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1、RFID电子标签、无线射频识别技术基础知识发布：2009-6-05 17:55 | 作者：shangguanheye | 查看：98 次RFID无线射频识别技术基本介绍：无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication，RFID)是一种非接触的自动识 别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性， 实现对被识别物体的自动识别。RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体， 电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分 为有源电子标签(Active tag)、无源电子
2、标签(Passive tag)和半无源电子标签 (Semi-passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源 电子标签(Semipassive tag)部分依靠电池工作。电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波 电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆 形标签及特殊用途的异形标签等。RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识 别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制 单元以及阅读器天线。RFID发展历程RF
3、ID技术实现的基础是利用电磁能量实现AIDC，电磁能量是自然界存在的一种 能量形式。(1)人们对电磁能的认识追溯历史，公元前中国先民即发现并开始利用天然磁石，并用磁石制成指南车。到了 近世，越来越多的人对电、磁、光进行深入的观察及数学基础研究，其中的佼佼者是美国人 本杰明.富兰克林。1846年英国科学家米歇尔.法拉弟发现了光波与电波均属于电磁能量。 1864年苏格兰科学家詹姆士.克拉克.麦克斯韦尔发表了他的电磁场理论。1887年，德国 科学家亨瑞士.鲁道夫.赫兹证实了麦克斯韦尔的电磁场理论并演示了电磁波以光速传播并 可以被反射，具有类似光的极化特性，赫兹的实验不久也被俄国科学家亚力山大.波普重
4、复。 1896年马克尼成功地实现了横越大西洋的越洋电报，由此开创了利用电磁能量为人类服务 的先河。更进一步，在1922年，诞生了雷达(Radar)。作为一种识别敌方空间飞行物(飞 机)的有效兵器，雷达在第二次世界大战中发挥了重要的作用，同时雷达技术也得了极大的 发展。至今，雷达技术还在不断发展，人们正在研制各种用途的高性能雷达。(2)RFID技术的发展RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术一一RFID 技术。1948年哈里.斯托克曼发表的利用反射功率的通讯奠定了射频识别RFID的理论基 础。1) RFID技术发展的历程表。在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究
5、是科学技 术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下：19411950年。雷达的改进和应用催生了 RFID技术，1948年奠定了 RFID技术 的理论基础。1951-1960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1961-1970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1971-1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试 得到加速。出现了一些最早的RFID应用。19811990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。19912000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广
6、泛采用， RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001-今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、 无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可 写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。2) RFID技术国内外发展状况。RFID技术在国外的发展较早也较快。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。其中，低频近距离RFID系统主要集中在125kHz、13. 56MHz系统；高频远距
7、离 RFID系统主要集中在 UHF 频段(902MHz928MHz)915MHz、2. 45GHz、5. 8GHz。 UHF频段的远距离RFID系统在北美得到了很好的发展；欧洲的应用则以有源2. 45GHz 系统得到了较多的应用。5. 8GHz系统在日本和欧洲均有较为成熟的有源RFID系统。在RFID技术发展的前10年中，有关RFID技术的国际标准的研讨空前热烈，国际 标 准化组织ISO /IEC联合技术委员会JTCl下的SC31下级委员会成立了 RFID标准化 研究 工作组WG4。尤其是在1999年10月1日正式成立的，由美国麻省理工学院MIT 发起的AutoID Center非盈利性组织在
8、规范RFID应用方面所发挥的作用将越来越明 显。Auto ID Center在对RFID理论、技术及应用研究的基础上，所作出的主要贡献如 下：a. 提出产品电子代码EPC(Electronic Product Code)概念及其格式规划。为减化电 子标签芯片功能设计，降低电子标签成本，扩大RFID应用领域奠定了基础。b. 提出了实物互联网的概念及构架，为EPC进入互联网搭建了桥梁。c. 建立了开放性的国际自动识别技术应用公用技术研究平台，为推动低成本的RFID 标签和读写器的标准化研究开创了条件。我国在RFID技术的研究方面也发展很快，市场培育已初步开花结果。比较典型的是 在中国铁路车号自动识
9、别系统建设中，推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系 统。中国铁路车号自动识别系统研究正式起步阶段可追溯到国家/k2/计划。铁道部曾 将货车自动抄车号项目列为八五重点攻关技术研究课题。在20世纪90年代中期，国内有 多家研究机构参与了该项技术的研究，探索了多种实现方案，最终确定了 RFID技术为解决 货车自动抄车号的最佳方案。进而，在RFID实现技术方面又探索了有源标签方案、无源标 签倍频方案等。最后选定了无源标签RFID方案。经过多年的现场运行考验，铁路车号自动 识别系统工程于1999年全面投入建设。经过两年左右的建设与试运行，目前铁路车号自动 识别系统工程已发挥出了系统设计功能，圆了铁路人的梦想，并且其辐射与渗透到其他应用 方面的作用日渐明显。在近距离RFID应用方面，许多城市已经实现了公交射频卡作为预付费电子车票应用， 预付费电子饭卡等。在RFID技术研究及产品开发方面，国内已具有了自主开发低频、高频与微波RFID 电子标签与读写器的技术能力及系统集成能力。与国外RFID先进技术之间的差距主要体现 在RFID芯片技术方面。尽管如此，在标签芯片设计及开发方面，国内已有多个成功的低频 RFID系统标签芯片面市
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