离，在获得授权的情况下，在美国发射30W的功率将使阅读区增大到5.5米左右。
RFID技术的分类
RFID技术的分类方式常见的有下面四种：
根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频（30kHz～300kHz）、中频（3MHz～30MHz）和高频系统（300MHz～3GHz）。RFID系统的常见工作频率有低频125kHz、134.2kHz，中频13.56MHz，高频860MHz～930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。
低频系统特点是电子标签内保存的数据量较少，阅读距离较短，电子标签外形多样，阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等；中频系统则用于需传送大量数据的应用系统；高频系统的特点是电子标签及阅读器成本均较高，标签内保存的数据量较大，阅读距离较远（可达十几米），适应物体高速运动，性能好。阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性，但其天线宽波束方向较窄且价格较高，主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，多在火车监控、高速公路收费等系统中应用。
根据电子标签的不同可分为可读写卡（RW）、一次写入多次读出卡（WORM）和只读卡（RO）。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等；WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，比RW卡要便宜；RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。
根据电子标签的有源和无源又可分为有源的和无源的。有源电子标签使用卡内电流的能量、识别距离较长，可达十几米，但是它的寿命有限（3～10年），且价格较高；无源电子标签不含电池，它接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后，利用阅读器发射的电磁波提供能量，一般可做到免维护、重量轻、体积小、寿命长、较便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十厘米，且需要阅读器的发射功率大。
根据电子标签调制方式的不同还可分为主动式（Active tag）和被动式（Passive tag）。主动式的电子标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器，主要用于有障碍物的应用中，距离较远（可达30米）；被动式的电子标签，使用调制散射方式发射数据，它必须利用阅读器读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。
四、无线射频识别技术改变生活
RFID是通过无线电波扫描基于芯片的电子标签，以实现对物体的识别。这是一项应用前景非常广泛的网络技术，它实现了网络与物理世界的联络。RFID芯片只有蚂蚁头大小，很容易嵌入任何商品标签。德国的世界杯门票就是未来票务革新的一个开端。未来的足球赛、大型演唱会、大型国际会议，甚至紧缺的机票、火车票都可以通过RFID实现有效管理，杜绝倒票和其他不安全因素。
在安保领域，RFID技术应用也开始普及，德国法兰克福机场与日本东京机场联合应用该技术，提高行李安检效率。法兰克福机场电子扫描仪检测的数据，东京也很快能看到。在美国有近100万个家庭宠物携带有这种芯片，一旦宠物走失，主人能很快地找回。2004年9月，日本的一家私立小学在学生书包上也安装了RFID芯片，家长能随时知道孩子的去处。 2004年底的印度洋大海啸后，死难者遗体的鉴定成了一大难事，而今后游客只要注射了RFID芯片，在任何地方遇到事故或被劫持，就能很快被发现。
五、无线射频识别技术发展存在的问题
RFID技术发展的前景是难以估量的，从厨房到展览馆，从超市到迪斯科舞厅，可以说没有哪个经济领域的分支可以不应用RFID的。然而，这一技术的应用可能也会产生某些负面影响。例如：RFID芯片的普遍应用将大大减少零售业的人力需求，这将可能导致员工的失业，并引起员工对新技术的抵触情绪。
由于RFID技术的来临太快，许多技术细节问题也还没有得到解决。到目前为止，RFID技术还没有最终的标准和统一的频率。欧洲RFID系统发射的是一种频率，美国发射的是另一种频率。另外，无线电波的发射受到液体和金属的影响，因此，对饮料和罐头这样的商品应用RFID还比较困难。重要的一点是还不清楚，谁来承担新技术的开发成本，商业零售商和技术供应商之间为此还存在争论。
RFID的广泛应用还引起数据和消费者保护争论。目前，全球都在关注美国关于解决消费者针对超市强行进入私人生活的话题。德国比勒费尔德民权联合会也发起了捍卫个人数据隐私的倡议，反对所谓的间谍芯片。该机构认为，随着RFID芯片越来越容易地被隐藏在鞋子或衣服里，完全有理由相信，未来这种芯片的扫描仪或识别器也会被安装在墙上、门槛里、加油站柱子上或楼梯上，企业可以用来随时随地监控员工或消费者的行为。
批评者是否夸大了RFID的负面影响还有待质疑，事实上目前RFID芯片的无线电波发射范围还很有限。
关键词:RFID现代物流管理智能化物流管理
射频识别技术是无线通信IC和天线所构成的组件的通称。它的成品有着各式各样的形状和大小,不过其基本的卡片型、硬币型及有印刷天线的纸张等,不过其基本的功能却是一样的,只要配搭专用的读写器(READER/WRITER),就可以从外部读取或写入信息。
但这种仅能提供单一功能的RFID,却扮演了实现ubiquitoous(网路无所不在)社会的牵线者,正牵起一股狂大的旋风。服饰业、食品业、物流业等许多业界已开始认真思考以此项技术代替传统的条形码系统。在欧美各国,包括了美国的WalMart、英国的特易购Tesco、德国的Metro等大型的连锁式零售企业,都以提升公司内部物流系统的效率为目标,相继宣布未来将在2005-2006年间,正式采用RFID系统。
由此可见,无线射频识别技术已经在全球的零售业界掀起了一股旋风,而与其休戚与共的现代物流业,当然也不可避免地卷入了这一旋涡。
现代智能化物流管理
现代的物流,是以物流企业为主体、以第三方物流配送服务为主要形式、由物流和信息流相结合的、涉及供应链全过程的现代物流系统。在信息化时代里面,随着网络技术、电子商务、交通运输和管理的现代化,现代物流配送也将在运输网络合理化和销售网络系统化的基础上,实现整个物流系统管理的电子化及信息化,配送各环节作业的自动化和智能化,从而进入以网络技术和电子商务为代表的物流配送的新时期。
此外,现代物流表现为企业生产与运输一体化的供应链管理与服务。其中货物运输所需的成本、时间及货物在途的状态控制是整个供应链管理过程中的重要环节。而将射频识别技术RFID与现代的物流管理相结合,将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平,其势必成为21世纪现代物流发展的不可逆转的趋势。
射频识别技术的技术优势分析
传统的自动识别技术的主要功能是提供关于个人、动物、货物和商品的区别于他物的相关信息。在当今的服务领域、在商品销售与后勤分配领域、以及在商业部门、在生产企业和材料流通等领域自动识别技术己得到了快速的普及和应用。
条形码技术,曾在识别系统领域引起了一场革命并得到了广泛的应用。但是现在这种技术在许多场合已经不能满足人们的需要了。条形码虽然很便宜,但它的存储能力小、不能改写等的缺点均限制了它在自动识别领域的应用。
在这样特殊的历史背景底下,在我们对大存储量信息载体和无线信息交换方式的需求下面,RFID技术应运而生。而要把自动识别技术与现代的物流管理相结合,在技术的实际应用当中提高物流管理的效率和效益,RFID技术较之以传统的识别技术,具有其自身独特的技术优势(见表1):
射频识别技术的应用优势分析
无论是传统的管理方式,还是现代更强调智能化的管理方式,物流管理的最终目标都是要通过向商品流通过程当中不同的对象提品或服务以换取利润。因此,商品从生产、储存、运输到流通,这一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射频识别技术的应用,能帮助我们在其中不同的范围或领域内改进业务
的效率和效益,这具体表现在以下几个方面:
零售领域
无论是一包糖果,还是一台冰箱或者电视机,在外包装上加印规范的条形码,已经是绝大多数企业生产过程中一个常规的步骤。在商品流通企业,例如大型超市,店员通过扫描条形码来结账和统计库存也是司空见惯的一个场景。
然而,这一场景可能很快要成为历史,产品包装上的条形码可能将要消失,而由加贴或者隐藏在包装内的智能识别标签(RFID)取而代之。RFID的应用,将使企业的产品和商品信息统计在无形中自动完成,大大提高运营效率。
物流运输领域
在商品出货运输的过程中,RFID系统可以指导和跟踪货物运输到分类的地点,通过实时收集的货物信息,调度和分配运输工具的有效工作时间。此外,它还能帮助我们完成诸如:集装箱检视、集装箱分舱、内装货物的核对和确认,以及发货单打印等工作。
在该领域内RFID的广泛应用,能够使得货物运输过程中人为参与因素大量地减少,籍此获取更准确的货物信息,实现货物有效的在途控制。同时,进一步降低物流成本,提高生产效率。对管理者而言,就是可以随时地监控全局,更好地调整资源和劳动力的配置。
商品库存领域
智能化的库存管理,能够帮助我们精确地监控产品的流动情况,实现库存状况的实时控制,从而提高生产透明度和生产效率。
RFID技术的运用,能使我们通过无线射频信息的收集而直接完成商品的入库工作。货物的实时位置和运动信息,都直接由RFID系统进行实时跟踪,仓库工作人员只需借助RFID的收发天线和读写器的帮助,即可把货物的信息记录入库。同时,RFID系统还可以根据货物标签中所记录的有关数量和体积等的信息,指示出最合适的仓储位置,以达到仓储空间的最优化利用。而在货物清点的过程当中,也可以通过自动跟踪RFID标签,极大地提高清点工作的透明度和效率。
生产领域
