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射頻識别技術（RFID），是20世紀80年代發展起來的一種新興自動識别技術，射頻識别技術是一項利用射頻信号通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識别目的的技術。RFID是一種簡單的無線系統，隻有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器（或閱讀器）和很多應答器（或标簽）組成。目前RFID技術應用很廣，如：圖書館，門禁系統，考勤，食品安全溯源等。　　

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概念

射頻識别系統 RFID system由射頻标簽、識讀器和計算機網絡組成的自動識别系統。通常，識讀器在一個區域發射能量形成電磁場，射頻标簽經過這個區域時檢測到識讀器的信号後發送存儲的數據，識讀器接收射頻标簽發送的信号，解碼并校驗數據的準确性以達到識别的目的。

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技術

最初在技術領域，應答器是指能夠傳輸信息回複信息的電子模塊，近些年，由于射頻技術發展迅猛，應答器有了新的說法和含義，又被叫做智能标簽或标簽。RFID電子電梯合格證的閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子标簽進行無線通信，可以實現對标簽識别碼和内存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

RFID射頻識别是一種非接觸式的自動識别技術，它通過射頻信号自動識别目标對象并獲取相關數據，識别工作無需人工幹預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識别高速運動物體并可同時識别多個标簽，操作快捷方便。

标簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個标簽具有唯一的電子編碼，附着在物體上标識目标對象。

閱讀器（Reader）：讀取（有時還可以寫入）标簽信息的設備，可設計為手持式rfid讀寫器或固定式讀寫器。

天線（Antenna）：在标簽和讀取器間傳遞射頻信号。

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工作原理

标簽進入磁場後，接收解讀器發出的射頻信号，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的産品信息（Passive Tag，無源标簽或被動标簽），或者由标簽主動發送某一頻率的信号（Active Tag，有源标簽或主動标簽），解讀器讀取信息并解碼後，送至中央信息系統進行有關數據處理。

一套完整的RFID系統， 是由閱讀器（Reader）與電子标簽（TAG）也就是所謂的應答器（Transponder）及應用軟件系統三個部份所組成，其工作原理是Reader發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅動Transponder電路将内部的數據送出，此時 Reader便依序接收解讀數據， 送給應用程序做相應的處理。

以RFID 卡片閱讀器及電子标簽之間的通訊及能量感應方式來看大緻上可以分成：感應耦合（Inductive Coupling)）及後向散射耦合（BackscatterCoupling）兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識别信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。

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工作方式

射頻識别系統的基本工作方式分為全雙工（Full Duplex）和半雙工（Half Duplex）系統以及時序（SEQ）系統。全雙工表示射頻标簽與讀寫器之間可在同一時刻互相傳送信息。半雙工表示射頻标簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時刻隻能向一個方向傳送信息。

在全雙工和半雙工系統中，射頻标簽的響應是在讀寫器發出的電磁場或電磁波的情況下發送出去的。因為與閱讀器本身的信号相比，射頻标簽的信号在接收天線上是很弱的，所以必須使用合适的傳輸方法，以便把射頻标簽的信号與閱讀器的信号區别開來。在實踐中，人們對從射頻标簽到閱讀器的數據傳輸一般采用負載反射調制技術将射頻标簽數據加載到反射回波上（尤其是針對無源射頻标簽系統）。

時序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場短時間周期性地斷開。這些間隔被射頻标簽識别出來，并被用于從射頻标簽到閱讀器的數據傳輸。其實，這是一種典型的雷達工作方式。時序方法的缺點是：在閱讀器發送間歇時，射頻标簽的能量供應中斷，這就必須通過裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進行補償。

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工作頻率

通常閱讀器發送時所使用的頻率被稱為RFID系統的工作頻率。常見的工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz及13.56MHz等等。低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz，典型的工作頻率有：125KHz、225KHz、13.56M等，這些頻點應用的射頻識别系統一般都有相應的國際标準予以支持。其基本特點是電子标簽的成本較低、标簽内保存的數據量較少、閱讀距離較短、電子标簽外形多樣（卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強等。

高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz， 典型的工作頻段有：915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。高頻系統在這些頻段上也有衆多的國際标準予以支持。高頻系統的基本特點是電子标簽及閱讀器成本均較高、标簽内保存的數據量較大、閱讀距離較遠（可達幾米至十幾米）， 适應物體高速運動性能好，外形一般為卡狀，閱讀天線及電子标簽天線均有較強的方向性。

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分類

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

無源RFID産品發展最早，也是發展最成熟，市場應用最廣的産品。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随處可見，屬于近距離接觸式識别類。其産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産品，是最近幾年慢慢發展起來的，其遠距離自動識别的特性，決定了其巨大的應用空間和市場潛質。在遠距離自動識别領域，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，屬于遠距離自動識别類。産品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GMHZ。

有源RFID産品和無源RFID産品，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，我們着重介紹介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID産品，該産品集有源RFID和無源RFID的優勢于一體，在門禁進出管理，人員精确定位，區域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領域有着很大的優勢。

半有源RFID産品，結合有源RFID産品及無源RFID産品的優勢，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，利用低頻近距離精确定位，微波遠距離識别和上傳數據，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，遠距離識别及上傳數據。

半有源RFID是一項易于操控、簡單實用且特别适合用于自動化控制的靈活性應用技術，識别工作無須人工幹預，它既可支持隻讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準;可在各種惡劣環境下自由工作，短距離射頻産品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體;長距射頻産品多用于交通上，識别距離可達幾十米，如自動收費或識别車輛身份等。

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系統優勢

RFID是一項易于操控，簡單實用且特别适合用于自動化控制的靈活性應用技術，識别工作無須人工幹預，它既可支持隻讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準;可自由工作在各種惡劣環境下：短距離射頻産品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體;長距射頻産品多用于交通上，識别距離可達幾十米，如自動收費或識别車輛身份等。射頻識别系統主要有以下幾個方面系統優勢：

讀取方便快捷：數據的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進行。有效識别距離更大，采用自帶電池的主動标簽時，有效識别距離可達到30米以上。

識别速度快：标簽一進入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個标簽，實現批量識别。

數據容量大：數據容量最大的二維條形碼（PDF417），最多也隻能存儲2725個數字;若包含字母，存儲量則會更少；RFID标簽則可以根據用戶的需要擴充到數十K。

使用壽命長，應用範圍廣：其無線電通信方式，使其可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境，而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼。

标簽數據可動态更改：利用編程器可以向寫入數據，從而賦予RFID标簽交互式便攜數據文件的功能，而且寫入時間相比打印條形碼更少。

更好的安全性：不僅可以嵌入或附着在不同形狀、類型的産品上，而且可以為标簽數據的讀寫設置密碼保護，從而具有更高的安全性。

動态實時通信：标簽以與每秒50～100次的頻率與解讀器進行通信，所以隻要RFID标簽所附着的物體出現在解讀器的有效識别範圍内，就可以對其位置進行動态的追蹤和監控。

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