RFID 技术的原理及应用

0 引言

现在超市里广泛使用的是一维码技术，一维码具有容量小、操作速度慢、不能写等缺点，在不久的将来，条形码将被RFID 所取代。

我们来想象一下超市采用RFID 的情景：在超市里，每个商品上有一个独一无二的RFID，超市门口安装有读写器，我们来到超市，把东西装满了购物车，当走到门口的时候，RFID 标签将连接到电子读取器，这些读取器可以即时的检测车里的每个物品， 这些读取器又被连接到一个更大的网络，这个网络将您的购买信息发送给零售商和厂商，接着，您的银行将收到相应的通知，该支付的金额从您的账户中直接扣除，便直接走出门去，不用再排队等待收银员一个个的扫描你车里的东西。

1 RFID 的原理

射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID） 是一种无线通信技术，它利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的。

RFID 源于雷达技术，所以其工作原理和雷达极为相似。最简单的RFID 包括电子标签、天线和读写器，首先阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息 ( 无源标签) ；或者标签主动发送某一频率的信号（有源标签），读取器读取信息并解码后送至电脑主机进行有关处理。

2 RFID 的优势

(1) 为每件物品分配唯一的标识：以往使用代码，由于长度的限制，只能给每一类商品定义一个类码，而RFID 给每一个物体分配独一无二的电子标签，意味着系统可以识别单个物体。

(2) 扫描速度快：条码扫描仪一次只能扫描一个条码，RFID 的读写器可同时识别和读取多个电子标签。

(3) 体积小，易封装：RFID 在读取上并不受尺寸大小与形状之限制，趋于小型化与多样化，以应用在不同商品。

(4) 抗污染能力强，可实现穿透性识别：一维码的载体是纸张，因而容易受到污染，但RFID 的读写器能透过泥浆、污垢、油漆涂料、油污、木材、水泥、塑料、水和蒸汽阅读标签，而且不需要与标签直接接触，因而电子标签的寿命可长达10 年以上。

(5) 可重复使用：传统条形码里面的信息是只读的而RFID 支持读写功能，你可以在标签制造出来以后通过RFID 的读写系统随时写入你想要增加的信息。

(6) 穿透性和无屏障阅读：传统的条码是“近视眼”，而RFID 只要处于RFID 读写器的接收范围内，就可以被“感应”并且正确识别出来，读写器的收发距离从几厘米到几十米不等，RFID 技术可以穿透纸张、木材和塑料等材质，但不能穿透铁质金属。

(7) 数据的存储容量大：一维码的容量为50 字节，二维码为2-3000 字符，RFID 为数百万字节。

(8) 安全性高：一维码无法加密，二维码进行简单的加密，而电子标签承载的是数字化信息，其数据内容可经由密码保护，不易被伪造及变更。

3 RFID 的应用

3.1 ETC 不停车收费系统

不停车收费系统（Electronic Toll Collection，ETC）是智能交通系统中的一个重要领域和应用环节。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通信，利用计算机联网技术与银行系统进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车便能完成路桥通行费交纳的目的。

ETC 的特点是不停车、无人操作、无现金交易、一车一卡一标签，不仅大大加快了高速公路收费道口的通行能力，而且还减少

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理论与算法

2016.10

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