一、射頻識別(RFID)技術簡介：

    射頻識別技術(RFID，即Radio Frequency Identificati on)是從八十年代起走向成熟的一項自動識別技術。由于大規(guī)模集成電路技術的成熟，射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小，因而才進入實用化的階段。它利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數(shù)據(jù)。它和同期或早期的接觸式識別技術不同、RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別。因此它可在更廣泛的場合中應用。本文在進一步研究射頻識別技術的基礎上較全面的介紹它在產(chǎn)品證件防偽、防盜及科學化自動化管理方面的應用。

　　典型的射頻識別系統(tǒng)包括兩部分：它們是射頻卡、讀寫器。
　　射頻卡的幾個主要模塊集成到一塊芯片中、完成與讀寫器通信，芯片上有內存部分用來儲存識別號碼或其它數(shù)據(jù)：內存容量從幾個比特到幾十千比特。 芯片外圍僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式、倒如常見的信用卡的形式及小圓片的形式等。和條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術相比，射頻卡具有非接觸,工作距離長,適于惡劣環(huán)境, 可識別運動目標等優(yōu)點,在多數(shù)RFID系統(tǒng)中，讀寫器在-個區(qū)域內發(fā)射能量形成電磁場、區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸。射頻卡經(jīng)過這個區(qū)域時檢測到讀寫器的信號就開始發(fā)送儲存的信息及數(shù)據(jù)。讀寫器發(fā)送的信號通常提供時鐘信號及射頻卡所需的足夠能量，其中的時鐘信號使數(shù)據(jù)同步，從而簡化了系統(tǒng)的設計。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后、解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性、然后通過RS232,RS422,RS485或無線方式將數(shù)據(jù)傳送到計算機網(wǎng)絡。簡單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡、而復雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數(shù)或甚至與GPS系統(tǒng)連接來跟蹤物體。

    條碼成本最低、適于大量需求且數(shù)據(jù)不必更改的場合。例如商品包裝上就很適宜，但是較易磨損、且數(shù)據(jù)量很小。磁卡的價格也很便宜，但是很容易磨損，數(shù)據(jù)量小。IC卡的價格稍高些、數(shù)據(jù)存儲量很大，數(shù)據(jù)安全性好、但是由于它的觸點暴露在外面，有可能因靜電或人為的原因損壞。射頻卡最大的優(yōu)點就在于非接觸、因此完成識別工作時無須人工干預、適于實現(xiàn)自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，短距離的射頻卡可以在這樣的環(huán)境中替代條碼、例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距離的產(chǎn)品多用于交通上，可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份。

　　RFID技術的分類方法主要有四種：

　　整個系統(tǒng)根據(jù)工作頻率的不同可分為高頻、中頻及低頻系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)一般工作在100-500kHZ；中頻系統(tǒng)工作在10到15MHZ左右；而高頻系統(tǒng)則可達850-950MHZ甚至2．4-5GHZ的微波段。高頻系統(tǒng)應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，象火車監(jiān)控，高速公路收費等系統(tǒng)，但天線波束較窄價格較高；中頻系統(tǒng)在13.56MHz的范圍。這個頻率用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應用；低頻系統(tǒng)用于短距離、低成本的應用中，如多數(shù)的門禁控制、動物監(jiān)管、貨物跟蹤。

　　根據(jù)射頻卡的不同可分成三種：可讀寫卡(RW)、一次寫入多次讀出卡 (W0RM)和只讀卡(R0)。RW卡-般比W0RM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。W0RM卡是用戶可以一次性寫入的卡,寫入后數(shù)據(jù)不能改變，W0RM卡比RW卡要便宜。R0卡存有一個唯一的號碼,不能逐改，這樣提供了安全性，R0卡最便宜。射頻卡可以做得很薄很小，例如1厘米長度或更小。

    射頻卡也可分為有源的及無源的兩種。有源射頻卡使用卡內的電池的能量、識別距離較長，可達幾米，但是它的壽命有限并且價格較高；無源射頻卡不含有電池，利用耦臺的讀寫器發(fā)射的電磁場能量作為自己的能量，它的重量輕、體積小，壽命可以非常長、很便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十厘米到一米，且需要讀寫器的發(fā)射功率大。

　　根據(jù)調制方式的不同還可分為主動式和被動式。主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器。被動式的射頻卡，使用調制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調制自己的信號，在門禁或交通的應用中適宜，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發(fā)射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡則主要用于有障礙物的應用中，距離更遠(可達30米)。

　　目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中，一次只能讀寫一個射頻卡，射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區(qū)域內。讀寫距離長則射頻卡之間的距離也要大。應用起來很不方便。現(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要，所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區(qū)域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提供系統(tǒng)的效率。

二、國際射頻識別技術發(fā)展狀況

　　射頻識別技術在國外發(fā)展的很快，RFID產(chǎn)品種類很多，象德州儀表、 Motoro1a、Phllips等等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品，并且它們的產(chǎn)品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域：汽車、火車等交通監(jiān)控；高速公路自動收費系統(tǒng)；停車場管理系統(tǒng)；物品管理；流水線生產(chǎn)自動化；安全出入檢查；倉儲管理；動物管理；車輛防盜等等。RFID的應用仍在層出不窮。如澳大利亞將它的RFTD產(chǎn)品用于澳機場旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用，歐共體宣布1997年開始生 產(chǎn)的新車型必須具有基于RFiD技術的防盜系統(tǒng)，瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統(tǒng)，調度員可以實時的掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小發(fā)生事故可能性，1996年1月韓國在漢城的600輛公共汽車上安裝RFID系統(tǒng)用于電子月票，還計劃將這套系統(tǒng)推廣到鐵路和其它城市，德國漢莎航空公司試用非接觸的射頻卡作為飛機票，改變了傳統(tǒng)的機票購銷方式，簡化了機場人關的手續(xù)，德國BMW公司將射頻識別系統(tǒng)應用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程控制中，Motoro1a公司在超凈車間里利用RFID系統(tǒng)來控制流水線的零件流向等等。

　　據(jù)有關權威數(shù)據(jù)顯示，射頻識別產(chǎn)品在全世界的銷量、1993年為990萬套，1994年就猛增到2030萬套，1997年有關產(chǎn)品的銷量將為9810萬套，而在全世界范圍內射頻產(chǎn)品的銷售額，1989年為0．81億美元，1992年為1。41億美元、1997年為4．33億美元， 1999年則為6。85億美元，其中在1992-1999年間射頗識別產(chǎn)品在全世界銷售額的年平均增長率將達25．3％。射頻識別產(chǎn)品的年銷售量及銷售額發(fā)展趨勢見下圖。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。

三、射頻識別技術在我國發(fā)展前景：

　　我國在政府在1993年制定的金卡工程實施計劃及全國范圍的金融卡網(wǎng)絡系統(tǒng)的10年規(guī)劃，是一個旨在加速推動我國國民經(jīng)濟信息化進程的重大國家級工程。由此各種自動識別技術的發(fā)展及應用十分迅猛。現(xiàn)在，射頻識別技術做為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及，可以說、我國射頻識別產(chǎn)品的市場是十分巨大的，舉一個例子來說明，利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統(tǒng)是將來的發(fā)展方向，人工收費包括IC卡的停車收費方式也終將被淘汰。隨著經(jīng)濟交流、旅游的發(fā)展、我國的高速公路發(fā)展勢頭十分強勁、對自動收費系統(tǒng)的需求會日益增長、我國的國土面積大、公路多、車輛多，預計在未來十年內將有數(shù)十億元的需求。

　　國內已有幾家公司在引進國外的先進技術，開發(fā)自己的射頻識別系統(tǒng)。現(xiàn)在，在錦山的一條高速公路上已應用了非接觸射頻卡自動收費，上海的公共汽車使用了電子月票，北京的機場高速公路上、深圳的皇崗口岸也使用了射頻識別系統(tǒng)收費等等。

　　RFID技術在下列幾種應用中比較有發(fā)展前景。當然在這里僅僅羅列了RFID技術應用的一部分，但都是可行的且十分重大。可以毫不夸張的預測，任何一種應用如果成為現(xiàn)實，都將會孕育一個龐大的市場。RFID將是未來一個新的經(jīng)濟增長點。

　　1． 高速公路自動收費(AVl)及交通管理 　　

　　高速公路自動收費系統(tǒng)是RFID技術最成功的應用之一。目前中國的高速公路發(fā)展非常快，地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件，而高速公路收費卻存在一些問題，一是交通堵塞，收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數(shù)不法的收費員貪污路費、使國家損失了相當?shù)呢斦�收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上能夠充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)勢。讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費。同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。

　　一般來說對于公路收費系統(tǒng)、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度、也就要求系統(tǒng)的頻率應該在900M Hz和2500MHz。射頻卡一般在車的擋風玻璃后面。現(xiàn)在最現(xiàn)實的方案是將多車道的收費口分兩個部分：自動收費口、入工收費口。天線架設在道路的上方。在距收費口約50-100米處，當車輛經(jīng)過天線時，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道，人工收費口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進入自動收費口的車輛，養(yǎng)路費款被自動從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。

　　1996年、佛山市政府安裝了RFID系統(tǒng)用于自動收取路橋費以提高車輛通過率，緩解公路瓶頸。車輛可以在250公里的時速下用少于0.5毫秒的時間被識別，并且正確率達99.95％。上海也安裝了基于RFID的自動收聚養(yǎng)路費系統(tǒng)。另外兩個安裝在廣州的與上海和佛山的工程不同，廣州的工程嘗試在開放的高速公路上對正<