射频识别

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沃尔玛正在使用的射频标签

射频识别,(Radio Frequency IDentification,簡稱RFID)技術,是一种無線通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械光学接触。

目录

[编辑] RFID标签的类别

RFID backscatter.

依據标签內部供电有無,RFID标签分为被动式、半被动式(也稱作半主动式)、主动式三類。

[编辑] 被動式

被动式标签没有内部供电电源。其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动,这些电磁波是由RFID讀取器发出的。当标签接收到足够强度的訊号时,可以向讀取器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球惟一代碼),还可以包括预先存在于标签内EEPROM (電可擦拭可編程唯讀記憶體)中的数据。

由于被动式标签具有价格低廉,体积小巧,无需电源等优点。目前市场所運用的RFID标签以被动式为主。

[编辑] 半被動式

一般而言,被動式標籤的天線有兩種作用:

  1. 接收讀取器所發出的電磁波,藉以驅動標籤內的IC
  2. 標籤回傳信號時,需要藉由天線的阻抗作訊號的切換,才能產生0與1的數位變化。

關鍵是,想要有最好的回傳效率的話,天線阻抗必須設計在“開路與短路”,這樣又會使信號完全反射,無法被標籤的IC接收,半主動式的標籤設計就是為了解決這樣的問題。半主動式的規格類似於被動式,只不過它多了一顆小型電池,電力恰好可以驅動標籤內的IC,若標籤內的IC僅收到讀取器所發出的微弱訊號,標籤還是有足夠的電力將標籤內的記憶體資料回傳到讀取器。這樣的好處在於,半主動式標籤的內建天線不會因讀取器電磁波訊號強弱,而無法執行任務,並自有足夠的電力回傳信號。相較至下;半主動式標籤,比被動式標籤在反應上速度更快,距離更遠及效率更好。

[编辑] 主動式

與被動式和半被動式不同的是,主動式標籤本身具有內部電源供應器,用以供應內部IC所需電源以產生對外的訊號。一般來說,主動式標籤擁有較長的讀取距離和可容納較大的記憶體容量可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。主動式與半被動式標籤差異為;主動式標籤可藉由內部電力,隨時主動發射內部標籤的記憶體資料到讀取器上。

[编辑] 技术及性能参数

射频识别标签是目前射频识别技术的关键。射频识别标签可存储一定容量的信息并具一定的信息处理功能,读写设备可通过无线电讯号以一定的数据传输率与标签交换信息,作用距离可根据采用的技术从若干厘米到1千米不等。

识别标签的外形尺寸主要由天线决定,而天线又取决于工作频率和对作用距离的要求。目前有四种频率的标签在使用中比较常见。他们是按照他们的无线电频率划分:低频标签(125或134.2 kHz),高频标签(13.56 MHz),超高频标签(868~956 MHz)以及微波标签(2.45 GHz)。由于目前尚未制定出针对超高频标签使用的全球规范,所以此类标签还不能够在全球统一使用。而超高频标签的應用目前也最受人们的注意,此类标签主要應用在物流領域。频率越高,作用距离就越大,数据传输率也就越高,识别标签的外形尺寸就可以做得更小,但成本也就越高。目前面向消费者的识别标签外形尺寸需求,一般以信用卡或商品条形码为准。

2005年初每标签的价格仍在30欧分左右,大批量(十亿个以上)生产的射频识别标签的价格在2011年已在10欧分上下。

鉴于标签和读写设备之间无需建立机械或光学接触,密码技术在整个射频识别技术领域中的地位必将日益提高。随着射频识别的普及,不同厂家的标签和读写设备之间的兼容性也将成为值得关注的问题。

此外,使用寿命使用环境可靠性也是重要参数。

射频识别技术還包括了一整套信息技术基础设施,包括:

將射頻類別技術與條碼(Barcode)技術相互比較,射頻類別擁有許多優點,如:

  • 可容納較多容量。
  • 通訊距離長。
  • 難以複製。
  • 對環境變化有較高的忍受能力。
  • 可同時讀取多個標籤。

相對地有缺點,就是建置成本較高。不過目前透過該技術的大量使用,生產成本就可大幅降低。

[编辑] 應用

射頻識別技術可應用的領域十分廣泛,主要決定因素是該項技術在相應領域中的經濟效益。經常提到的具體應用包括:

RFID技術可以實現從商品設計、原材料採購、半成品與製成品之生產、運輸、倉儲、配送、銷售,甚至退貨處理與售後服務等所有供應鏈環節之即時監控,準確掌握產品相關資訊,諸如各類、生產商、生產時間、地點、顔色、尺寸、數量、到達地、接收者等
香港國際機場、荷蘭阿姆斯特丹國際機場等都部署了基於被動式無源標簽的RFID行李分揀解決方案。同基於條碼行李分揀解決方案相比,基於被動式無源標簽的RFID行李分揀解決方案可從不同角度識別行李標簽的ID,識讀速度更快,結果更准確,標簽上的信息存儲量也比條碼多。
許多辦公室、大學 (如香港城市大學香港理工大學屏東教育大學)都在大門及房門設有讀卡器,用以控制何人,何時,何地的出入。

在整個電子商務領域,許多人把射頻識別技術看作為繼互聯網移動通信兩大技術大潮後的又一次大潮。但是目前RFID在中國大陸、香港、台灣的發展遠遠落後於美國及歐洲,需要非常的努力方能趕上這次「新的浪潮」。

[编辑] 射頻識別晶片植入人體

美國食物及藥物管理局允許 VeriChip 公司把 RFID 晶片直接移植到人體內,讓使用者不需攜帶卡片也可被識別[1]。此外,也有科技狂熱者將RFID植入體內,控制自己的電子設備[2]


[编辑] 金屬及液體環境對RFID的影響

RFID超高頻(UHF)標籤因電磁反向散射(Backscatter)特點,對金屬和液體等環境比較敏感,可導致這種工作頻率的被動標籤(Passive tag)難以在具有金屬表面的物體或液體環境下進行工作,但此類問題隨著技術的發展已得到完全解決,例如,韋僑科技(SAG)已研發出能夠在金屬或液體環境下進行完好讀取應用的被動標籤產品,以方便在上所述的環境或應用下部署RFID標籤。

[编辑] 使用風險

由於 RFID 標籤無須直接與收發器接觸,用家會在不知情的情況下被他人讀取標簽內存儲的信息,構成安全隱憂。

[编辑] 參見

这部纪录片探讨了许多有关抗税运动的题材,包括了美国税务局(Internal Revenue Service)、所得税、联邦储备系统、国民身分证、植入人体RFID标示(间谍芯片)、Diebold电子投票机器、全球化、美国沦为警察国家的可能性,以及其他主张政府迫害公民权利的案件。

[编辑] 参考文献

  1. ^ RFID implant opens doors, Next Nature
  2. ^ Andrew Hendry. Oxer on hardware hacking and the meaning of (Second) Life. computerworld. 14/02/2008 [2008-02-15]. 

[编辑] 外部链接

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