第2章 标识技术
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RFID
（1）RFID的概念
无线射频识别（Radio Frequency Identification ，RFID）也称为射频识别，它是一种新兴的自动 识别技术。
RFID是指利用电磁波的反射能量进行通信的 一种技术。
RFID可以归入短距离无线通信技术，与其他短距离无线通信技术 如WLAN、蓝牙和红外相比最大的区别在于RFID的被动工作模式，即 利用反射能量进行通信。
中国是世界生产中心之一和最具潜力的消费市场，对RFID的应用需求 也将越来越强烈。
9
RFID
目前我国的射频识别技术以低频和高频应用为主，主要用于第2代 身份证和智能交通卡等项目。
我国在超高频芯片的研发上比较薄弱，不过，政府非常重视超高频 标准的制定和芯片的研发。
中国国家无线电管理局正式颁布实施无线电频率方面的规定，为 RFID 技术在我国的发展提供了法律保障。
逐条读取
波、批最读取
一维码约50字节、二维码约 数兆宁节，容每大
2～3000字节
不能
多次改写
安全性能 材料成本
一维码较低、容易伪造；二维 密码保护、不容易伪造：LHF标
码保密防伪性能较高
签的形状接近磁条、较隐蔽
价格低廉、易损耗
较贵、耐用
技术标准
成熟、规范、统一
无统一标准
应用情况
广泛应用
国 内 近 40 家 企 业 已 经 应 用 ， 国 外较多
2.2 RFID的系统组成
天线同阅读器相连，用于在标签和阅读器之间传递射频信号。阅读器可
以连接一个或多个天线，但每次使用时只能激活一个天线。RFID系统的工 作频率从低频到微波，这使得天线与标签芯片之间的匹配问题变得很复杂。
2.2 RFID的系统组成
标签（Tag）是由耦合元件、芯片及微型天线组成，每个标签内部存
RFID工作原理
2.2 RFID的系统组成
阅读器是RFID系统最重要也是最复杂的一个组件。因其工作模式一般是主动
向标签询问标识信息，所以有时又被称为询问器（Interrogator）。下图显示不 同类型的阅读器。阅读器可以通过标准网口、RS232串口或USB接口同主机相连， 通过天线同RFID标签通信。有时为了方便，阅读器和天线以及智能终端设备会 集成在一起形成可移动的手持式阅读器。
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RFID
射频识别（RFID）技术采用大规模集成电路计算、电子识别、计算机 通信等技术，通过读写器和安装于载体上的RFID标签，能够实现对载体的 非接触的识别和数据信息交换。
7
条形码与RFID比较
比较内容
条码
RFID标签
读取方式 信息容量 信息更改
近距离、扫描光源直接照射、 一定范围（大于10m）、无线电
在汽车行业、航空行业、石化、汽油、酒业、金融行业、零售行业、药品管理 、医院管理等方面进行应用示范。
RFID
（3）RFID技术的特点
A、耐环境性 B、可反复使用 C、数据读写方便 D、安全性
12
2.2 RFID的系统组成
RFID系统由RFID标签、阅读器、天线、数据传输及处理系统组成。
13
2.2 RFID的系统组成
标签分类
被动式标签（Passive Tag）：因内部没有电源设备又被称为无源标签。被动式 标签内部的集成电路通过接收由阅读器发出的电磁波进行驱动，向阅读器发送 数据。
主动标签（Active Tag）:因标签内部携带电源又被称为有源标签。电源设备和 与其相关的电路决定了主动式标签要比被动式标签体积大、价格昂贵。但主动 标签通信距离更远，可达上百米远。
目前数据自动采集主要使用了条形码技术、 IC卡技术、射频识别技术(RFID)、光符号识别 技术、语音识别技术、生物计量识别技术、遥 感遥测、机器人智能感知等技术。
RFID 1、射频识别
射频识别是一项利用射频信号的空间耦合（交变磁场 和磁场）来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。
RFID
（2）RFID技术的发展历史
RFID技术最早起源于雷达技术的发展及应用，其历史可追溯到20世纪 初期。
雷达发射无线电波并通过接收到的目标反射信号来测定和定位目标的 位置及其速度，其物理机制是 RFID 技术的工作基础。
作为21世纪10大重要技术之一，RFID在国外的应用已经越来越普及， 新加坡、韩国等国家都明确指出要重点发展射频识别技术及扩大其应用。
有唯一的电子编码，附着在物体上，用来标识目标对象。标签进入RFID阅 读器扫描场以后，接收到阅读器发出的射频信号，凭借感应电流获得的能 量发送出存储在芯片中的电子编码（被动式标签），或者主动发送某一频 率的信号（主动式标签）。
标签：存储方式
电可擦可编程只读存储器（EEPROM）：一般射频识别系统主要采用EEPROM 方式。这种方式的缺点是写入过程中的功耗消耗很大，使用寿命一般为 100,000次
Internet of things（IoT）
1
物联网来了
感知识别技术融合物理世界和信息世界，是物联网区别于其他网络最独特的部分
第2章 标识技术
2.1
标识技术概述
2.2
RFID的系统组成
2.3 RFID的具体应用实例
2.4 RFID技术应用面临的挑战
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1 标识技术概述
数据采集方式的发展过程主要经历了数据 人工采集和数据自动采集二个阶段, 而数据自动 采集在不同的历史阶段及针对不同的应用领域 可以使用不同的技术手段。
铁电随机存取存储器（FRAM）: 与EEPROM相比，FRAM的写入功耗消耗减小 100倍，写入时间甚至缩短1000倍。FRAM属于非易失类存储器。然而，FRAM 由于生产方面的问题至今未获得广泛应用。
静态随机存取存储器（SRAM）: SRAM能快速写入数据，适用于微波系统， 但SRAM需要辅助电池不间断供电，才能保存数据。
半主动标签（Semi-active Tag）:这种标签兼有被动标签和主动标签的所有优点， 内部携带电池，能够为标签内部计算提供电源。这种标签可以携带传感器，可 用于检测环境参数，如温度、湿度、是否移动等。然而和主动式标签不同是它 们的通信并不需要电池提供能量，而是像被动式标签一样通过阅读器发射的电 磁波获取通信能量。
目前RFID在我国的发展远远落后于美国及欧洲，国内企业的市场 占有率很低，还有很大的提升空间。
我国己经开始尝试在一些领域应用RFID技术。 比如佛山市政府安装了RFID系统用于自动收取路桥费，明显地提高了车 辆通过率，缓解了公路的拥堵瓶颈。 再比如邮政行业在进行物品传输方面的安全及整体数据模型的应用测试。
RFID
（1）RFID的概念
无线射频识别（Radio Frequency Identification ，RFID）也称为射频识别，它是一种新兴的自动 识别技术。
RFID是指利用电磁波的反射能量进行通信的 一种技术。
RFID可以归入短距离无线通信技术，与其他短距离无线通信技术 如WLAN、蓝牙和红外相比最大的区别在于RFID的被动工作模式，即 利用反射能量进行通信。
中国是世界生产中心之一和最具潜力的消费市场，对RFID的应用需求 也将越来越强烈。
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RFID
目前我国的射频识别技术以低频和高频应用为主，主要用于第2代 身份证和智能交通卡等项目。
我国在超高频芯片的研发上比较薄弱，不过，政府非常重视超高频 标准的制定和芯片的研发。
中国国家无线电管理局正式颁布实施无线电频率方面的规定，为 RFID 技术在我国的发展提供了法律保障。
逐条读取
波、批最读取
一维码约50字节、二维码约 数兆宁节，容每大
2～3000字节
不能
多次改写
安全性能 材料成本
一维码较低、容易伪造；二维 密码保护、不容易伪造：LHF标
码保密防伪性能较高
签的形状接近磁条、较隐蔽
价格低廉、易损耗
较贵、耐用
技术标准
成熟、规范、统一
无统一标准
应用情况
广泛应用
国 内 近 40 家 企 业 已 经 应 用 ， 国 外较多
2.2 RFID的系统组成
天线同阅读器相连，用于在标签和阅读器之间传递射频信号。阅读器可
以连接一个或多个天线，但每次使用时只能激活一个天线。RFID系统的工 作频率从低频到微波，这使得天线与标签芯片之间的匹配问题变得很复杂。
2.2 RFID的系统组成
标签（Tag）是由耦合元件、芯片及微型天线组成，每个标签内部存
RFID工作原理
2.2 RFID的系统组成
阅读器是RFID系统最重要也是最复杂的一个组件。因其工作模式一般是主动
向标签询问标识信息，所以有时又被称为询问器（Interrogator）。下图显示不 同类型的阅读器。阅读器可以通过标准网口、RS232串口或USB接口同主机相连， 通过天线同RFID标签通信。有时为了方便，阅读器和天线以及智能终端设备会 集成在一起形成可移动的手持式阅读器。
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RFID
射频识别（RFID）技术采用大规模集成电路计算、电子识别、计算机 通信等技术，通过读写器和安装于载体上的RFID标签，能够实现对载体的 非接触的识别和数据信息交换。
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条形码与RFID比较
比较内容
条码
RFID标签
读取方式 信息容量 信息更改
近距离、扫描光源直接照射、 一定范围（大于10m）、无线电
在汽车行业、航空行业、石化、汽油、酒业、金融行业、零售行业、药品管理 、医院管理等方面进行应用示范。
RFID
（3）RFID技术的特点
A、耐环境性 B、可反复使用 C、数据读写方便 D、安全性
12
2.2 RFID的系统组成
RFID系统由RFID标签、阅读器、天线、数据传输及处理系统组成。
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2.2 RFID的系统组成
标签分类
被动式标签（Passive Tag）：因内部没有电源设备又被称为无源标签。被动式 标签内部的集成电路通过接收由阅读器发出的电磁波进行驱动，向阅读器发送 数据。
主动标签（Active Tag）:因标签内部携带电源又被称为有源标签。电源设备和 与其相关的电路决定了主动式标签要比被动式标签体积大、价格昂贵。但主动 标签通信距离更远，可达上百米远。
目前数据自动采集主要使用了条形码技术、 IC卡技术、射频识别技术(RFID)、光符号识别 技术、语音识别技术、生物计量识别技术、遥 感遥测、机器人智能感知等技术。
RFID 1、射频识别
射频识别是一项利用射频信号的空间耦合（交变磁场 和磁场）来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。
RFID
（2）RFID技术的发展历史
RFID技术最早起源于雷达技术的发展及应用，其历史可追溯到20世纪 初期。
雷达发射无线电波并通过接收到的目标反射信号来测定和定位目标的 位置及其速度，其物理机制是 RFID 技术的工作基础。
作为21世纪10大重要技术之一，RFID在国外的应用已经越来越普及， 新加坡、韩国等国家都明确指出要重点发展射频识别技术及扩大其应用。
有唯一的电子编码，附着在物体上，用来标识目标对象。标签进入RFID阅 读器扫描场以后，接收到阅读器发出的射频信号，凭借感应电流获得的能 量发送出存储在芯片中的电子编码（被动式标签），或者主动发送某一频 率的信号（主动式标签）。
标签：存储方式
电可擦可编程只读存储器（EEPROM）：一般射频识别系统主要采用EEPROM 方式。这种方式的缺点是写入过程中的功耗消耗很大，使用寿命一般为 100,000次
Internet of things（IoT）
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物联网来了
感知识别技术融合物理世界和信息世界，是物联网区别于其他网络最独特的部分
第2章 标识技术
2.1
标识技术概述
2.2
RFID的系统组成
2.3 RFID的具体应用实例
2.4 RFID技术应用面临的挑战
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1 标识技术概述
数据采集方式的发展过程主要经历了数据 人工采集和数据自动采集二个阶段, 而数据自动 采集在不同的历史阶段及针对不同的应用领域 可以使用不同的技术手段。
铁电随机存取存储器（FRAM）: 与EEPROM相比，FRAM的写入功耗消耗减小 100倍，写入时间甚至缩短1000倍。FRAM属于非易失类存储器。然而，FRAM 由于生产方面的问题至今未获得广泛应用。
静态随机存取存储器（SRAM）: SRAM能快速写入数据，适用于微波系统， 但SRAM需要辅助电池不间断供电，才能保存数据。
半主动标签（Semi-active Tag）:这种标签兼有被动标签和主动标签的所有优点， 内部携带电池，能够为标签内部计算提供电源。这种标签可以携带传感器，可 用于检测环境参数，如温度、湿度、是否移动等。然而和主动式标签不同是它 们的通信并不需要电池提供能量，而是像被动式标签一样通过阅读器发射的电 磁波获取通信能量。
目前RFID在我国的发展远远落后于美国及欧洲，国内企业的市场 占有率很低，还有很大的提升空间。
我国己经开始尝试在一些领域应用RFID技术。 比如佛山市政府安装了RFID系统用于自动收取路桥费，明显地提高了车 辆通过率，缓解了公路的拥堵瓶颈。 再比如邮政行业在进行物品传输方面的安全及整体数据模型的应用测试。