羅 萱（重慶青年職業(yè)技術學院，重慶，400712）

RFlD技術的原理及應用

羅 萱
（重慶青年職業(yè)技術學院，重慶，400712）

射頻識別技術RFID是一種無線通信技術，它利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到自動識別的目的。本文介紹了射頻識別技術的工作原理和技術優(yōu)勢，并列舉了RFID常用的應用領域。

RFID；ETC；動物識別和追蹤；圖書館自助借還；防偽

0 引言

現(xiàn)在超市里廣泛使用的是一維碼技術，一維碼具有容量小、操作速度慢、不能寫等缺點，在不久的將來，條形碼將被RFID所取代。

我們來想象一下超市采用RFID的情景：在超市里，每個商品上有一個獨一無二的RFID，超市門口安裝有讀寫器，我們來到超市，把東西裝滿了購物車，當走到門口的時候，RFID標簽將連接到電子讀取器，這些讀取器可以即時的檢測車里的每個物品，這些讀取器又被連接到一個更大的網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡將您的購買信息發(fā)送給零售商和廠商，接著，您的銀行將收到相應的通知，該支付的金額從您的賬戶中直接扣除，便直接走出門去，不用再排隊等待收銀員一個個的掃描你車里的東西。

1 RFID的原理

射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）是一種無線通信技術，它利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到自動識別的目的。

RFID源于雷達技術，所以其工作原理和雷達極為相似。最簡單的RFID包括電子標簽、天線和讀寫器，首先閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當標簽進入磁場時產(chǎn)生感應電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息 （無源標簽）；或者標簽主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標簽），讀取器讀取信息并解碼后送至電腦主機進行有關處理。

2 RFID的優(yōu)勢

（1）為每件物品分配唯一的標識：以往使用代碼，由于長度的限制，只能給每一類商品定義一個類碼，而RFID給每一個物體分配獨一無二的電子標簽，意味著系統(tǒng)可以識別單個物體。

（2）掃描速度快：條碼掃描儀一次只能掃描一個條碼，RFID的讀寫器可同時識別和讀取多個電子標簽。

（3）體積小，易封裝：RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制，趨于小型化與多樣化，以應用在不同商品。

（4）抗污染能力強，可實現(xiàn)穿透性識別：一維碼的載體是紙張，因而容易受到污染，但RFID的讀寫器能透過泥漿、污垢、油漆涂料、油污、木材、水泥、塑料、水和蒸汽閱讀標簽，而且不需要與標簽直接接觸，因而電子標簽的壽命可長達10年以上。

（5）可重復使用：傳統(tǒng)條形碼里面的信息是只讀的而RFID支持讀寫功能，你可以在標簽制造出來以后通過RFID的讀寫系統(tǒng)隨時寫入你想要增加的信息。

（6）穿透性和無屏障閱讀：傳統(tǒng)的條碼是“近視眼”，而RFID只要處于RFID讀寫器的接收范圍內，就可以被“感應”并且正確識別出來，讀寫器的收發(fā)距離從幾厘米到幾十米不等，RFID技術可以穿透紙張、木材和塑料等材質，但不能穿透鐵質金屬。

（7）數(shù)據(jù)的存儲容量大：一維碼的容量為50字節(jié)，二維碼為2-3000字符，RFID為數(shù)百萬字節(jié)。

（8）安全性高：一維碼無法加密，二維碼進行簡單的加密，而電子標簽承載的是數(shù)字化信息，其數(shù)據(jù)內容可經(jīng)由密碼保護，不易被偽造及變更。

3 RFID的應用

3.1 ETC不停車收費系統(tǒng)

不停車收費系統(tǒng)（Electronic Toll Collection，ETC）是智能交通系統(tǒng)中的一個重要領域和應用環(huán)節(jié)。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載電子標簽與收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通信，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術與銀行系統(tǒng)進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車便能完成路橋通行費交納的目的。

ETC的特點是不停車、無人操作、無現(xiàn)金交易、一車一卡一標簽，不僅大大加快了高速公路收費道口的通行能力，而且還減少

尾氣、排放節(jié)約能源、提高環(huán)保質量。

3.2 動物識別和追蹤

近年來全世界的動物疫情不斷爆發(fā)，如瘋牛癥、口蹄疫、禽流感等，給人們的身體健康和生命帶來了嚴重危害，沉重地打擊了全世界的畜牧業(yè)，從而引起了世界各國特別是歐洲各國的高度重視。為此，各國政府迅速制定政策和采取各種措施，以加強對動物的管理，其中對動物的識別與跟蹤成為這些重大措施其中之一。例如，英國政府規(guī)定對牛、豬、綿羊與山羊、馬等飼養(yǎng)動物都必須采取各種跟蹤與識別手段。最近幾年動物電子識別實踐表明，電子識別方法中的RFID在動物管理中起到的作用越來越重要。常用的RFID動物標簽有項圈式、耳牌式、注射式和藥丸式，利用標簽，就能隨時對動物的相關屬性進行跟蹤與管理。

3.3 圖書館自助借還

每本圖書內放置一個內置芯片，即電子標簽，并輸入相應內容，就可用配備的手持終端（閱讀器）對電子標簽進行掃描。

圖書館傳統(tǒng)的借還書服務模式，一般是由工作人員操作系統(tǒng)對圖書的條形碼進行掃描來完成的，操作時間較長，在人數(shù)比較集中的時段，需要排隊借還圖書。而使用RFID技術后，可實現(xiàn)圖書的自助借還，系統(tǒng)操作簡便，可由讀者自行同時借還多本圖書，節(jié)省時間，提高了工作效率，而且讀者還可在閉館后還書。

圖書館如果想要清點館藏數(shù)量，多采用條形碼和條碼譯碼器來完成。清點圖書時需要將圖書從架位上一本本拿下來進行掃描后再放回原處，既費時又費力，效率極低，因此許多圖書館多年來都不愿清點本館藏書，也就不清楚本館藏書的具體情況。圖書館利用RFID技術代替條形碼作為識別館藏圖書的方式，只需使用一臺手持閱讀器，對書架上下掃描，即可完成書庫圖書的清點任務。

現(xiàn)在許多圖書館都采用的是開架借閱的方式，在方便讀者借閱的同時，亂架問題非常嚴重。在藏書量很大的書庫，往往有許多放錯架位的圖書，但讀者在檢索系統(tǒng)查詢時卻顯示在館可借，在架位上怎么也找不到。運用RFID技術只需要把查找的圖書信息輸入RFID閱讀器（可一次輸入多本），就可以進行圖書的查找。整理架位也可用同樣的方法，以前整架需要人工一本本整理，在整理不到位的情況下，還會有錯架、死書現(xiàn)象發(fā)生，現(xiàn)在有了RFID技術整架就變得容易多了。

3.4 防偽領域

如今假冒偽劣商品層出不窮、屢禁不止，激光防偽、熒光防偽、磁性防偽等防偽技術應運而生，但是都未能有效地制止假冒的行為，利用RFID進行防偽是一種新的技術，并且到了越來越廣泛的認可和應用。

它是將商品識別號（ID）即防偽碼（它是通過硬件或軟件算法進行加密）寫在RFID芯片中，這個ID在生產(chǎn)、銷售等所有環(huán)節(jié)中是唯一的；芯片被制作成電子標簽，電子標簽被附加在商品上，使它成為商品不可分割的一部分。當電子標簽“被迫”與商品分離時，商品的“完整性”被破壞，商品被認為已被“消費”，防偽結束。

［1］劉云浩：物聯(lián)網(wǎng)導論.北京：科學出版社.2015

［2］郎為民：大話物聯(lián)網(wǎng).北京：人民郵電出版社.2015

［3］江蘇賽聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)研究院，物聯(lián)網(wǎng).江蘇：江蘇人民出版社，2012

The principle and application of RFID Technology

Luo Xuan
（Chongqing Youth Vocational & Technical College，Chongqing，400712）

Radio frequency identification（RFID）is a wireless communication technology，which uses radio frequency signal through space coupling（alternating magnetic field or electromagnetic field）to achieve non- contact transmission of information through the transfer of information to achieve the purpose of automatic identification.This paper introduces the working principle and technical advantages of RFID technology， and lists the commonly used RFID applications.

RFID；ETC；animal identification and tracking；library self-service；anti fake principle and Application