RFID基礎(chǔ)知識(shí)

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別。常稱為感應(yīng)式電子芯片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼等等。一套完整 RFID系統(tǒng)由Reader和Transponder兩部份組成，其動(dòng)作原理為由Reader發(fā)射一特定頻率之無限電波能量給Transponder，用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部之ID Code送出，此時(shí)Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且芯片密碼為世界唯一無法復(fù)制，安全性高、長(zhǎng)壽命。

RFID的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動(dòng)物芯片、汽車芯片防盜器、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。

電子標(biāo)簽即為RFID，有的稱為射頻標(biāo)簽、射頻識(shí)別。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過射頻信號(hào)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)，作為條形碼的無線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。

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。

短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。

長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。

RFID解決方案是RFID技術(shù)供應(yīng)商針對(duì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應(yīng)用方案，可根據(jù)不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。 RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類，物流、防偽防盜、身份識(shí)別、資產(chǎn)管理、動(dòng)物管理、快捷支付等等。

RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮，應(yīng)用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國防等等。Gartner Group認(rèn)為，RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，然而其成功的關(guān)鍵除了標(biāo)簽（Tag）的價(jià)格、天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件（Killer Application），才能迅速推廣。而中間件（Middleware）可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：

標(biāo)簽(Tag)：由耦合組件及芯片組成，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)。

據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì)，通過采用RFID沃爾瑪每年可以節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動(dòng)力成本。盡管另外一些分析師認(rèn)為80億美元這個(gè)數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問，RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品），而現(xiàn)在單是盜竊一項(xiàng)，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營(yíng)業(yè)額能達(dá)到這個(gè)數(shù)字，就可以在美國1000家最大企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

無線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)、無源電子標(biāo)簽(Passive tag)和半無源電子標(biāo)簽(Semi—passive tag)。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無源射頻標(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池，半無源電子標(biāo)簽(Semi—passive tag)部分依靠電池工作。

電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。

RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷拈喿x器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

RFID直接繼承了雷達(dá)的概念，并由此發(fā)展出一種生機(jī)勃勃的AIDC新技術(shù)——RFID技術(shù)。1948年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識(shí)別RFID的理論基礎(chǔ)。

RFID技術(shù)發(fā)展的歷程表。在20世紀(jì)中，無線電技術(shù)的理論與應(yīng)用研究是科學(xué)技術(shù)發(fā)展最重要的成就之一。RFID技術(shù)的發(fā)展可按10年期劃分如下：

1941～1950年。雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù)，1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

1951～1960年。早期RFID技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。

1961～1970年。RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。

1971～1980年。RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RFID技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。

1981～1990年。RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。

1991～2000年。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛采用，RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。

2001～至今。標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展，電子標(biāo)簽成本不斷降低，規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。

RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID正在成為現(xiàn)實(shí)。

1.1.1 RFID工作原理和相關(guān)原理知識(shí)

其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合組件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。

(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。

(2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識(shí)別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cm。

電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識(shí)別作用距離大于1m，典型作用距離為3～l0m。

1.1.2 RFID應(yīng)用領(lǐng)域

RFID應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛

1、物流：物流過程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采集，倉儲(chǔ)應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政，快遞。

2、零售：商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貨，防盜。

3、制造業(yè)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動(dòng)化生產(chǎn)。

4、服裝業(yè)：自動(dòng)化生產(chǎn)，倉儲(chǔ)管理，品牌管理，單品管理，渠道管理。

5、醫(yī)療：醫(yī)療器械管理，病人身份識(shí)別，嬰兒防盜。

6、身份識(shí)別：電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。

7、防偽：貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等。

8、資產(chǎn)管理：各類資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險(xiǎn)品等)。

9、交通：高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機(jī)車識(shí)別等。

10、食品：水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理。

11、動(dòng)物識(shí)別：訓(xùn)養(yǎng)動(dòng)物，畜牧牲口，寵物等識(shí)別管理。

12、圖書館：書店，圖書館，出版社等應(yīng)用。

13、汽車：制造，防盜，定位，車鑰匙。

14、航空：制造，旅客機(jī)票，行李包裹追蹤。

15、軍事：彈藥，槍支，物資，人員，卡車等識(shí)別與追蹤。

1.1.3 RFID相關(guān)術(shù)語

RFID相關(guān)術(shù)語

射頻：一般指微波。

微波：波長(zhǎng)為0.1～100cm或頻率在1～100GHZ的電磁波。

電子標(biāo)簽：以電子數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)物體代碼的標(biāo)簽，也叫射頻卡。

被動(dòng)式電子標(biāo)簽：內(nèi)部無電源、靠接收微波能量工作的電子標(biāo)簽。

主動(dòng)式電子標(biāo)簽：靠?jī)?nèi)部電池供電工作的電子標(biāo)簽。

微波天線：用于發(fā)射和接受微波信號(hào)。

讀出裝置：用于讀取電子標(biāo)簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。

閱讀器：用于讀取電子標(biāo)簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。

編程器：用于將電子數(shù)據(jù)寫入電子標(biāo)簽或查閱電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

波束范圍：指天線發(fā)射微波的照射功率范圍。

標(biāo)簽容量：電子標(biāo)簽編程時(shí)所能寫入的字節(jié)數(shù)或邏輯位數(shù)。

振幅(Amplitude)：無線電波最高點(diǎn)和零值之間的距離。

只讀存儲(chǔ)（Read-only memory，ROM）：一種將信息存儲(chǔ)在芯片上的形式，不能被覆蓋。只讀芯片要比讀寫芯片便宜得多。

自動(dòng)數(shù)據(jù)采集（Automatic data capture，ADC）：用于收集數(shù)據(jù)并直接將其導(dǎo)入（不涉及人工參與）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法（見自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集）。

智能卡（Smart Card）：內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡的通稱。一些智能卡包含一個(gè)RFID芯片，所以它們不需要與讀寫器的任何物理接觸就能夠識(shí)別持卡人。RFID智能卡常常被稱為“遙控”智能卡。

a-Biz—自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用案例框架。

a-Biz是一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別工程，它的終極目標(biāo)是將自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用案例結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)“商業(yè)自動(dòng)化”，或者說是a-Biz。

ASN—高級(jí)貨運(yùn)通知，也可稱之為DA，此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對(duì)方貨物在運(yùn)送途中。

BIS—商業(yè)信息系統(tǒng)，商業(yè)信息系統(tǒng)，即BIS，是用來處理商業(yè)交易信息的系統(tǒng)。

DA—發(fā)貨通知，此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對(duì)方貨物在運(yùn)送途中。

EAN—?dú)W洲物品編碼組，該組織創(chuàng)建于1974年，是由歐洲12個(gè)國家的生產(chǎn)商和分銷商建立了一個(gè)ad-hoc委員會(huì)。它的任務(wù)是調(diào)查在歐洲制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的編碼體系的可能性，類似于美國使用的UPC體系。最終創(chuàng)立了與UPC兼容的“歐洲物品編碼”。

EPCTM—產(chǎn)品電子碼，產(chǎn)品電子碼，即EPC，是自動(dòng)識(shí)別體系中用來唯一標(biāo)識(shí)對(duì)象的編碼。它的目的類似于GTIN 及UPC 等。

ONS—對(duì)象名解析服務(wù)，對(duì)象名稱解析服務(wù)，即ONS，是自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)組件。類似于Internet 中的域名解析服務(wù)DNS，跟DNS 類似，ONS 也執(zhí)行名稱解析功能。

PML—實(shí)體標(biāo)記語言，自動(dòng)識(shí)別設(shè)備使用實(shí)體標(biāo)記語言傳遞實(shí)體信息。

SavantTM —自動(dòng)識(shí)別技術(shù)框架的一部分。它是一個(gè)在全球范圍內(nèi)分布的服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)路由服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)捕獲、數(shù)據(jù)監(jiān)視及數(shù)據(jù)傳送功能。

UCC—統(tǒng)一編碼委員會(huì)，統(tǒng)一編碼委員會(huì)的任務(wù)是在全球范圍內(nèi)，其目標(biāo)是建立與推動(dòng)物品識(shí)別及相關(guān)電子通訊技術(shù)的多元化工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。提高供應(yīng)鏈內(nèi)的管理水平，為使用者帶來附加價(jià)值。

UML—統(tǒng)一建模語言，統(tǒng)一建模語言，即UML，是一種使用案例和活動(dòng)圖等工具，為商業(yè)需求和商業(yè)流程建模的描述性語言。

1.2.1 什么是電子產(chǎn)品代碼標(biāo)簽

電子產(chǎn)品代碼是全球產(chǎn)品代碼的發(fā)展，可以識(shí)別視野之外的目標(biāo)。電子產(chǎn)品代碼并不僅僅是一個(gè)無線電波條形碼，它包含著一系列的數(shù)據(jù)和信息，象產(chǎn)地，日期代碼和其它關(guān)鍵的供應(yīng)信息，這些信息儲(chǔ)存在一個(gè)小的硅片中，利用標(biāo)簽，解讀器和計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)者和零售商就可以隨時(shí)了解精確的產(chǎn)品和庫存信息。

1.2.2 RFID標(biāo)簽的價(jià)格是多少

RFID標(biāo)簽的價(jià)格一直是抑制RFID發(fā)展的桎梏。射頻標(biāo)簽價(jià)格根據(jù)標(biāo)簽種類和應(yīng)用價(jià)格從30美分到50美元不等，總的來說，用在高檔產(chǎn)品中的智能標(biāo)簽在50美分以上，主動(dòng)標(biāo)簽要貴的多，帶有復(fù)雜靈敏組件的價(jià)格在100美元以上。

一段時(shí)間前，某公司重磅推出5美分Gen 2標(biāo)簽產(chǎn)品，宣稱終端用戶只要一次標(biāo)簽定購量達(dá)到1億枚，其RFID Gen 2標(biāo)簽價(jià)格就可以降到5美分/枚。而很明顯，暫時(shí)沒有哪家公司的用量有這么大。而同時(shí)，一些機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：RFID標(biāo)簽的市場(chǎng)潛能非常大，預(yù)期到了2010年達(dá)到230億美元，但是目前僅是冰山之一角。而標(biāo)簽的價(jià)格，大概還要另外5～7年時(shí)間，才可能如人們預(yù)期的，降到每個(gè)5美分。

1.2.3 射頻標(biāo)簽?zāi)苡糜诮饘傥矬w嗎？能用于含水成分較高的物品嗎

金屬和多水環(huán)境也是阻止RFID大量使用的一個(gè)很大因素。無線電波會(huì)從金屬物體上反射回來，會(huì)被水吸收。這會(huì)使跟蹤金屬物體或是含水較高的物體產(chǎn)生困難。但是精心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能解決這些問題。

1.2.4 只讀和讀寫標(biāo)簽有什么區(qū)別

1.2.5 什么叫標(biāo)簽沖突

解讀器在同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽發(fā)射回來的信息會(huì)產(chǎn)生標(biāo)簽沖突的問題，商家采用不同的系統(tǒng)使得標(biāo)簽一次發(fā)回一個(gè)信息。解讀器又能同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽，所以所有的標(biāo)簽?zāi)芡瑫r(shí)被讀取。

1.2.6 射頻標(biāo)簽?zāi)軆?chǔ)存多少信息

標(biāo)簽根據(jù)商家種類的不同能儲(chǔ)存從512byte到4M不等的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的應(yīng)用和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)決定的。例如，標(biāo)簽?zāi)軌蛱峁┊a(chǎn)品生產(chǎn)，運(yùn)輸，存儲(chǔ)情況，也可以辨別機(jī)器，動(dòng)物和個(gè)體的身份。這些類似于條形碼中存儲(chǔ)的信息。標(biāo)簽還可以連接到數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)產(chǎn)品庫存編號(hào)，當(dāng)前位置，狀態(tài)，售價(jià)，批號(hào)的信息。相應(yīng)的，射頻標(biāo)簽在讀取數(shù)據(jù)時(shí)不用參照數(shù)據(jù)庫可以直接確定代碼的含義。

1.2.7 射頻標(biāo)簽可以和傳感器連接嗎

可以，射頻標(biāo)簽已經(jīng)和許多傳感器連接了，包括能記錄溫度，濕度的。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，標(biāo)簽?zāi)軌虻玫教崾?，尤其是?dāng)變化對(duì)物品的儲(chǔ)存和使用有重要影響時(shí)。

1.2.8 應(yīng)答器，智能標(biāo)簽，射頻標(biāo)簽有什么區(qū)別

最初在技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)答器是指能夠傳輸信息、回復(fù)信息的電子模塊，近些年，由于射頻技術(shù)發(fā)展迅猛，應(yīng)答器有了新的說法和含義，又被叫做智能標(biāo)簽或標(biāo)簽。智能標(biāo)簽確切的說是射頻標(biāo)簽的一種創(chuàng)新，由具有粘性的標(biāo)簽和超薄射頻標(biāo)簽組成。智能標(biāo)簽將射頻技術(shù)和方便靈活的標(biāo)簽印刷優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，具有讀寫功能的智能標(biāo)簽?zāi)鼙欢啻尉幊蹋裱瓨?biāo)簽最初制作時(shí)的編碼規(guī)律。

RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

1.2.9 哪種標(biāo)簽適合我的客戶的產(chǎn)品

標(biāo)簽?zāi)茉谟兴沫h(huán)境下正常工作嗎？金屬會(huì)破壞它的功能嗎？在什么溫度下它能正常工作？含水量較高的產(chǎn)品，金屬物品，很高或是很低的溫度對(duì)于標(biāo)簽的工作都會(huì)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。但是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能克服這些缺點(diǎn)，因此根據(jù)應(yīng)用功能和對(duì)象的不同，標(biāo)簽的種類也大相徑庭。射頻標(biāo)簽的目的是使用一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電子產(chǎn)品代碼，使產(chǎn)品在不同領(lǐng)域都能被辨識(shí)。

1.3.1 什么是RFID讀寫器

無線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷拈喿x器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

1.3.2 RFID的工作原理

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖8—1所示。其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合組件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。

(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律，如右圖所示。

(2) 電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。

電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識(shí)別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cra。

電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識(shí)別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。

RFID讀寫器技術(shù)原理圖:

電感耦合模型的讀寫器

電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器

1.3.3 RFID讀寫器防沖撞（防碰撞）實(shí)理機(jī)理

RFID分類的第二個(gè)重要的看點(diǎn)在于是否需要同時(shí)讀取復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能在通信上所采取的技術(shù)是（防沖撞）“防碰撞”。同時(shí)讀取復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽是常被人們談及的RFID比圖形碼遠(yuǎn)為優(yōu)越的地方，但是如果沒有防碰撞 （防沖撞）的功能時(shí)，RFID系統(tǒng)只能讀寫一個(gè)標(biāo)簽。在這種情況下如果有兩個(gè)以上的標(biāo)簽同時(shí)處于可讀取的范圍內(nèi)就會(huì)導(dǎo)致讀取的錯(cuò)誤。

其次，我們來簡(jiǎn)單地說明防碰撞（防沖撞）功能的工作原理。即使是具有防碰撞（防沖撞）功能的RFID系統(tǒng)，實(shí)際上并非同時(shí)讀取所有標(biāo)簽的內(nèi)容。在同時(shí)查出有復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽存在的情況下，檢索信號(hào)并防止沖突的功能開始動(dòng)作。為了進(jìn)行檢索，首先要確定檢索條件。例如，13.56MHz頻帶的RFID系統(tǒng)里應(yīng)用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步驟如下。

1）、首先，閱讀器指定電子標(biāo)簽內(nèi)存的特定位數(shù)（1~4位左右）為次數(shù)批量。

2）、電子標(biāo)簽根據(jù)次數(shù)批量，將響應(yīng)的時(shí)機(jī)離散化。例如在兩位數(shù)的次數(shù)批量“00、01、10、11”時(shí)，讀寫器將以不同的時(shí)機(jī)對(duì)這四種可能性逐一進(jìn)行響應(yīng)。

3）、若在各個(gè)時(shí)機(jī)里同時(shí)響應(yīng)的電子標(biāo)簽只有一個(gè)的場(chǎng)合下才能得到這個(gè)電子標(biāo)簽的正常數(shù)據(jù)。信息讀取之后閱讀器對(duì)于這個(gè)電子標(biāo)簽發(fā)送在一定的時(shí)間內(nèi)不再響應(yīng)的睡眠的指令（Sleep/Mute）使之在休眠，避免再次向應(yīng)。

4）、若在各個(gè)時(shí)機(jī)內(nèi)同時(shí)由幾個(gè)電子標(biāo)簽響應(yīng)，判別為“沖突”。在這種情況下，內(nèi)存內(nèi)的另外兩位數(shù)所記錄的次數(shù)批量，重復(fù)以上從2）開始的處理。

5）、所有的電子標(biāo)簽都完成響應(yīng)之后，閱讀器向他們發(fā)送喚醒的指令（Wake Up），從而完成對(duì)所有電子標(biāo)簽的信息讀取。

在這種搭載有防碰撞（防沖撞）功能的RFID系統(tǒng)中，為了只讀一個(gè)標(biāo)簽，幾經(jīng)調(diào)整次數(shù)批量反復(fù)讀取進(jìn)行檢索。所以，一次性讀取具有一定數(shù)量的標(biāo)簽的情況下，所有的標(biāo)簽都被讀到為止其速度是不同的，一次性讀取的標(biāo)簽數(shù)目越多，完成讀取所需時(shí)間要比單純計(jì)算所需的時(shí)間越長(zhǎng)。

實(shí)現(xiàn)防止抗碰撞（防沖撞）的功能是RFID在物流領(lǐng)域中取代圖形碼所必不可少的條件。例如，在超市中，商品是裝在購物車?yán)锩孢M(jìn)行計(jì)價(jià)的。為了實(shí)現(xiàn)這種計(jì)價(jià)方式，抗碰撞（防沖撞）功能必須完備。另一方面，在電子貨幣和個(gè)人認(rèn)證方面利用RFID系統(tǒng)時(shí)，同時(shí)識(shí)別幾個(gè)標(biāo)簽是發(fā)生差錯(cuò)的主要原因。

具有抗碰撞（防沖撞）功能的RFID系統(tǒng)的價(jià)格比不具有這種功能的系統(tǒng)的要昂貴。當(dāng)個(gè)人用戶在制作RFID系統(tǒng)的時(shí)候，如果沒有必要進(jìn)行復(fù)數(shù)個(gè)ID同時(shí)認(rèn)識(shí)時(shí)就沒有必要選擇抗碰撞機(jī)能的讀寫器。

1.3.4 RFID讀寫器

1.3.4.1 RFID讀寫器頻率分類

和我們聽的收音機(jī)道理一樣，射頻標(biāo)簽和閱讀器也要調(diào)制到相同的頻率才能工作。LF， HF，UHF就對(duì)應(yīng)著不同頻率的射頻。LF代表低頻射頻，在125KHz左右，HF代表高頻射頻，在13.54MHz左右，UHF代表超高頻射頻，在850～910MHz范圍之內(nèi)，還有2.4G的微波讀寫器。

1.3.4.2 為什么要使用不同的頻率

在操作中有4種波段的頻率，低頻（125KHz），高頻（13.54MHz），超高頻（850-910MHz），微波（2.45GHz）。每一種頻率都有它的特點(diǎn)，被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。

不同的國家所使用頻率也不盡相同：歐洲的超高頻是868MHz，美國的則是915MHz，日本目前不允許將超高頻用到射頻技術(shù)中。政府也通過調(diào)整閱讀器的電源來限制它對(duì)其它器械的影響。有些組織例如全球商務(wù)促進(jìn)委員會(huì)正鼓勵(lì)政府取消限制。標(biāo)簽和閱讀器生產(chǎn)廠商也正在開發(fā)能使用不同頻率系統(tǒng)避免這些問題。

1.3.4.3 所有的閱讀器都能支持不同種類的標(biāo)簽嗎

目前還不是。很多公司生產(chǎn)的閱讀器，支持現(xiàn)有供給鏈中用的新標(biāo)簽的射頻技術(shù)。一些閱讀器只支持新的電子產(chǎn)品代碼，一些只支持某些生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的特定標(biāo)簽。

1.3.4.4 什么是閱讀器沖突

射頻技術(shù)遇到的一個(gè)問題就是閱讀器沖突，就是一個(gè)閱讀器接收到的信息和另外一個(gè)閱讀器接收到的信息發(fā)生沖突，產(chǎn)生重疊。解決這個(gè)問題的一種方法是使用TDMA技術(shù)，簡(jiǎn)單來說就是閱讀器被指揮在不同時(shí)間接收信號(hào)，而不是同時(shí)，這樣就保證了閱讀器不會(huì)互相干擾。但是在同一區(qū)域的物品就會(huì)被讀取兩次，因此就要建立相應(yīng)的系統(tǒng)去避免這種情況的發(fā)生。

1.3.4.5 我們?nèi)绾沃滥膫€(gè)頻率適合于我們的產(chǎn)品

不同的頻率有不同的特點(diǎn)，因此他們的用途也就形形色色。例如，低頻標(biāo)簽比超高頻標(biāo)簽便宜，節(jié)省能量，穿透金屬物體力強(qiáng)，他們最適合用于含水成分較高的物體，例如水果等。超高頻作用范圍廣，傳送數(shù)據(jù)速度快，但是他們比較耗能，穿透力較弱，作業(yè)區(qū)域不能有太多干擾，適合用于監(jiān)測(cè)從海港運(yùn)到倉庫的物品。

1.3.4.6 我需要什么樣的閱讀器

閱讀器和標(biāo)簽一樣，得通過研究供給方式?jīng)Q定使用種類和數(shù)量。例如，要求是管理進(jìn)出倉庫的庫存，閱讀器可以安裝在碼頭貨物進(jìn)出的艙門上。如果要求是管理送給特定客戶的產(chǎn)品，那閱讀器應(yīng)該不僅僅裝在艙門上，還應(yīng)該裝在卡車上。如果要求是控制零售貨架，固定或是手持裝置可以采用，從而方便自動(dòng)出庫記錄和計(jì)數(shù)。

1.4.1 工作方式

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作方式分為全雙工（Full Duplex）和半雙工（Half Duplex）系統(tǒng)以及時(shí)序（SEQ）系統(tǒng)。全雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可在同一時(shí)刻互相傳送信息。半雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送信息。

在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽的響應(yīng)是在讀寫器發(fā)出的電磁場(chǎng)或電磁波的情況下發(fā)送出去的。因?yàn)榕c閱讀器本身的信號(hào)相比，射頻標(biāo)簽的信號(hào)在接收天線上是很弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻標(biāo)簽的信號(hào)與閱讀器的信號(hào)區(qū)別開來。在實(shí)踐中，人們對(duì)從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸一般采用負(fù)載反射調(diào)制技術(shù)將射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)加載到反射回波上（尤其是針對(duì)無源射頻標(biāo)簽系統(tǒng)）。

時(shí)序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場(chǎng)短時(shí)間周期性地?cái)嚅_。這些間隔被射頻標(biāo)簽識(shí)別出來，并被用于從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。其實(shí)，這是一種典型的雷達(dá)工作方式。時(shí)序方法的缺點(diǎn)是：在閱讀器發(fā)送間歇時(shí)，射頻標(biāo)簽的能量供應(yīng)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(jìn)行補(bǔ)償。

1.4.2 數(shù)據(jù)量

射頻識(shí)別射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)量通常在幾個(gè)字節(jié)到幾千個(gè)字節(jié)之間。但是，有一個(gè)例外，這就是1比特射頻標(biāo)簽。它有1比特的數(shù)據(jù)量就足夠了，使閱讀器能夠作出以下兩種狀態(tài)的判斷：“在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽”或“在電磁場(chǎng)中無射頻標(biāo)簽”。這種要求對(duì)于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的監(jiān)控或信號(hào)發(fā)送功能是完全足夠的。因?yàn)?比特的射頻標(biāo)簽不需要電子芯片，所以射頻標(biāo)簽的成本可以做得很低。由于這個(gè)原因，大量的1比特射頻標(biāo)簽在百貨商場(chǎng)和商店中用于商品防盜系統(tǒng)（EAS）。當(dāng)帶著沒有付款的商品離開百貨商場(chǎng)時(shí)，安裝在出口的讀寫器就能識(shí)別出“在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽”的狀況，并引起相應(yīng)的反應(yīng)。對(duì)按規(guī)定已付款的商品來說，1比特射頻標(biāo)簽在付款處被除掉或者去活化。

1.4.3 可編程

能否給射頻標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)是區(qū)分射頻識(shí)別系統(tǒng)的另外一個(gè)因素。對(duì)簡(jiǎn)單的射頻識(shí)別系統(tǒng)來說，射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)大多是簡(jiǎn)單的（序列）號(hào)碼，可在加工芯片時(shí)集成進(jìn)去，以后不能再變。與此相反，可寫入的射頻標(biāo)簽通過讀寫器或?qū)Ｓ玫木幊淘O(shè)備寫入數(shù)據(jù)。

射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入一般分為無線寫入與有線寫入兩種形式。目前鐵路應(yīng)用的機(jī)車、貨車射頻標(biāo)簽均采用有線寫入的工作方式。

1.4.4 數(shù)據(jù)載體

為了存貯數(shù)據(jù)，主要使用三種方法：EEPROM、FRAM、SRAM。對(duì)一般的射頻識(shí)別系統(tǒng)來說，使用電可擦可編程只讀存貯器（EEPROM）是主要方法。然而，使用這種方法的缺點(diǎn)是：寫入過程中的功率消耗很大，使用壽命一般為寫入10萬次。最近，也有個(gè)別廠家使用所謂的鐵電隨機(jī)存取存貯器（FRAM）。與電可擦可編程只讀存貯器相比，鐵電隨機(jī)存取存貯器的寫入功率消耗減少100倍，寫入時(shí)間甚至減少1000倍。然而，鐵電隨機(jī)存取存貯器由于生產(chǎn)中的問題至今未獲得廣泛應(yīng)用。FRAM屬于非易失類存貯器。

對(duì)微波系統(tǒng)來說，還使用靜態(tài)隨機(jī)存取存貯器（SRAM），存貯器能很快寫入數(shù)據(jù)。為了永久保存數(shù)據(jù)，需要用輔助電池作不中斷的供電。

1.4.5 狀態(tài)模式

對(duì)可編程射頻標(biāo)簽來說，必須由數(shù)據(jù)載體的“內(nèi)部邏輯”控制對(duì)標(biāo)簽存貯器的寫/讀操作以及對(duì)寫/讀授權(quán)的請(qǐng)求。在最簡(jiǎn)單的情況下，可由一臺(tái)狀態(tài)機(jī)來完成。使用狀態(tài)機(jī)，可以完成很復(fù)雜的過程。然而，狀態(tài)機(jī)的缺點(diǎn)是：對(duì)修改編程的功能缺乏靈活性，這意味著要設(shè)計(jì)新的芯片，由于這些變化需要修改硅芯片上的電路，設(shè)計(jì)更改實(shí)現(xiàn)所要的花費(fèi)很大。

微處理器的使用明顯地改善了這種情況。在芯片生產(chǎn)時(shí)，將用于管理應(yīng)用數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)，通過掩膜方式集成到微處理器中，這種修改花費(fèi)不多。此外，軟件還能調(diào)整以適合各種專門應(yīng)用。

此外，還有利用各種物理效應(yīng)存貯數(shù)據(jù)的射頻標(biāo)簽，其中包括只讀的表面波（SAW）射頻標(biāo)簽和通常能去活化（寫入“0”）以及極少的可以重新活化（寫入“1”）的1比特射頻標(biāo)簽。

1.4.6 能量供應(yīng)

射頻識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)重要的特征是射頻標(biāo)簽的供電。無源的射頻標(biāo)簽自已沒有電源。因此，無源的射頻標(biāo)簽工作用的所有能量必須從閱讀器發(fā)出的電磁場(chǎng)中取得。與此相反，有源的射頻標(biāo)簽包含一個(gè)電池，為微型芯片的工作提供全部或部分（“輔助電池”）能量。

1.4.7 頻率范圍

射頻識(shí)別系統(tǒng)的另一個(gè)重要特征是系統(tǒng)的工作頻率和閱讀距離。可以說工作頻率與閱讀距離是密切相關(guān)的，這是由電磁波的傳播特性所決定的。通常把射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率定義為閱讀器讀射頻標(biāo)簽時(shí)發(fā)送射頻信號(hào)所使用的頻率。在大多數(shù)情況下，把它叫做閱讀器發(fā)送頻率（負(fù)載調(diào)制、反向散射）。不管在何種情況下，射頻標(biāo)簽的“發(fā)射功率”要比閱讀器發(fā)射功率低很多。

射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀器發(fā)送的頻率基本上劃歸三個(gè)范圍：（1）低頻（30kHz～300kHz）；（2）中高頻（3MHz～30MHz）；（3）超高頻（300MHz～3GHz）或微波（>3GHz）。

根據(jù)作用距離，射頻識(shí)別系統(tǒng)的附加分類是：密耦合（0～1cm）、遙耦合（0～1m）和遠(yuǎn)距離系統(tǒng)（>1m）。

1.4.8 射頻標(biāo)簽→讀寫器數(shù)據(jù)傳輸

射頻標(biāo)簽回送到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方式多種多樣，可歸結(jié)為三類：

（1）利用負(fù)載調(diào)制的反射或反向散射方式（反射波的頻率與閱讀器的發(fā)送頻率一致）；

（2）利用閱讀器發(fā)送頻率的次諧波傳送標(biāo)簽信息（標(biāo)簽反射波與閱讀器的發(fā)送頻率不同，為其高次諧波（n倍）或分諧波（1/n倍））；

（3）其它形式。

從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點(diǎn)之一。射頻標(biāo)簽的工作頻率不僅決定著射頻識(shí)別系統(tǒng)工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識(shí)別距離，還決定著射頻標(biāo)簽及讀寫器實(shí)現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本。

工作在不同頻段或頻點(diǎn)上的射頻標(biāo)簽具有不同的特點(diǎn)。射頻識(shí)別應(yīng)用占據(jù)的頻段或頻點(diǎn)在國際上有公認(rèn)的劃分，即位于ISM波段之中。典型的工作頻率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902～928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。

從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率。

低頻段射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為30kHz～300kHz。典型工作頻率有：125KHz，133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低頻標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1m。

低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙）等。與低頻標(biāo)簽相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO11784/11785（用于動(dòng)物識(shí)別）、ISO18000-2（125-135 kHz）。低頻標(biāo)簽有多種外觀形式，應(yīng)用于動(dòng)物識(shí)別的低頻標(biāo)簽外觀有：項(xiàng)圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應(yīng)用的動(dòng)物有牛、信鴿等。

低頻標(biāo)簽的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：標(biāo)簽芯片一般采用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價(jià)的特點(diǎn)；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識(shí)別應(yīng)用（例如：動(dòng)物識(shí)別）等。

低頻標(biāo)簽的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在：標(biāo)簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識(shí)別應(yīng)用；與高頻標(biāo)簽相比：標(biāo)簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些；

中高頻段射頻標(biāo)簽的工作頻率一般為3MHz～30MHz。典型工作頻率為：13.56MHz。該頻段的射頻標(biāo)簽，從射頻識(shí)別應(yīng)用角度來說，因其工作原理與低頻標(biāo)簽完全相同，即采用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標(biāo)簽類中。另一方面，根據(jù)無線電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，如表2.2所示，所以也常將其稱為高頻標(biāo)簽。鑒于該頻段的射頻標(biāo)簽可能是實(shí)際應(yīng)用中最大量的一種射頻標(biāo)簽，因而我們只要將高、低理解成為一個(gè)相對(duì)的概念，即不會(huì)在此造成理解上的混亂。為了便于敘述，我們將其稱為中頻射頻標(biāo)簽。

中頻標(biāo)簽一般也采用無源設(shè)主，其工作能量同低頻標(biāo)簽一樣，也是通過電感（磁）耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。中頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下也小于1m。

中頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀，典型應(yīng)用包括：電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO14443、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHz）等。

中頻標(biāo)準(zhǔn)的基本特點(diǎn)與低頻標(biāo)準(zhǔn)相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。射頻標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，標(biāo)簽一般制成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀。

超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為微波射頻標(biāo)簽，其典型工作頻率為：433.92MHz，862(902)～928MHz，2.45GHz，5.8GHz。微波射頻標(biāo)簽可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時(shí)，射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場(chǎng)的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)內(nèi)，標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場(chǎng)為無源標(biāo)簽提供射頻能量，將有源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1m，典型情況為4～6m，最大可達(dá)10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀/寫。

由于閱讀距離的增加，應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)射頻標(biāo)簽的情況，從而提出了多標(biāo)簽同時(shí)讀取的需求，進(jìn)而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前，先進(jìn)的射頻識(shí)別系統(tǒng)均將多標(biāo)簽識(shí)讀問題作為系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。

以目前技術(shù)水平來說，無源微波射頻標(biāo)簽比較成功產(chǎn)品相對(duì)集中在902～928MHz工作頻段上。2.45GHz和5.8GHz射頻識(shí)別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標(biāo)簽產(chǎn)品面世。半無源標(biāo)簽一般采用鈕扣電池供電，具有較遠(yuǎn)的閱讀距離。

微波射頻標(biāo)簽的典型特點(diǎn)主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標(biāo)簽讀寫、是否適合高速識(shí)別應(yīng)用，讀寫器的發(fā)射功率容限，射頻標(biāo)簽及讀寫器的價(jià)格等方面。典型的微波射頻標(biāo)簽的識(shí)讀距離為3～5m，個(gè)別有達(dá)10m或10m以上的產(chǎn)品。對(duì)于可無線寫的射頻標(biāo)簽而言，通常情況下，寫入距離要小于識(shí)讀距離，其原因在于寫入要求更大的能量。

微波射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存貯容量一般限定在2K以內(nèi)，再大的存貯容量是乎沒有太大的意義，從技術(shù)及應(yīng)用的角度來說，微波射頻標(biāo)簽并不適合作為大量數(shù)據(jù)的載體，其主要功能在于標(biāo)識(shí)物品并完成無接觸的識(shí)別過程。典型的數(shù)據(jù)容量指標(biāo)有：1K bits，128 Bits，64 Bits等。由Auto-ID Center制定的產(chǎn)品電子代碼EPC的容量為：90 Bits。

微波射頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用包括：移動(dòng)車輛識(shí)別、電子身份證、倉儲(chǔ)物流應(yīng)用、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO10374，ISO18000-4（2.45GHz）、-5（5.8GHz）、-6（860-930 MHz）、-7（433.92 MHz），ANSI NCITS256-1999等。

RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，而中間件（Middleware）可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮，應(yīng)用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國防等等。Gartner Group認(rèn)為，RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，然而其成功之關(guān)鍵除了標(biāo)簽（Tag）的價(jià)格、天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件（Killer Application），才能迅速推廣。而中間件（Middleware）可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

看到目前各式各樣RFID的應(yīng)用，企業(yè)最想問的第一個(gè)問題是：我要如何將我現(xiàn)有的系統(tǒng)與這些新的RFID Reader連接？這個(gè)問題的本質(zhì)是企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接口的問題。因此，通透性是整個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵，正確抓取數(shù)據(jù)、確保數(shù)據(jù)讀取的可靠性、以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到后端系統(tǒng)都是必須考慮的問題。傳統(tǒng)應(yīng)用程序與應(yīng)用程序之間（Application to Application）數(shù)據(jù)通透是通過中間件架構(gòu)解決，并發(fā)展出各種Application Server應(yīng)用軟件；同理，中間件的架構(gòu)設(shè)計(jì)解決方案便成為RFID應(yīng)用的一項(xiàng)極為重要的核心技術(shù)。

從發(fā)展趨勢(shì)看，RFID中間件可分為3大類發(fā)展階段：

應(yīng)用程序中間件（Application Middleware）發(fā)展階段：RFID初期的發(fā)展多以整合、串接RFID讀寫器為目的，本階段多為RFID讀寫器廠商主動(dòng)提供簡(jiǎn)單API，以供企業(yè)將后端系統(tǒng)與RFID讀寫器串接。以整體發(fā)展架構(gòu)來看，此時(shí)企業(yè)的導(dǎo)入須自行花費(fèi)許多成本去處理前后端系統(tǒng)連接的問題，通常企業(yè)在本階段會(huì)通過Pilot Project方式來評(píng)估成本效益與導(dǎo)入的關(guān)鍵議題。

架構(gòu)中間件（Infrastructure Middleware）發(fā)展階段：本階段是RFID中間件成長(zhǎng)的關(guān)鍵階段。由于RFID的強(qiáng)大應(yīng)用，Wal Mart與美國國防部等關(guān)鍵使用者相繼進(jìn)行RFID技術(shù)的規(guī)劃并進(jìn)行導(dǎo)入的PilotProject，促使各國際大廠持續(xù)關(guān)注RFID相關(guān)市場(chǎng)的發(fā)展。本階段RFID中間件的發(fā)展不但已經(jīng)具備基本數(shù)據(jù)搜集、過濾等功能，同時(shí)也滿足企業(yè)多對(duì)多（Devices-to-Applications）的連接需求，并具備平臺(tái)的管理與維護(hù)功能。

解決方案中間件（Solution Middleware）發(fā)展階段：未來在RFID標(biāo)簽、讀寫器與中間件發(fā)展成熟過程中，各廠商針對(duì)不同領(lǐng)域提出各項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用解決方案，例如Manhattan Associates提出“RFID in a Box”，企業(yè)不需再為前端RFID硬件與后端應(yīng)用系統(tǒng)的連接而煩惱，該公司與Alien Technology Corp在RFID硬件端合作，發(fā)展Microsoft .Net平臺(tái)為基礎(chǔ)的中間件，針對(duì)該公司900家的已有供應(yīng)鏈客戶群發(fā)展Supply Chain Execution（SCE）Solution，原本使用Manhattan Associates SCE Solution的企業(yè)只需通過“RFID in a Box”，就可以在原有應(yīng)用系統(tǒng)上快速利用RFID來加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理的透明度。  

根據(jù)ABI Research Inc.的預(yù)測(cè)，2008年之前全球各產(chǎn)業(yè)的需求所創(chuàng)造出來的RFID市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)到200億美元，其中軟件市場(chǎng)約占47億美元，2007年RFID的整合服務(wù)收入將超越RFID產(chǎn)品收入。隨著硬件技術(shù)逐漸成熟，龐大的軟件市場(chǎng)商機(jī)促使國內(nèi)外信息服務(wù)廠商莫不持續(xù)注意與提早投入，RFID中間件在各項(xiàng)RFID產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中居于神經(jīng)中樞，特別受到國際大廠的關(guān)注，未來在應(yīng)用上可朝下列方向發(fā)展：

Service Oriented Architecture Based RFID中間件：面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）的目標(biāo)就是建立溝通標(biāo)準(zhǔn)，突破應(yīng)用程序?qū)?yīng)用程序溝通的障礙，實(shí)現(xiàn)商業(yè)流程自動(dòng)化，支持商業(yè)模式的創(chuàng)新，讓IT變得更靈活，從而更快地響應(yīng)需求。因此，RFID中間件在未來發(fā)展上，將會(huì)以面向服務(wù)的架構(gòu)為基礎(chǔ)的趨勢(shì)，提供企業(yè)更彈性靈活的服務(wù)。

Security Infrastructure：RFID應(yīng)用最讓外界質(zhì)疑的是RFID后端系統(tǒng)所連接的大量廠商數(shù)據(jù)庫可能引發(fā)的商業(yè)信息安全問題，尤其是消費(fèi)者的信息隱私權(quán)。通過大量RFID讀寫器的布置，人類的生活與行為將因RFID而容易追蹤，Wal Mart、Tesco（英國最大零售商）初期RFID Pilot Project都因?yàn)橛脩綦[私權(quán)問題而遭受過抵制與抗議。為此，飛利浦半導(dǎo)體等廠商已經(jīng)開始在批量生產(chǎn)的RFID芯片上加入“屏蔽”功能。RSA Security也發(fā)布了能成功干擾RFID信號(hào)的技術(shù)“RSA Blocker標(biāo)簽”，通過發(fā)射無線射頻擾亂RFID讀寫器，讓RFID讀寫器誤以為搜集到的是垃圾信息而錯(cuò)失數(shù)據(jù)，達(dá)到保護(hù)消費(fèi)者隱私權(quán)的目的。目前Auto-ID Center也正在研究Security機(jī)制以配合RFID中間件的工作。相信Security將是RFID未來發(fā)展的重點(diǎn)之一，也是成功的關(guān)鍵因素。

RFID中間件扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口（API），即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。這樣一來，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽情報(bào)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，省去多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。

管家利用RFID中間件來管理系統(tǒng)

RFID中間件是一種面向消息的中間件（Message-Oriented Middleware，MOM），信息（Information）是以消息（Message）的形式，從一個(gè)程序傳送到另一個(gè)或多個(gè)程序。信息可以以異步（Asynchronous）的方式傳送，所以傳送者不必等待回應(yīng)。面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞（Passing）信息，還必須包括解譯數(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯(cuò)誤恢復(fù)、定位網(wǎng)絡(luò)資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優(yōu)先次序以及延伸的除錯(cuò)工具等服務(wù)。

RFID中間件可以從架構(gòu)上分為兩種：

以應(yīng)用程序?yàn)橹行模ˋpplication Centric） 的設(shè)計(jì)概念是通過RFID Reader廠商提供的API，以Hot Code方式直接編寫特定Reader讀取數(shù)據(jù)的Adapter，并傳送至后端系統(tǒng)的應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫，從而達(dá)成與后端系統(tǒng)或服務(wù)串接的目的。

以架構(gòu)為中心（Infrastructure Centric） 隨著企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜度增高，企業(yè)無法負(fù)荷以Hot Code方式為每個(gè)應(yīng)用程序編寫Adapter，同時(shí)面對(duì)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化等問題，企業(yè)可以考慮采用廠商所提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的RFID中間件。這樣一來，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽情報(bào)的數(shù)據(jù)庫軟件改由其它軟件代替，或讀寫RFID標(biāo)簽的RFID Reader種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不做修改也能應(yīng)付。

3.5 RFID中間件的特征 

一般來說，RFID中間件具有下列的特色：

獨(dú)立于架構(gòu)（Insulation Infrastructure）RFID中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器與后端應(yīng)用程序之間，并且能夠與多個(gè)RFID讀寫器以及多個(gè)后端應(yīng)用程序連接，以減輕架構(gòu)與維護(hù)的復(fù)雜性。

數(shù)據(jù)流（Data Flow）RFID的主要目的在于將實(shí)體對(duì)象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對(duì)象，因此數(shù)據(jù)處理是RFID最重要的功能。RFID中間件具有數(shù)據(jù)的搜集、過濾、整合與傳遞等特性，以便將正確的對(duì)象信息傳到企業(yè)后端的應(yīng)用系統(tǒng)。

處理流（Process Flow）RFID中間件采用程序邏輯及存儲(chǔ)再轉(zhuǎn)送（Store-and-Forward）的功能來提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力。

標(biāo)準(zhǔn)（Standard）RFID為自動(dòng)數(shù)據(jù)采樣技術(shù)與辨識(shí)實(shí)體對(duì)象的應(yīng)用。EPCglobal目前正在研究為各種產(chǎn)品的全球惟一識(shí)別號(hào)碼提出通用標(biāo)準(zhǔn)，即EPC（產(chǎn)品電子編碼）。EPC是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，以一串?dāng)?shù)字來識(shí)別一項(xiàng)特定的商品，通過無線射頻辨識(shí)標(biāo)簽由RFID讀寫器讀入后，傳送到計(jì)算機(jī)或是應(yīng)用系統(tǒng)中的過程稱為對(duì)象命名服務(wù)（Object Name Service，ONS）。對(duì)象命名服務(wù)系統(tǒng)會(huì)鎖定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的固定點(diǎn)抓取有關(guān)商品的消息。EPC存放在RFID標(biāo)簽中，被RFID讀寫器讀出后，即可提供追蹤EPC所代表的物品名稱及相關(guān)信息，并立即識(shí)別及分享供應(yīng)鏈中的物品數(shù)據(jù)，有效率地提供信息透明度。

3.6 如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與新的RFID Reader連接

面對(duì)各種RFID的應(yīng)用，用戶的首要問題是:“如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與新的RFID Reader連接?”

事實(shí)上，這個(gè)問題的本質(zhì)是用戶應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接口的問題。在RFID應(yīng)用中，通透性是整個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵，正確抓取數(shù)據(jù)、確保數(shù)據(jù)讀取的可靠性、以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到后端系統(tǒng)都是必須考慮的問題。傳統(tǒng)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)通透是通過中間件架構(gòu)來解決的，并由此發(fā)展出各種Application Server應(yīng)用軟件。

中間件在系統(tǒng)中的作用及位置

RFID中間件扮演RFID硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口(API)，即能實(shí)現(xiàn)到RFID讀寫器的連接。這樣一來，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，解決了多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。

總結(jié) 

全向天線應(yīng)該避免在標(biāo)簽中使用，然而是可以使用方向性天線，它具有更少的輻射模式和返回?fù)p耗的干擾。天線類型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC匹配。在一個(gè)倉庫中使用天線好像是不可行的，除非使用有源標(biāo)簽，但是在任何情況下，倉庫內(nèi)的天線輻射模式將嚴(yán)重失真。一個(gè)門禁系統(tǒng)的使用將是好的選擇，可以使用短作用距離的無源標(biāo)簽。當(dāng)然門禁系統(tǒng)比手持的儀器昂貴，但是手持儀器工作人員需要使用它到倉庫搜尋物品，人員費(fèi)用同樣昂貴。在門禁系統(tǒng)中，每一個(gè)物品盒子，僅需要2個(gè)而不是4個(gè)或6個(gè)RFID標(biāo)簽。

3.7 如何保護(hù)RFID內(nèi)部信息

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在被強(qiáng)化，以保護(hù)存儲(chǔ)在RFID芯片中信息的安全。

業(yè)界正在為強(qiáng)化相關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而工作，以保護(hù)存儲(chǔ)在RFID芯片中數(shù)據(jù)的安全，避免黑客利用RFID中存儲(chǔ)的敏感信息，進(jìn)行非法活動(dòng)，以獲得暴利。

小資料：RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織——2004年是RFID技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，因?yàn)樵诮衲晁邢嚓P(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)陸續(xù)發(fā)布，以滿足美國商業(yè)巨頭沃爾瑪和美國國防部等大量物流應(yīng)用所需。目前制定RFID標(biāo)準(zhǔn)的組織比較著名的有三個(gè)：ISO、以美國為首的EPCglobal以及日本的Ubiquitous ID Center，而這三個(gè)組織對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范都有各自的目標(biāo)與發(fā)展規(guī)劃。如果從發(fā)展的角度來觀察全球RFID標(biāo)準(zhǔn)制定，目前最為積極的非EPCglobal莫屬。目前，我國也已經(jīng)成立了一個(gè)RFID國家標(biāo)準(zhǔn)工作組，正在制定相關(guān)的RFID國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.7.1 RFID存在安全隱患

RFID數(shù)據(jù)非常容易受到攻擊，主要是RFID芯片本身，以及芯片在讀或者寫數(shù)據(jù)的過程中都很容易被黑客所利用。在美國Las Vegas舉行的Black Hat 2004會(huì)議上，Lukas Grunwald公開展示了一個(gè)名為RFDump的工具，它可以利用RFID系統(tǒng)的弱點(diǎn)發(fā)動(dòng)攻擊。任何一個(gè)人，只要在自己的筆記本電腦中插上一個(gè)讀卡器，就可以使用RFDump軟件獲得3英尺內(nèi)的被動(dòng)式RFID芯片中的數(shù)據(jù)。

Counterpane Internet Security公司的首席技術(shù)官Bruce Schneier先生對(duì)此有自己的看法。他認(rèn)為，Lukas Grunwald所做的事情在RFID工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，這是一個(gè)嚴(yán)肅、認(rèn)真的工作，他并沒有進(jìn)行任何攻擊行動(dòng)。RFID在當(dāng)初的設(shè)計(jì)中是完全開放的，這是出現(xiàn)安全問題的根本原因。他研究了RFID的技術(shù)規(guī)范、讀寫過程和其它問題，發(fā)現(xiàn)了其中隱藏的安全問題。假如你對(duì)芯片的安全不放心，那么你也會(huì)發(fā)現(xiàn)這些問題。假如在芯片中有保護(hù)措施，任何人也不會(huì)輕易就能對(duì)RFID系統(tǒng)發(fā)動(dòng)攻擊。

其實(shí)，RFID標(biāo)簽由耦合組件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有惟一的電子編碼，附著在物體目標(biāo)對(duì)象上。其封裝可以有不同形式，例如常見的信用卡形式及小圓片的形式等。從能量方面來看，標(biāo)簽可以分為兩種：無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽。無源標(biāo)簽自身不帶有電源，當(dāng)讀取裝置對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀取時(shí)，所發(fā)射出的無線電接觸到RFID標(biāo)簽的天線后產(chǎn)生能量，它的重量輕、體積小，壽命可以很長(zhǎng)，但是發(fā)射距離受限。有源標(biāo)簽使用卡內(nèi)的電池能量，識(shí)別的距離長(zhǎng)，但是它的價(jià)格較高且壽命短。

按調(diào)制方式來分，RFID還可分為主動(dòng)式標(biāo)簽和被動(dòng)式標(biāo)簽。主動(dòng)式標(biāo)簽用自身的射頻能量主動(dòng)地給讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)，主要用于有障礙物的應(yīng)用中；被動(dòng)式標(biāo)簽使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號(hào)，在門禁或交通的應(yīng)用中適宜。

不過，RFDump確實(shí)是當(dāng)前所使用的RFID芯片的一個(gè)巨大威脅。但是按照工業(yè)界的一些資料顯示，RFID的這些弱點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有一段不算短的時(shí)間了。一項(xiàng)用于保護(hù)RFID數(shù)據(jù)的新標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在2004年6月獲得批準(zhǔn)，這是Epcgolbal發(fā)布的第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)。

不過，根據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC公司的調(diào)查，RFID存儲(chǔ)安全隱患并不是阻礙其市場(chǎng)發(fā)展的主要因素。位于美國馬薩諸塞州的IDC研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：RFID的市場(chǎng)將從現(xiàn)在的9150萬美元，增長(zhǎng)到2008年的13億美元。

而非營(yíng)利組織EPCglobal中產(chǎn)品管理的負(fù)責(zé)人Sue Hutchinson女士認(rèn)為，RFID市場(chǎng)最大的增長(zhǎng)來自供應(yīng)鏈應(yīng)用市場(chǎng)，全程監(jiān)控產(chǎn)品的流動(dòng)過程，從生產(chǎn)制造，經(jīng)過運(yùn)輸和倉儲(chǔ)，最終到達(dá)零售商和最終的消費(fèi)者的全過程。EPCglobal是一家總部位于美國新澤西州Lawrenceville的負(fù)責(zé)電子產(chǎn)品代碼標(biāo)準(zhǔn)制定與應(yīng)用的工業(yè)貿(mào)易組織。

3.7.2 第二代的RFID標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化的安全功能

EPCglobal在去年開始制定第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，針對(duì)供應(yīng)鏈應(yīng)用，最終用戶提出了一系列需求，這些成為制定第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)。

EPC第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)中最主要的部分是設(shè)計(jì)了第二代的UHF(超高頻率)空中接口協(xié)議，該協(xié)議用于管理從標(biāo)簽到讀卡器的數(shù)據(jù)的移動(dòng)，為芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提供了一些保護(hù)措施。新標(biāo)準(zhǔn)采用“一個(gè)安全的鏈路”，保護(hù)被動(dòng)標(biāo)簽免于受諸如RFDump和其它一些在供應(yīng)鏈應(yīng)用中被發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)攻擊行為。

根據(jù)第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入標(biāo)簽時(shí)，數(shù)據(jù)在經(jīng)過空中接口時(shí)被偽裝。從標(biāo)簽到讀卡器的所有數(shù)據(jù)都被偽裝，所以當(dāng)讀卡器在從標(biāo)簽讀或者寫數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)被截取。一旦數(shù)據(jù)被寫入標(biāo)簽，數(shù)據(jù)就會(huì)被鎖定，這樣只可以讀取數(shù)據(jù)，而不能被改寫，就是具有我們常說的只讀功能。

EPC被動(dòng)標(biāo)簽一般只包括產(chǎn)品的識(shí)別信息，比如產(chǎn)品代碼、產(chǎn)品部件數(shù)，或者SKU數(shù)目，也就是僅僅包括物品本身的信息。另外EPC被動(dòng)標(biāo)簽不包括依據(jù)秘密保護(hù)規(guī)則涉及的物品個(gè)性化的識(shí)別信息。

產(chǎn)品的識(shí)別信息通常是指相對(duì)于個(gè)性化識(shí)別信息而言不太敏感的內(nèi)容，通常偽裝也只針對(duì)其中涉及的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)并不被加密，但是讀卡器需要一個(gè)破解偽裝的“密鑰”。

根據(jù)美國國防部副部長(zhǎng)助理、負(fù)責(zé)供應(yīng)鏈整合的Alan Estevez先生透露，美國國防部在今年8月公布了其最終的針對(duì)供應(yīng)鏈應(yīng)用的RFID規(guī)范，其中并沒有包括數(shù)據(jù)加密要求。Estevez先生列舉了兩條理由，說明DOD規(guī)范的合理性：第一，產(chǎn)品信息比如序列號(hào)等在它沒有被整合到帶有附加信息的數(shù)據(jù)庫之前，并沒有太多值得利用的信息；第二，潛在的“敵人”不可能非常近距離地接近它，比如在10英尺之內(nèi)，以讀取標(biāo)簽上的信息。

3.7.3 在金融領(lǐng)域RFID遇到了EMV的挑戰(zhàn)

當(dāng)RFID包括了消費(fèi)者的相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，供應(yīng)鏈RFID應(yīng)用可能才會(huì)真正走向成熟。Hutchinson認(rèn)為，EPCglobal未來的一項(xiàng)主要任務(wù)就是制定包含用戶數(shù)據(jù)的更高級(jí)別的RFID標(biāo)簽工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，會(huì)更關(guān)注RFID的安全問題，也包括減少每年全球在供應(yīng)鏈方面1800～3000億美元的損失。這一數(shù)據(jù)是美國零售業(yè)領(lǐng)導(dǎo)協(xié)會(huì)（Retail Industry Leaders Association）估計(jì)的。

目前，從功能方面來看，RFID標(biāo)簽分為四種：只讀標(biāo)簽、可重寫標(biāo)簽、帶微處理器標(biāo)簽和配有傳感器的標(biāo)簽。只讀型標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)功能最簡(jiǎn)單，包含的信息較少并且不能被更改；可重寫型標(biāo)簽集成了容量為幾十字節(jié)到幾萬字節(jié)的閃存，標(biāo)簽內(nèi)的信息能被更改或重寫，只讀型和可重寫型RFID標(biāo)簽都主要應(yīng)用于物流系統(tǒng)以及生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)和行李控制系統(tǒng)中；帶微處理器標(biāo)簽依靠?jī)?nèi)置式只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的操作系統(tǒng)和程序來工作，出于安全的需要，許多標(biāo)簽都同時(shí)具備加密電路，現(xiàn)在這類標(biāo)簽主要應(yīng)用于非接觸型IC卡上，既用于電子結(jié)算、出入管理，也可用做會(huì)員卡；有些RFID標(biāo)簽集成了傳感器，包括溫度傳感器或壓力傳感器等，目前這類標(biāo)簽主要用于動(dòng)物個(gè)體識(shí)別和輪胎管理方面。

Visa國際存儲(chǔ)控制副總裁Ken Ayer認(rèn)為，銀行業(yè)和電子支付卡行業(yè)在保護(hù)存儲(chǔ)在RFID卡上的個(gè)人識(shí)別信息方面更有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，Visa和電子支付卡行業(yè)更愿意選擇EMV卡。 據(jù)了解，EMV規(guī)范系國際三大著名銀行卡組織（Visa、MASTERCARD、EUROPAY）聯(lián)合制訂的金融IC卡業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，在金融IC卡領(lǐng)域具有最高權(quán)威性，EMV規(guī)范的實(shí)施對(duì)于成員國銀行改善在國際化過程中的卡受理環(huán)境、降低在國際商務(wù)應(yīng)用中的信用卡風(fēng)險(xiǎn)等方面起著舉足輕重的作用。為保證我國IC卡的國際通用性和國外銀行卡在我國的通用性，我國目前正在進(jìn)行銀行卡EMV標(biāo)準(zhǔn)的遷移，并著手修訂與之相對(duì)應(yīng)的國內(nèi)金融IC卡的PBOC標(biāo)準(zhǔn)。

在EMV卡上，遵守保密規(guī)定的個(gè)人可識(shí)別數(shù)據(jù)類型采用Triple-DES加密措施。最新的非接觸EMV卡遵守ISO 14443標(biāo)準(zhǔn)卡的規(guī)定，它可以在10cm的范圍內(nèi)被各種設(shè)備讀取。他們可以依照被每一個(gè)遵守標(biāo)準(zhǔn)國家的每一個(gè)發(fā)卡銀行認(rèn)可的保密和安全的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。

Ayer說，EMV卡支持對(duì)稱的和不對(duì)稱的密鑰加密技術(shù)。銀行卡上實(shí)際加密的部分是一個(gè)卡識(shí)別一個(gè)經(jīng)過授權(quán)的讀卡器的部分，以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。加密的其余部分是在銀行的后端系統(tǒng)處理。“這是一個(gè)在全球所有的國家都能正常工作的全球范圍的系統(tǒng)”他說，它使用一種所有銀行都采用的加密技術(shù)，可以對(duì)多種不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

3.8.1 什么是 RFID天線

RFID天線在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

在RF裝置中，工作頻率增加到微波區(qū)域的時(shí)候，天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得更加嚴(yán)峻。天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。這需要仔細(xì)的設(shè)計(jì)天線和自由空間以及其相連的標(biāo)簽芯片的匹配。本文考慮的頻帶是435MHz，2.45GHz和5.8GHz，在零售商品中使用。

天線必須：

足夠的小以至于能夠貼到需要的物品上；

有全向或半球覆蓋的方向性；

提供最大可能的信號(hào)給標(biāo)簽的芯片；

無論物品什么方向，天線的極化都能與讀卡機(jī)的詢問信號(hào)相匹配；

具有魯棒性；

非常便宜。

在選擇天線的時(shí)候的主要考慮是：

天線的類型；

天線的阻抗：

在應(yīng)用到物品上的RF的性能；

在有其它的物品圍繞貼標(biāo)簽物品時(shí)的RF性能。

附：

天線的基礎(chǔ)知識(shí)（一）

天線基本知識(shí)（二）

天線的分類與選擇

天線工作原理問答

在435 MHz，2.45GHz 和 5.8GHz頻率是用的RFID系統(tǒng)中，可選的天線有幾種，見下表，它們重點(diǎn)考慮了天線的尺寸。這樣的小天線的增益是有限的，增益的大小取決于輻射模式的類型，全向的天線具有峰值增益0到2dBi；方向性的天線的增益可以達(dá)到6dBi。增益大小影響天線的作用距離。下表中的前三個(gè)種類的天線是線極化的，但是微帶面天線可以使圓極化的，對(duì)數(shù)螺旋天線僅僅是圓極化的。由于RFID標(biāo)簽的方向性是不可控的，所以讀卡機(jī)必須是圓極化的。一個(gè)圓極化的標(biāo)簽天線可以產(chǎn)生3dB 以強(qiáng)的信號(hào)。

為了最大功率傳輸，天線后的芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。幾十年來，設(shè)計(jì)天線與50或70歐姆的阻抗匹配，但是可能設(shè)計(jì)天線具有其它的特性阻抗。例如，一個(gè)縫隙天線可以設(shè)計(jì)具有幾百歐姆的阻抗。一個(gè)折疊偶極子的阻抗可以是一做個(gè)標(biāo)準(zhǔn)半波偶極子阻抗的20倍。印刷貼片天線的引出點(diǎn)能夠提供一個(gè)很寬范圍的阻抗(通常是40 到100歐姆)。選擇天線的類型，以至于它的阻抗能夠和標(biāo)簽芯片的輸入阻抗匹配是十分關(guān)鍵的。另一個(gè)問題是其它的與天線接近的物體可以降低天線的返回?fù)p耗。對(duì)于全向天線，例如雙偶極子天線，這個(gè)影響是顯著的。改變雙偶極子天線和一聽西紅柿醬的間距做了一些實(shí)際測(cè)量，顯示了一些變化，見圖4和圖5。其它的物體也有相似的影響。此外是物體的介電常數(shù)，而不是金屬，改變了諧振頻率。一塑料瓶子水降低了最小返回?fù)p耗頻率16%。當(dāng)物體與天線的距離小于62.5mm的時(shí)候，返回?fù)p耗將導(dǎo)致一個(gè)3.0 dB的插入損耗，而天線的自由空間插入損耗才0.2dB?？梢栽O(shè)計(jì)天線使它與接近物體的情況相匹配，但是天線的行為對(duì)于不同的物體和不同的物體距離而不同。對(duì)于全向天線是不可行的，所以設(shè)計(jì)方向性強(qiáng)的天線，它們不受這個(gè)問題的影響。

3．局部結(jié)構(gòu)的影響 

在使用手持的儀器的時(shí)候，大量的其它臨近物體的使讀卡機(jī)天線和標(biāo)簽天線的輻射模式嚴(yán)重失真。這可以對(duì)于2.45GHz的工作頻率計(jì)算，假設(shè)一個(gè)代表性的幾何形狀，和自由空間相比，顯示返回信號(hào)降低了10dB，在雙天線同時(shí)使用的時(shí)候，比預(yù)料的模式下降的更多。在倉庫的使用環(huán)境下，一個(gè)物品盒子具有一個(gè)標(biāo)簽會(huì)有問題，幾個(gè)標(biāo)簽貼在一個(gè)盒子上以確保所有時(shí)候都有一個(gè)標(biāo)簽是可以看見的。便攜系統(tǒng)的使用有幾個(gè)天線的問題。每個(gè)盒子兩個(gè)天線足夠適合門禁裝置探測(cè)，這樣局部結(jié)構(gòu)的影響變得不再重要，因?yàn)殚T禁裝置的讀卡機(jī)天線被固定在倉庫的出入，并且直接指向貼標(biāo)簽的物體。

在一個(gè)無反射的環(huán)境中測(cè)試了天線的模式，包括了各種需要貼標(biāo)簽的物體，在使用全向天線的時(shí)候性能嚴(yán)重下降。圓柱金屬聽引起的性能下降是最嚴(yán)重的，在它與天線距離50mm的時(shí)候，反回的信號(hào)下降大于20dB (見圖6)。天線與物體的中心距離分開到100—150mm的時(shí)候，反回信號(hào)下降約10 到12dB。在與天線距離100mm的時(shí)候，測(cè)量了幾瓶水（塑料和玻璃），見圖7，反回信號(hào)降低大于10dB。在蠟紙盒的液體，甚至蘋果上做試驗(yàn)得到了類似的結(jié)果。

RFID天線的增益和是否使用有源的標(biāo)簽芯片將影響系統(tǒng)的使用距離。樂觀的考慮，在電磁場(chǎng)的輻射強(qiáng)度符合UK的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，2.45GHz 的無源情況下，全波整流，驅(qū)動(dòng)電壓不大于3伏，優(yōu)化的RFID天線阻抗環(huán)境(阻抗200或300歐姆)，使用距離大約是1米[3]。如果使用WHO限制[4]則更適合于全球范圍的使用，但是作用距離下降了一半。這些限制了讀卡機(jī)到標(biāo)簽的電磁場(chǎng)功率。作用距離隨著頻率升高而下降。如果使用有源芯片作用距離可以達(dá)到5到10米。

全向天線應(yīng)該避免在標(biāo)簽中使用，然而是可以使用方向性天線，它具有更少的輻射模式和返回?fù)p耗的干擾。天線類型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC匹配。在一個(gè)倉庫中使用天線好像是不可行的，除非使用有源標(biāo)簽，但是在任何情況下，倉庫內(nèi)的天線輻射模式將嚴(yán)重失真。一個(gè)門禁系統(tǒng)的使用將是好的選擇，可以使用短作用距離的無源標(biāo)簽。當(dāng)然門禁系統(tǒng)比手持的儀器昂貴，但是手持儀器工作人員需要使用它到倉庫搜尋物品，人員費(fèi)用同樣昂貴。在門禁系統(tǒng)中，每一個(gè)物品盒子，僅需要2個(gè)而不是4個(gè)或6個(gè)RFID標(biāo)簽。

根據(jù)射頻識(shí)別系統(tǒng)作用距離的遠(yuǎn)近情況，射頻標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的耦合可分為三類。射頻識(shí)別系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的作用距離，是射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個(gè)重要問題，通常情況下這種作用距離定義為，射頻標(biāo)簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識(shí)別系統(tǒng)的作用距離是一項(xiàng)綜合指標(biāo)，與射頻標(biāo)簽及讀寫器的配合情況密切相關(guān)。

根據(jù)射頻識(shí)別系統(tǒng)作用距離的遠(yuǎn)近情況，射頻標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的耦合可分為以下三類：（1）密耦合系統(tǒng)；（2）遙耦合系統(tǒng)；（3）遠(yuǎn)距離系統(tǒng)。

1．密耦合系統(tǒng)：密耦合系統(tǒng)的典型作用距離范圍從0-1cm。實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將射頻標(biāo)簽插入閱讀器中或?qū)⑵浞胖玫阶x寫器的天線的表面。密耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫器天線無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合（閉合磁路）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。密耦合系統(tǒng)的工作頻率一般局限在30MHz以下的任意頻率。由于密耦合方式的電磁泄露很小、耦合獲得的能量較大，因而可適合要求安全性較高，作用距離無要求的應(yīng)用系統(tǒng)，如電子門鎖等。

2．遙耦合系統(tǒng)：遙耦合系統(tǒng)的典型作用距離可以達(dá)到1m。遙耦合系統(tǒng)又可細(xì)分為近耦合系統(tǒng)（典型作用距離為15cm）與疏耦合系統(tǒng)（典型作用距離為1m）兩類。遙耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫器天線無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合（閉合磁路）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遙耦合系統(tǒng)的典型工作頻率為13.56MHz，也有一些其它頻率，如6.75MHz、27.125MHz等。遙耦合系統(tǒng)目前仍然是低成本射頻識(shí)別系統(tǒng)的主流。

3．遠(yuǎn)距離系統(tǒng)：遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型作用距離從1m到10m，個(gè)別的系統(tǒng)具有更遠(yuǎn)的作用距離。所有的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)均是利用射頻標(biāo)簽與讀寫器天線輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的電磁耦合（電磁波發(fā)射與反射）構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型工作頻率為：915MHz、2.45GHz、5.8GHz，此外，還有一些其它頻率，如433MHz等。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的射頻標(biāo)簽根據(jù)其中是否包含電池分為有無源射頻標(biāo)簽（不含電池）和半無源射頻標(biāo)簽（內(nèi)含電池）。一般情況下，包含有電池的射頻標(biāo)簽的作用距離較無電池的射頻標(biāo)簽的作用距離要遠(yuǎn)一些。半無源射頻標(biāo)簽中的電池并不是為射頻標(biāo)簽和讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸提供能量，而是只給射頻標(biāo)簽芯片提供能量，為讀寫存貯數(shù)據(jù)服務(wù)。

遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調(diào)制工作方式實(shí)現(xiàn)射頻標(biāo)簽到讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性，射頻標(biāo)簽與讀寫器成本目前還處于較高的水平。從技術(shù)角度來說，滿足以下特點(diǎn)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)是理想的射頻識(shí)別系統(tǒng)：

（1）射頻標(biāo)簽無源；

（2）射頻標(biāo)簽可無線讀寫；

（3）射頻標(biāo)簽與讀寫器支持多標(biāo)簽讀寫；

（4）適合應(yīng)用于高速移動(dòng)物體的識(shí)別（物體移動(dòng)速度大于80km/h）；

（5）遠(yuǎn)距離（讀寫距離大于5m-10m）；

（6）低成本（可滿足一次性使用要求）；

現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般均只能滿足其中的幾款要求。

電子標(biāo)簽的制作及封裝概述作為終極產(chǎn)品，智能標(biāo)簽不受“卡”的限制，形態(tài)材質(zhì)也有多姿多彩的發(fā)展空間。

它的產(chǎn)品分三大類：1、標(biāo)簽類；2、注塑類；3、卡片類。

1．標(biāo)簽類

帶自粘功能的標(biāo)簽，可以在生產(chǎn)線上由貼標(biāo)機(jī)揭貼在箱、瓶等物品上，或手工粘在車窗（如出租車）上、證件（如學(xué)生證）上，也可以制成吊牌掛、系在物品上，用標(biāo)簽復(fù)合設(shè)備完成加工過程。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由面層、芯片線路（INLAY）層、膠層、底層組成。面層可以用紙、PP、PET作覆蓋材料（印刷或不印刷）等多種材質(zhì)作為產(chǎn)品的表面；芯片線路（INLAY）有多種尺寸、多種芯片、多種EEPROM容量，可按用戶需求配置后定位在帶膠面；膠層由雙面膠式或涂膠式完成；底層有兩種情況：一為離型紙（硅油紙），二為覆合層（按用戶要求）。成品形態(tài)可以為卷料或單張。

2．注塑類

可按應(yīng)用不同采用各種塑料加工工藝，制成內(nèi)含Transponder的籌碼、鑰匙牌、手表等異形產(chǎn)品。

3．卡片類

3.1. PVC卡片

相似于傳統(tǒng)的制卡工藝即印刷、配Transponder（INLAY）、層壓、沖切?？梢苑螴SO-7810卡片標(biāo)準(zhǔn)尺寸，也可按需加工成異形。

3.2. 紙、PP卡

由專用設(shè)備完成，它在尺寸、外形、厚度上并不作限制。結(jié)構(gòu)為面層（卡紙類）、Transponder（INLAY）層、底層（卡紙等）粘合而成。

通過上述形態(tài)介紹，可以初步了解到智能標(biāo)簽的封裝加工完全跨越了傳統(tǒng)“卡”的概念，更表達(dá)了智能標(biāo)簽在應(yīng)用領(lǐng)域上的前景是廣闊的。隨著智能標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸形成和完善，制造業(yè)的信息化水平將會(huì)因?yàn)橛辛诵螒B(tài)各異的智能標(biāo)簽而迅速提升一個(gè)新臺(tái)階。

射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個(gè)無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

射頻標(biāo)簽與讀寫器之間交換的是數(shù)據(jù)，由于采用無接觸方式通信，還存在一個(gè)空間無線信道。因而，射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個(gè)無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在這樣的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型下，射頻標(biāo)簽是數(shù)據(jù)通信的一方，讀寫器是通信的另一方。要實(shí)現(xiàn)安全、可靠、有效的數(shù)據(jù)通信目的，數(shù)據(jù)通信的雙方必須遵守相互約定的通信協(xié)議。沒有這樣一個(gè)通信雙方公認(rèn)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)通信的雙方將互相聽不懂對(duì)方在說什么，步調(diào)也無從協(xié)調(diào)一致，從而造成數(shù)據(jù)通信無法進(jìn)行。

所涉及到的問題包括：時(shí)序系統(tǒng)問題；通信握手問題；數(shù)據(jù)幀問題；數(shù)據(jù)編碼問題；數(shù)據(jù)的完整性問題；多標(biāo)簽讀寫防沖突問題；干擾與抗干擾問題；識(shí)讀率與誤碼率問題；數(shù)據(jù)的加密與安全性問題；讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口問題。

本文對(duì)射頻標(biāo)簽信息的寫入方式作了簡(jiǎn)單介紹。

射頻標(biāo)簽讀寫裝置的基本功能是無接觸讀取射頻標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息。

從功能角度來說，單純實(shí)現(xiàn)無接觸讀取射頻標(biāo)簽信息的設(shè)備稱為閱讀器、讀出裝置、掃描器等。

單純實(shí)現(xiàn)向射頻標(biāo)簽內(nèi)存中寫入信息的設(shè)備稱為編程器、寫入器等。

綜合具有無接觸讀取與寫入射頻標(biāo)簽內(nèi)存信息的設(shè)備稱為讀寫器、通信器等。

射頻標(biāo)簽信息的寫入方式大致可以分為以下三種類型：

（1）射頻標(biāo)簽在出廠時(shí)，即已將完整的標(biāo)簽信息寫入標(biāo)簽。這種情況下，應(yīng)用過程中，射頻標(biāo)簽一般具有只讀功能。只讀標(biāo)簽信息的寫入，在更多的情況下是在射頻標(biāo)簽芯片的生產(chǎn)過程中即標(biāo)簽信息寫入芯片，使得每一個(gè)射頻標(biāo)簽擁有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)UID（如64Bits）。應(yīng)用中，需再建立標(biāo)簽唯一UID與待識(shí)別物品的標(biāo)識(shí)信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（如車牌號(hào)）。只讀標(biāo)簽信息的寫入也有在應(yīng)用之前，由專用的初始化設(shè)備將完整的標(biāo)簽信息寫入。

 

（2）射頻標(biāo)簽信息的寫入采用有線接觸方式實(shí)現(xiàn)，一般稱這種標(biāo)簽信息寫入裝置為編程器。這種接觸式的射頻標(biāo)簽信息寫入方式通常具有多次改寫的能力。例如，目前在用的鐵路貨車電子標(biāo)簽信息的寫入即為這種方式。標(biāo)簽在完成信息注入后，通常需將寫入口密閉起來，以滿足應(yīng)用中對(duì)其防潮、防水、防污等要求。

（3）射頻標(biāo)簽在出廠后，允許用戶通過專用設(shè)備以無接觸的方式向射頻標(biāo)簽中寫入數(shù)據(jù)信息。這種專用寫入功能通常與射頻標(biāo)簽讀取功能結(jié)合在一起形成射頻標(biāo)簽讀寫器。具有無線寫入功能的射頻標(biāo)簽通常也具有其唯一的不可改寫的UID。這種功能的射頻標(biāo)簽趨向于一種通用射頻標(biāo)簽，應(yīng)用中，可根據(jù)實(shí)際需要僅對(duì)其UID進(jìn)行識(shí)讀或僅對(duì)指定的射頻標(biāo)簽內(nèi)存單元（一次讀寫的最小單位）進(jìn)行讀寫。

應(yīng)用中，還廣泛存在著一次寫入多次讀出WORM（Write Once Read Many）的射頻標(biāo)簽。這種WORM概念即有接觸式改寫的射頻標(biāo)簽存在，也有無接觸式改寫的射頻標(biāo)簽存在。這類WORM標(biāo)簽一般大量用在一次性使用的場(chǎng)合，如航空行李標(biāo)簽，特殊身份證件標(biāo)簽等。

無論是怎樣的情況，對(duì)射頻標(biāo)簽的寫操作均應(yīng)在一定的授權(quán)控制之下進(jìn)行。否則，將失去射頻標(biāo)簽標(biāo)識(shí)物品的意義。

不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性，本文詳細(xì)介紹了無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。

目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品，而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器有無源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。

1．低頻(從125KHz到134KHz)

其實(shí)RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作， 也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場(chǎng)的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流，可作供電電壓使用. 磁場(chǎng)區(qū)域能夠很好的被定義，但是場(chǎng)強(qiáng)下降的太快。

特性：

1. 工作在低頻的感應(yīng)器的一般工作頻率從120KHz到134KHz，TI的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長(zhǎng)大約為2500m。

2. 除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。

3. 工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。

4．低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價(jià)格太貴，但是有10年以上的使用壽命。

5．雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫區(qū)域。

6．相對(duì)于其它頻段的RFID產(chǎn)品，該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。

7．感應(yīng)器的價(jià)格相對(duì)與其它頻段來說要貴。

主要應(yīng)用：

1．畜牧業(yè)的管理系統(tǒng)；

2．汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用；

3．馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用；

4．自動(dòng)停車場(chǎng)收費(fèi)和車輛管理系統(tǒng)；

5．自動(dòng)加油系統(tǒng)的應(yīng)用；

6．酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用；

7．門禁和安全管理系統(tǒng)。

符合的國際標(biāo)準(zhǔn)：

a) ISO 11784 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－編碼結(jié)構(gòu)；

b) ISO 11785 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－技術(shù)理論；

c) ISO 14223-1 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－空氣接口；

d) ISO 14223-2 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用－協(xié)議定義；

e) ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議；

f) DIN 30745 主要是歐洲對(duì)垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn)。

2．高頻(工作頻率為13.56MHz)

在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式的方式進(jìn)行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對(duì)天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器

特性：

1. 工作頻率為13.56MHz，該頻率的波長(zhǎng)大概為22m。

2. 除了金屬材料外，該頻率的波長(zhǎng)可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會(huì)降低讀取距離。感應(yīng)器需要離開金屬一段距離。

3. 該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。

4. 感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。

5. 雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快，但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫區(qū)域。

6. 該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽。

7. 可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。

8. 數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快，價(jià)格不是很貴。

主要應(yīng)用：

1．圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用；

2．瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用；

3．服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用；

4．三表預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)；

5．酒店門鎖的管理和應(yīng)用；

6．大型會(huì)議人員通道系統(tǒng)；

7．固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)；

8．醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用；

9．智能貨架的管理。

符合的國際標(biāo)準(zhǔn)：

a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡，最大的讀取距離為10cm；

b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡，最大的讀取距離為1m；

c) ISO/IEC 18000-3 該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層，防沖撞算法和通訊協(xié)議；

d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合EPC的接口定義。

3．超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間) 

甚高頻系統(tǒng)通過電場(chǎng)來傳輸能量。電場(chǎng)的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無源可達(dá)10m左右。主要是通過電容耦合的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

特性：

1．在該頻段，全球的定義不是很相同－歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902到905MHz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長(zhǎng)大概為30cm左右。

2．目前，該頻段功率輸出目前統(tǒng)一的定義(美國定義為4W，歐洲定義為500mW)。 可能歐洲限制會(huì)上升到2W EIRP。

3．甚高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對(duì)于高頻的電子標(biāo)簽來說，該頻段的電子標(biāo)簽不需要和金屬分開來。

4．電子標(biāo)簽的天線一般是長(zhǎng)條和標(biāo)簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計(jì)，滿足不同應(yīng)用的需求。

5．該頻段有好的讀取距離，但是對(duì)讀取區(qū)域很難進(jìn)行定義。

6．有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在很短的時(shí)間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。

主要應(yīng)用：

1．供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用；

2．生產(chǎn)線自動(dòng)化的管理和應(yīng)用；

3．航空包裹的管理和應(yīng)用；

4．集裝箱的管理和應(yīng)用；

5．鐵路包裹的管理和應(yīng)用；

6．后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用；

符合的國際標(biāo)準(zhǔn)：

a) ISO/IEC 18000-6 定義了甚高頻的物理層和通訊協(xié)議；空氣接口定義了Type A和Type B兩部分；支持可讀和可寫操作。

b) EPC global 定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如：Class 0，Class 1，UHF Gen2。

c) Ubiquitous ID日本的組織，定義了UID編碼結(jié)構(gòu)和通信管理協(xié)議。

我們毫無懷疑，在將來，甚高頻的產(chǎn)品會(huì)得到大量的應(yīng)用。例如WalMart，Tesco，美國國防部和麥德龍超市都會(huì)在它們的供應(yīng)鏈上應(yīng)用RFID技術(shù)。

為了提高計(jì)算機(jī)識(shí)別的效率，增強(qiáng)其靈活性和準(zhǔn)確性，使人們擺脫繁雜的統(tǒng)計(jì)識(shí)別工作，傳統(tǒng)條形碼、二維條形碼、無線射頻識(shí)別技術(shù)先后問世。雖然它們各有千秋，但無論是哪一項(xiàng)技術(shù)都是為了及時(shí)獲取物品的各種信息并且進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的處理。

傳統(tǒng)條形碼（亦稱一維條形碼）技術(shù)相對(duì)成熟，在社會(huì)生活中處處可見，在全世界得到了極為廣泛的應(yīng)用。它作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集手段，以快速、準(zhǔn)確、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)迅速進(jìn)入商品流通、自動(dòng)控制、以及檔案管理等各種領(lǐng)域，也是目前我國使用最多的一種條形碼。但是由于傳統(tǒng)條形碼是一維的，它在垂直方向上不帶任何信息，信息密度低，而且不能夠顯示漢字，容易因?yàn)槟p或皺折而被拒讀，這在很大程度上限制了傳統(tǒng)條碼的應(yīng)用范圍。

傳統(tǒng)條形碼由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)組成，表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)信息。條形碼系統(tǒng)是由條形碼符號(hào)設(shè)計(jì)、條形碼制作以及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，是迄今為止使用最為廣泛的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。

到目前為止，常見的條形碼的碼制大概有二十多種，其中廣泛使用的碼制包括EAN碼、Code39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、Code93碼，以及CODABAR碼等。不同的碼制具有不同的特點(diǎn)，適用于特定的應(yīng)用領(lǐng)域，下面介紹一些典型的碼制：

1. UPC碼（統(tǒng)一商品條碼）

UPC碼在1973年由美國超市工會(huì)推行，是世界上第一套商用的條形碼系統(tǒng)，主要應(yīng)用在美國和加拿大。UPC碼包括UPC-A和UPC-E兩種系統(tǒng)，UPC只提供數(shù)字編碼，限制位數(shù)（12位和7位），需要檢查碼，允許雙向掃描，主要應(yīng)用在超市與百貨業(yè)。

　　2. EAN 碼（歐洲商品條碼）

　　1977年，歐洲12個(gè)工業(yè)國家在比利時(shí)簽署草約，成立了國際商品條碼協(xié)會(huì)，參考UPC碼制定了與之兼容的EAN碼。EAN碼僅有數(shù)字號(hào)碼，通常為13位，允許雙向掃描，縮短碼為8位碼，也主要應(yīng)用在超市和百貨業(yè)。

　　3. ITF25碼（交叉25碼）

　　ITF25碼的條碼長(zhǎng)度沒有限定，但是其數(shù)字資料必須為偶數(shù)位，允許雙向掃描。ITF25碼在物流管理中應(yīng)用較多，主要用于包裝、運(yùn)輸、國際航空系統(tǒng)的機(jī)票順序編號(hào)、汽車業(yè)及零售業(yè)。

　　4. Code39碼

　　在Code39碼的9個(gè)碼素中，一定有3個(gè)碼素是粗線，所以Code39碼又被稱為"三九碼"。除數(shù)字0-9以外，Code39碼還提供英文字母A-Z以及特殊的符號(hào)，它允許雙向掃描，支持44組條碼，主要應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品、商業(yè)資料、圖書館等場(chǎng)所。

　　5. CODABAR碼（庫德巴碼）

這種碼制可以支持?jǐn)?shù)字、特殊符號(hào)及4個(gè)英文字母，由于條碼自身有檢測(cè)的功能，因此無需檢查碼。主要應(yīng)用在工廠庫存管理、血庫管理、圖書館借閱書籍及照片沖洗業(yè)。

　　6. ISBN碼（國際標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)）

　　ISBN是因圖書出版、管理的需要以及便于國際間出版物的交流與統(tǒng)計(jì)，而出現(xiàn)的一套國際統(tǒng)一的編碼制度。每一個(gè)ISBN碼由一組有"ISBN"代號(hào)的十位數(shù)字所組成，用以識(shí)別出版物所屬國別地區(qū)、出版機(jī)構(gòu)、書名、版本以及裝訂方式。這組號(hào)碼也可以說是圖書的代表號(hào)碼，大部分應(yīng)用于出版社圖書管理系統(tǒng)。

　　7. Code128碼

　　Code128碼是目前中國企業(yè)內(nèi)部自定義的碼制，可以根據(jù)需要來確定條碼的長(zhǎng)度和信息。這種編碼包含的信息可以是數(shù)字，也可以包含字母，主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域、圖書管理等。

　　8. Code93碼

　　這種碼制類似于Code39碼，但是其密度更高，能夠替代Code39碼。

　　條形碼技術(shù)給人們的工作、生活帶來的巨大變化是有目共睹的。然而，由于一維條形碼的信息容量比較小，例如商品上的條碼僅能容納幾位或者幾十位阿拉伯?dāng)?shù)字或字母，因此一維條形碼僅僅只能標(biāo)識(shí)一類商品，而不包含對(duì)于相關(guān)商品的描述。只有在數(shù)據(jù)庫的輔助下，人們才能通過條形碼得到相關(guān)商品的描述。換言之，如果離開了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫，一維條形碼所包含的信息將會(huì)大打折扣。由于這個(gè)原因，一維條形碼在沒有數(shù)據(jù)庫支持或者聯(lián)網(wǎng)不方便的地方，其使用就受到了相當(dāng)?shù)南拗啤?

　　在另一方面，一維條形碼無法表示漢字或者圖像信息。因此，在一些需要應(yīng)用漢字和圖像的場(chǎng)合，一維條形碼就顯得很不方便。而且，即使我們建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)相關(guān)產(chǎn)品的漢字和圖像信息，這些大量的信息也需要一個(gè)很長(zhǎng)的條形碼來進(jìn)行標(biāo)識(shí)。而這種長(zhǎng)的條形碼會(huì)占用很大的印刷面積，從而對(duì)印刷和包裝帶來難以解決的困難。因此，人們希望條形碼中直接包含產(chǎn)品相關(guān)的各種信息，而不需要根據(jù)條形碼從數(shù)據(jù)庫中再次進(jìn)行這些信息的查詢。

　　基于上述的種種原因，現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用需要一種新的碼制，這種碼制除了具備一維條形碼的優(yōu)點(diǎn)外，還應(yīng)該具備信息容量大、可靠性高、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　20世紀(jì)70年代，在計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域出現(xiàn)了二維條形碼技術(shù)，這是在傳統(tǒng)條形碼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種編碼技術(shù)，它將條形碼的信息空間從線性的一維擴(kuò)展到平面的二維，具有信息容量大、成本低、準(zhǔn)確性高、編碼方式靈活、保密性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此自1990年起，二維條形碼技術(shù)在世界上開始得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過幾年的努力，現(xiàn)已應(yīng)用在國防、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)及政府管理等領(lǐng)域。

二維條形碼VS傳統(tǒng)條形碼

　　與一維條形碼只能從一個(gè)方向讀取數(shù)據(jù)不同，二維條形碼可以從水平、垂直兩個(gè)方向來獲取信息，因此，其包含的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一維條形碼，并且還具備自糾錯(cuò)功能。但二維條形碼的工作原理與一維條形碼卻是類似的，在進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候，將二維條形碼打印在紙帶上，閱讀條形碼符號(hào)所包含的信息，需要一個(gè)掃描裝置和譯碼裝置，統(tǒng)稱為閱讀器。閱讀器的功能是把條形碼條符寬度、間隔等空間信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同的輸出信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的二進(jìn)制編碼輸入計(jì)算機(jī)。掃描器又稱光電讀入器，它裝有照亮被讀條碼的光源和光電檢測(cè)器件，并且能夠接收條碼的反射光，當(dāng)掃描器所發(fā)出的光照在紙帶上，每個(gè)光電池根據(jù)紙帶上條碼的有無來輸出不同的圖案，來自各個(gè)光電池的圖案組合起來，從而產(chǎn)生一個(gè)高密度信息圖案，經(jīng)放大、量化后送譯碼器處理。譯碼器存儲(chǔ)有需譯讀的條碼編碼方案數(shù)據(jù)庫和譯碼算法。在早期的識(shí)別設(shè)備中，掃描器和譯碼器是分開的，目前的設(shè)備大多已合成一體。

　　存儲(chǔ)量大。二維條形碼可以存儲(chǔ)1100個(gè)字，比起一維條形碼的15個(gè)字，存儲(chǔ)量大為增加，而且能夠存儲(chǔ)中文，其資料不僅可應(yīng)用在英文、數(shù)字、漢字、記號(hào)等，甚至空白也可以處理，而且尺寸可以自由選擇，這也是一維條形碼做不到的。

　　抗損性強(qiáng)。二維條形碼采用故障糾正的技術(shù)，遭受污染以及破損后也能復(fù)原，即使條碼受損程度高達(dá)50%，仍然能夠解讀出原數(shù)據(jù)，誤讀率為6100萬分之一。

　　安全性高。在二維條形碼中采用了加密技術(shù)，所以使安全性大幅度提高。

　　可傳真和影印。二維條形碼經(jīng)傳真和影印后仍然可以使用，而一維條形碼在經(jīng)過傳真和影印后機(jī)器就無法進(jìn)行識(shí)讀。

　　印刷多樣性。對(duì)于二維條形碼來講，它不僅可以在白紙上印刷黑字，還可以進(jìn)行彩色印刷，而且印刷機(jī)器和印刷對(duì)象都不受限制，印刷起來非常方便。

　　抗干擾能力強(qiáng)。與磁卡、IC卡相比，二維條形碼由于其自身的特性，具有強(qiáng)抗磁力、抗靜電能力。

　　碼制更加豐富。

　　二維條碼可以直接印刷在被掃描的物品上或者打印在標(biāo)簽上，標(biāo)簽可以由供應(yīng)商專門打印或者現(xiàn)場(chǎng)打印。所有條碼都有一些相似的組成部分，它們都有一個(gè)空白區(qū)，稱為靜區(qū)，位于條碼的起始和終止部分邊緣的外側(cè)。校驗(yàn)符號(hào)在一些碼制中也是必須的，它可以用數(shù)學(xué)的方法對(duì)條碼進(jìn)行校驗(yàn)以保證譯碼后的信息正確無誤。與一維條形碼一樣，二維條形碼也有許多不同的編碼方法。根據(jù)這些編碼原理，可以將二維條形碼分為以下三種類型：

　　一是線性堆疊式二維碼。就是在一維條形碼的基礎(chǔ)上，降低條碼行的高度，安排一個(gè)縱橫比大的窄長(zhǎng)條碼行，并將各行在頂上互相堆積，每行間都用一模塊寬的厚黑條相分隔。典型的線性堆疊式二維碼有Code 16K、Code 49、PDF417等。

　　其次是矩陣式二維碼。它是采用統(tǒng)一的黑白方塊的組合，而不是不同寬度的條與空的組合，它能夠提供更高的信息密度，存儲(chǔ)更多的信息，與此同時(shí)，矩陣式的條碼比堆疊式的具有更高的自動(dòng)糾錯(cuò)能力，更適用于在條碼容易受到損壞的場(chǎng)合。矩陣式符號(hào)沒有標(biāo)識(shí)起始和終止的模塊，但它們有一些特殊的"定位符"，定位符中包含了符號(hào)的大小和方位等信息。矩陣式二維條碼和新的堆疊式二維條碼能夠用先進(jìn)的數(shù)學(xué)算法將數(shù)據(jù)從損壞的條碼符號(hào)中恢復(fù)。典型的矩陣二維碼有Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。

　　第三種是郵政碼。通過不同長(zhǎng)度的條進(jìn)行編碼，主要用于郵件編碼，如Postnet、BPO 4-State等。

　　在上述介紹的二維條形碼中，PDF417碼由于解碼規(guī)則比較開放和商品化，因而使用比較廣泛，它是Portable Data File的縮寫，意思是可以將條形碼視為一個(gè)檔案，里面能夠存儲(chǔ)比較多的資料，而且能夠隨身攜帶。它在1992年正式推出，1995年美國電子工業(yè)聯(lián)誼會(huì)條碼委員會(huì)在美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)贊助下完成二維條形碼標(biāo)準(zhǔn)的草案，以作為電子產(chǎn)品產(chǎn)銷流程使用二維條形碼的標(biāo)準(zhǔn)。PDF417碼是一個(gè)多行結(jié)構(gòu)，每行數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)相同，行與行左右對(duì)齊直接銜接，其最小行數(shù)為3行，最大行數(shù)為90行。而Data Matrix碼則主要用于電子行業(yè)小零件的標(biāo)識(shí)，如Intel奔騰處理器的背面就印制了這種碼。Maxi Code 是由美國聯(lián)合包裹服務(wù)公司研制的，用于包裹的分揀和跟蹤。Aztec 是由美國韋林公司推出的，最多可容納3832個(gè)數(shù)字、3067個(gè)字母或1914個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

　　另外，還有一些新出現(xiàn)的二維條形碼系統(tǒng)。包括由UPS公司的Figrare lla等人研制的適用于分布環(huán)境下運(yùn)動(dòng)特性的UPS Code，這種二維條形碼更加適合自動(dòng)分類應(yīng)用場(chǎng)合。而美國Veritec公司提出一種新的二維條形碼——Veritec Symbol，是一種用于微小型產(chǎn)品上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)，其矩陣符號(hào)格式和圖像處理系統(tǒng)已獲得美國專利，這種二維碼具有更高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。此外，飛利浦研究實(shí)驗(yàn)室的WILJ WAN GILS等人也提出了一種新型的二維碼方案，即用標(biāo)準(zhǔn)幾何形體圓點(diǎn)構(gòu)成自動(dòng)生產(chǎn)線上產(chǎn)品識(shí)別標(biāo)記的圓點(diǎn)矩陣二維碼表示法。這一方案由兩大部分組成，一是源編碼系統(tǒng)，用于把識(shí)別標(biāo)志的編碼轉(zhuǎn)換成通信信息字；另一部分是信道編碼系統(tǒng)，用于對(duì)隨機(jī)誤碼進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和校正。還有一種二維條形碼叫點(diǎn)陣碼，它除了具備信息密度高等特點(diǎn)外，也便于用雕刻腐蝕制板工藝把點(diǎn)碼印制在機(jī)械零部件上，用攝像設(shè)備識(shí)讀和圖像處理系統(tǒng)識(shí)別，這也是一種具有較大應(yīng)用潛力的二維編碼方案。

　　二維條形碼技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)為三方面的趨勢(shì)：一是出現(xiàn)了信息密集度更高的編碼方案，增強(qiáng)了條碼技術(shù)信息輸入的功能；二是發(fā)展了小型、微型、高質(zhì)量的硬件和軟件，使條碼技術(shù)實(shí)用性更強(qiáng)，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域;三是與其它技術(shù)相互滲透、相互促進(jìn)，這將改變傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能，擴(kuò)展條碼系統(tǒng)的功能。

　　在二維條形碼的閱讀器中有幾項(xiàng)重要的參數(shù)：分辨率、掃描背景、掃描寬度、掃描速度、一次識(shí)別率、誤碼率，選用的時(shí)候要針對(duì)不同的應(yīng)用視情況而定。普通的條碼閱讀器通常采用以下三種技術(shù)：光筆、CCD、激光，它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，沒有一種閱讀器能夠在所有方面都具有優(yōu)勢(shì)。

　　光筆是最先出現(xiàn)的一種手持接觸式條碼閱讀器，使用時(shí)，操作者需將光筆接觸到條碼表面，通過光筆的鏡頭發(fā)出一個(gè)很小的光點(diǎn)，當(dāng)這個(gè)光點(diǎn)從左到右劃過條碼時(shí)，在"空"部分，光線被反射，"條"的部分，光線將被吸收，因此在光筆內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓，這個(gè)電壓通過放大、整形后用于譯碼。

　　CCD為電子耦合器件，比較適合近距離和接觸閱讀，它使用一個(gè)或多個(gè)LED，發(fā)出的光線能夠覆蓋整個(gè)條碼，它所關(guān)注的不是每一個(gè)"條"或"空"，而是條碼的整體，并將其轉(zhuǎn)換成可以譯碼的電信號(hào)。

　　激光掃描儀是非接觸式的，在閱讀距離超過30cm時(shí)激光閱讀器是惟一的選擇。它的首讀識(shí)別成功率高，識(shí)別速度相對(duì)光筆及CCD更快，而且對(duì)印刷質(zhì)量不好或模糊的條碼識(shí)別效果好。

　　射頻識(shí)別技術(shù)改變了條形碼技術(shù)依靠"有形"的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式，通過芯片來提供存儲(chǔ)在其中的數(shù)量更大的"無形"信息。它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，最初應(yīng)用在一些無法使用條碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場(chǎng)合，例如在一些行業(yè)和公司中，這種技術(shù)被用于目標(biāo)定位、身份確認(rèn)及跟蹤庫存產(chǎn)品等。射頻識(shí)別技術(shù)起步較晚，至今沒有制訂出統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，但是射頻識(shí)別技術(shù)的推出絕不僅僅是信息容量的提升，它對(duì)于計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)來講是一場(chǎng)革命，它所具有的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)會(huì)大大提高信息的處理效率和準(zhǔn)確度。

　　與條形碼識(shí)別系統(tǒng)相比，無線射頻識(shí)別技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)：通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，無需可見光源；具有穿透性，可以透過外部材料直接讀取數(shù)據(jù)，保護(hù)外部包裝，節(jié)省開箱時(shí)間;射頻產(chǎn)品可以在惡劣環(huán)境下工作，對(duì)環(huán)境要求低；讀取距離遠(yuǎn)，無需與目標(biāo)接觸就可以得到數(shù)據(jù)；支持寫入數(shù)據(jù)，無需重新制作新的標(biāo)簽;使用防沖突技術(shù)，能夠同時(shí)處理多個(gè)射頻標(biāo)簽，適用于批量識(shí)別場(chǎng)合；可以對(duì)RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位，提供位置信息。

　　由于RFID產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，無線射頻識(shí)別技術(shù)在國外發(fā)展得很快，它已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域，例如汽車或火車等的交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、物品管理、流水線生產(chǎn)自化、門禁系統(tǒng)、金融交易、倉儲(chǔ)管理、畜牧管理、車輛防盜等。在澳大利亞，RFID技術(shù)被用于機(jī)場(chǎng)旅客行李管理，提高了機(jī)場(chǎng)的工作效率，達(dá)到了理想的效益；而在地球的另一面，歐共體宣布1997年開始生產(chǎn)的新型汽車必須具有基于RFID技術(shù)的防盜系統(tǒng);瑞士國家鐵路局也將在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，調(diào)度員可以實(shí)時(shí)掌握火車運(yùn)行情況，不僅利于管理，還大大減小發(fā)生事故的可能性；德國漢莎航空公司正在嘗試用RFID電子標(biāo)簽來代替飛機(jī)票，從而改變了傳統(tǒng)的機(jī)票購銷方式。時(shí)至今日，射頻識(shí)別技術(shù)的新應(yīng)用仍然層出不窮。

　　由于RFID芯片的小型化和高性能芯片的實(shí)用化，射頻識(shí)別標(biāo)簽不僅幫助不同領(lǐng)域的管理者追蹤物品的位置和搬運(yùn)情況，還可以實(shí)時(shí)報(bào)告標(biāo)簽上附帶的其它信息，比如溫度和壓力等。射頻標(biāo)簽是通過連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的讀寫器來提供此類信息的，迄今為止射頻識(shí)別標(biāo)簽主要作為條碼的延伸而應(yīng)用于工廠自動(dòng)化或者庫存管理等領(lǐng)域，但最終說來，尺寸更小的射頻識(shí)別標(biāo)簽將應(yīng)用于更先進(jìn)的領(lǐng)域內(nèi)。例如射頻識(shí)別標(biāo)簽可以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)家電的應(yīng)用，家電如果擁有網(wǎng)絡(luò)功能，使用者即便在戶外也能控制它們，例如可以檢查冰箱中的食物，幫助使用者決定需要購買什么物品，在無線操作終端上選擇食物烹飪的方式等。當(dāng)前，電氣設(shè)備和家電產(chǎn)品制造商已經(jīng)開始開發(fā)通用軟、硬件，并正在考慮制定射頻識(shí)別標(biāo)簽在各種不同家電上的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。將射頻識(shí)別標(biāo)簽應(yīng)用于醫(yī)院也能帶來好處，病人一進(jìn)入醫(yī)院，就在他(她)身上佩戴標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)含有病人的識(shí)別信息，醫(yī)生和護(hù)士可以通過標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)來識(shí)別病人的身份，避免認(rèn)錯(cuò)病人，標(biāo)簽和讀寫器也能幫助醫(yī)生和護(hù)士確認(rèn)所使用的藥物是否合適，從而避免醫(yī)療事故的發(fā)生。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界已經(jīng)安裝了約5000個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)際年銷售額約為9.64億美元，但主要用于寵物與野生動(dòng)物跟蹤、公路和停車收費(fèi)等有限的領(lǐng)域，而事實(shí)上，RFID有望大展身手的領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。現(xiàn)在，已經(jīng)有為數(shù)不少的企業(yè)試驗(yàn)性地將其運(yùn)用到一些新的領(lǐng)域。

　　吉列公司是世界上最大的剃須刀制造商，該公司的產(chǎn)品因?yàn)轶w積較小、單價(jià)較高而經(jīng)常受到小偷的“青睞”。為此，吉列公司決定采用射頻識(shí)別技術(shù)來防止產(chǎn)品被盜，成立了由高層經(jīng)理組成的項(xiàng)目執(zhí)行委員會(huì)和射頻識(shí)別項(xiàng)目辦公室，分別負(fù)責(zé)指導(dǎo)協(xié)調(diào)項(xiàng)目的日常管理工作，并將有關(guān)職責(zé)列入了員工目標(biāo)管理的績(jī)效考核。吉列將該項(xiàng)目分成兩個(gè)階段，從內(nèi)部運(yùn)營(yíng)與零售商貨架管理兩個(gè)方面著手實(shí)施：首先，吉列選擇“鋒速3”在少數(shù)幾個(gè)地方進(jìn)行貨架試驗(yàn)，待成功后再推廣到所有8個(gè)產(chǎn)品系列；在第二階段，吉列計(jì)劃將其融入整個(gè)供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從工廠到零售商配貨中心、到貨架再到最終消費(fèi)者手中的全過程無縫跟蹤與管理。

　　目前，吉列公司已經(jīng)完成了與沃爾瑪和Tesco分別在美國波士頓和英國劍橋地區(qū)進(jìn)行的第一階段試驗(yàn)：吉列將射頻識(shí)別標(biāo)簽植入“鋒速3”的包裝，并在零售商的貨架上安裝閱讀器，如果有顧客一次性拿走多個(gè)剃須刀，系統(tǒng)會(huì)提醒店員查驗(yàn)是否發(fā)生了偷竊行為，甚至自動(dòng)拍照記錄，當(dāng)貨架上存貨數(shù)量減少到一定水平時(shí)，系統(tǒng)就發(fā)出補(bǔ)貨的信號(hào)，試驗(yàn)結(jié)果令人非常滿意。據(jù)說，第二階段試驗(yàn)也即將正式啟動(dòng)。值得一提的是，吉列已經(jīng)向射頻識(shí)別標(biāo)簽生產(chǎn)商之一艾倫科技公司訂購了共計(jì)5億枚標(biāo)簽，在低成本射頻識(shí)別標(biāo)簽大規(guī)模的實(shí)質(zhì)性商業(yè)化進(jìn)程中，這無疑是一個(gè)意義重大的里程碑。

　　國際著名零售企業(yè)——麥德龍集團(tuán)最近也在其業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)中采用了飛利浦半導(dǎo)體公司的射頻識(shí)別解決方案，這項(xiàng)技術(shù)可以幫助它提高零售中的供應(yīng)鏈效率，同時(shí)改善消費(fèi)者的購物體驗(yàn)。這種射頻識(shí)別技術(shù)可實(shí)時(shí)地識(shí)別產(chǎn)品、防范竊賊、跟蹤庫存，還可查看客戶積分卡的狀態(tài)。該系統(tǒng)在13.56MHz頻率下工作，有效識(shí)別范圍為1.5米，與射頻識(shí)別多媒體工作室相連接，只需掃描一下CD或DVD，消費(fèi)者就可以看到他們正想購買的專輯或影片的介紹性預(yù)覽?；瘖y品和食物也貼上了標(biāo)簽，并放在智能貨架上，這種應(yīng)用可以提供實(shí)時(shí)庫存和保質(zhì)期控制，及時(shí)更新銷售數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)放置錯(cuò)誤的物品。

　　最近，沃爾瑪公司也表示，今后將不再從那些未使用RFID技術(shù)的供應(yīng)商處采購商品，這對(duì)應(yīng)用軟件產(chǎn)業(yè)震動(dòng)極大?，F(xiàn)在，Sun公司正在開發(fā)一個(gè)對(duì)應(yīng)的中間件產(chǎn)品，管理從射頻識(shí)別系統(tǒng)獲取的商品數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品現(xiàn)在正處于測(cè)試階段，預(yù)計(jì)在今年推出商用。另外，Sun公司也在開發(fā)符合射頻識(shí)別行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EPC的信息服務(wù)軟件。

　　一旦用于射頻識(shí)別的芯片和標(biāo)簽推出后，就需要相應(yīng)的專門軟件來管理這些數(shù)據(jù)。幸運(yùn)的是，許多大型軟件開發(fā)商和系統(tǒng)集成商已經(jīng)開始進(jìn)軍射頻識(shí)別領(lǐng)域，SAP、Manhattan Associates、IBM以及其它一些公司都將推出各自的解決方案。SAP公司公開表示，該公司與寶潔公司正在進(jìn)行一系列的技術(shù)革新合作，將射頻識(shí)別數(shù)據(jù)合并到SAP/R3系統(tǒng)。該系統(tǒng)名為AutoID，可以保護(hù)系統(tǒng)只獲取有價(jià)值的數(shù)據(jù)，避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的干擾。另外，IBM公司也曾經(jīng)在Electronic Code Symposium演示了該公司的射頻識(shí)別系統(tǒng)，該公司可以提供射頻鑒別的完整解決方案，可以不用跨系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從制造商、到分銷商，然后到零售商的全套業(yè)務(wù)流程。不過集成工作仍然頗具挑戰(zhàn)性。據(jù)開發(fā)商表示，價(jià)格相當(dāng)昂貴，要在2006年1月的最終期限前推出完整的射頻識(shí)別軟件系統(tǒng)還具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。

　　除此之外，標(biāo)簽也將是一個(gè)龐大的市場(chǎng)，特別是現(xiàn)在射頻標(biāo)簽價(jià)格在20美分～30美分的高價(jià)位上，由于目前在市場(chǎng)上買方處于主導(dǎo)地位，沃爾瑪公司可能會(huì)要求將射頻識(shí)別標(biāo)簽價(jià)格降到可以接受的地步，但供應(yīng)商能否提供相應(yīng)的技術(shù)還未可知。

1. 快速掃描：條形碼一次只能有一個(gè)條形碼受到掃描；RFID辨識(shí)器可同時(shí)辨識(shí)讀取數(shù)個(gè)RFID標(biāo)簽。

2. 體積小型化、形狀多樣化：RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，RFID標(biāo)簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。

3. 抗污染能力和耐久性：傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但 RFID對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損； RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。

4. 可重復(fù)使用：現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改， RFID標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標(biāo)內(nèi)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。

5. 穿透性和無屏障閱讀：在被覆蓋的情況下， RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。

6. 數(shù)據(jù)的記憶容量大：一維條形碼的容量是 50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲(chǔ)存 2至 3000字符，RFID最大的容量則有數(shù) MegaBytes。隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。未來物品所需攜帶的資料量會(huì)越來越大，對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加。

7. 安全性：由于 RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及變?cè)臁?/DIV>

RFID在推廣應(yīng)用中遇到了不少挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在 成本、標(biāo)準(zhǔn)、精確度與應(yīng)用模式等方面。主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：缺乏成熟的應(yīng)用模式和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)產(chǎn)品廣泛獲得市場(chǎng)接受的必要措施，但射頻識(shí)別讀取機(jī)與標(biāo)簽的技術(shù)仍未見其統(tǒng)一，因此無法一體化使用。而不同制造商所開發(fā)的標(biāo)簽通訊協(xié)定，使用不同頻率，且封包格式不一。而RFID技術(shù)又不像條碼，雖有常用的共同頻率范圍，但制造廠商可以自行改變，此外，標(biāo)簽上的芯片性能，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)協(xié)議與天線設(shè)計(jì)約定等，也都沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。盡管RFID的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步開發(fā)制定、不斷完善，但是不同國家又有自己的規(guī)則。有的業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心，比制定條碼標(biāo)準(zhǔn)各國更為困難的是，如果一個(gè)國家把某個(gè)頻率權(quán)賣給某個(gè)商業(yè)企業(yè)后，在出現(xiàn)對(duì)其它系統(tǒng)的干擾時(shí)，這個(gè)國家就很難對(duì)這個(gè)頻率段的使用情況進(jìn)行監(jiān)督管理。

RFID系統(tǒng)不論是標(biāo)簽、讀取器和天線，其價(jià)格都比較昂貴。在新的制造工藝沒有普及推廣之前，高成本的RFID標(biāo)簽只能用于一些本身價(jià)值較高的產(chǎn)品。美國目前一個(gè)RFID標(biāo)簽的價(jià)格約為0.30～0.60美元，對(duì)一些價(jià)位較低商品，采用高檔RFID標(biāo)簽顯然不劃算。另外，對(duì)使用RFID系統(tǒng)客戶而言，其設(shè)備投資也不菲，據(jù)有關(guān)報(bào)告指出，為每個(gè)商店安裝一臺(tái)RFID和EPC（電子產(chǎn)品編碼）識(shí)讀裝置的成本至少是10萬美元，對(duì)一個(gè)組織而言，這方面的投資可能會(huì)達(dá)到3000～4000美元。

RFID技術(shù)上尚未完全成熟，特別是應(yīng)用于某些特殊的產(chǎn)品，如液體或金屬罐等時(shí)，大量RFID標(biāo)簽無法正常起作用。標(biāo)簽的可靠性也是個(gè)大問題。就目前看來，現(xiàn)在普遍使用的134KHz和13.56KHz因傳輸距離太短，限制了閱讀器和RFID標(biāo)簽間的傳輸距離，使若干標(biāo)簽不能有效地被讀取，標(biāo)簽失效率很高。此外，RFID標(biāo)簽與讀取機(jī)有方向性，射頻識(shí)別訊號(hào)易被物體阻斷，也是RFID技術(shù)發(fā)展一大挑戰(zhàn)。即使貼上雙重標(biāo)簽，仍有3％的標(biāo)簽無法識(shí)別。 

企業(yè)采用射頻識(shí)別系統(tǒng)后，原來由手工完成的工作將有很多被該系統(tǒng)取代，其衍生而來的問題就是將有許多勞工面臨失去工作的危機(jī)。同時(shí)RFID的大規(guī)模應(yīng)用還會(huì)涉及到隱私保護(hù)以及安全問題，當(dāng)前的無源RFID系統(tǒng)沒有讀寫能力，所以無法使用密鑰驗(yàn)證方法來進(jìn)行身份驗(yàn)證，如果標(biāo)簽是有源的，并且會(huì)收到不斷變化的驗(yàn)證密鑰，那將會(huì)大大提高其安全性，不過這又會(huì)增加其成本。正因?yàn)槿绱?，目前的RFID技術(shù)要想在對(duì)信息有保密要求的領(lǐng)域展開應(yīng)用還存在著障礙。