無線射頻識別(RFID)是一種無線通訊技術。它能夠通過無線電訊號對被測物體進行識別，而系統不需要與被測物體有接觸[7]。

通過電感耦合方式產生的電磁場，無線電訊號把資訊從放在被測物體上的電子標籤中傳輸出去，從而達到自動識別的目的。在數米之內,電子標籤都能夠被識別到，它包含了電子儲存的資訊。RFID電子標籤不同於條形碼，它不用出現在人的視線之中，只要是在被識別物體中就能夠識別出來。

從概念上來看，RFID技術與條碼技術差不多，但是它們之間也是有差別的。它們的不同：條碼技術是把已經編碼的條形碼放在被測物體上，然後採用特定的讀寫器進行掃描，這種技術是利用光訊號將資訊從條形磁傳輸到讀寫器中；

從結構上來看，無線射頻識別系統是一種簡單的無線系統。最基本的無線射頻識別系統由電子標籤、讀寫器、應用系統軟體構成[9]。RFID電子標籤：它由耦合元件及晶片構成，每個電子標籤都有獨特的電子編碼，放在被測目標上以達到標記目標物體的目的；RFID讀寫器：不僅能夠讀取電子標籤上的資訊，而且還能夠寫入電子標籤上的資訊。應用軟體系統：把接收的資料進一步的處理成人們所需要的資料是它的主要任務。

最基本的無線射頻識別系統是由電子標籤和讀寫器兩部分構成。它的結構框圖如圖

圖1 RFID結構框圖

1. 電子標籤：電子標籤裡儲存著被測物體的資訊，它通常被放在被測物體上。讀寫器可以不與電子標籤接觸，讀出電子標籤裡儲存的資訊。電子標籤內建天線，它的作用是與射頻天線通訊。可以把電子標籤劃分為兩種型別：有源電子標籤和無源電子標籤。無源電子標籤可以通過識別器在識別過程中產生的電磁場得到能量；有源電子標籤本身可以自主發出無線電訊號。
2. 讀寫器：讀寫器是無線射頻識別系統的主要組成部分之一。讀寫器也可以被稱作閱讀器。它不僅可以讀出電子標籤資訊，而且可以把處理完的資料寫入電子標籤。無線射頻識別的距離和無線射頻識別系統的工作頻段都與讀寫器的頻率有著直接影響。所以，讀寫器在
   RFID系統中佔據著重要的位置，發揮著重要的作用。讀寫器和電子標籤之間的射頻訊號有兩種耦合型別：
3. 電感耦合：根據電磁感應定律，利用空間中頻率交變產生的電磁場實現電感耦合。這種耦合普遍適合用在中、低頻工作的近距離射頻識別系統。它的識別距離小於1米，常見的作用距離是10~20釐米。
4. 電磁反向散射耦合：利用電磁波的空間傳播規律，當發射的電磁波接觸到被測物體後，攜帶著被測物體的資訊被反射回來。這種耦合適合用在高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。它的識別距離大於1米，常見的作用距離為3~10米。

無線射頻識別系統的基本工作原理：電子標籤進入電磁場後，接收讀寫器發出的射頻訊號，無源電子標籤或者被動電子標籤利用空間中產生的電磁場得到的能量，將被測物體的資訊傳送出去，讀寫器讀取資訊並且進行解碼後，將資訊傳送到中央資訊系統進行相應的資料處理。有源電子標籤或者主動電子標籤則是主動發射射頻訊號，然後讀寫器讀取資訊並進行解碼後，將資訊傳送到中央資訊系統進行相應的資料處理。

RFID系統的工作頻率

由於無線射頻識別不能干擾其它系統的正常運作，一般情況下，它使用的頻段是ISM(Industrial Scientific and Medical)頻段。電子標籤在RFID系統中佔據著重要的地位，因為它的工作頻率決定了系統的識別的距離、工作的原理、電子標籤與讀寫器實現的難易程度、整個裝置的成本。它的工作頻率是：125kHz、133kHz、13.56MHz、27.12MHZ、433MHz、2.45GHz和5.8GHz等。

低頻電子標籤的工作頻率一般在30kHz與300kHz之間。比較常用的工作頻率是125KHz和133KHz。低頻電子標籤通常是無源電子標籤，它從空間中產生的電磁場中獲取能量[10]。由於低頻電子標籤的識別距離一般小於1米，為了能夠正常識別目標，它與讀寫器之間進行資料交換時必須要在天線輻射的近場區中。

中、高頻段的電子標籤的工作頻率是：3MHz~30MHz。比較常用的工作頻率是13.56MHz。中頻段的電子標籤主要也是屬於無源電子標籤，它的工作能量和低頻電子標籤相同，也是利用空間中產生的電磁場獲取能量。中頻段的電子標籤的識別距離多數情況下也小於1米，所以，為了能夠正常識別目標，它與讀寫器之間互相傳輸資料時必須要在天線輻射的近場區中。該頻段的電子標籤在實際中的應用有：電子車票、電子身份證等。中頻電子標籤的基本特點類似於低頻電子標籤。

微波電子標籤包括：超高頻段的電子標籤和微波頻段的電子標籤。比較常用的工作頻率是433.92MHz、862(902)~928MHz、2.45GHz和5.8GHz。微波電子標籤的識別距離一般在1米以上，常見的識別距離為4~6m。識別距離最大可達到10米以上。微波電子標籤的資料儲存容量一般規定在2Kbits以內，常用的資料容量指標是1Kbits、128Bits、64Bits等。該頻段的電子標籤在實際中的應用有：移動車輛的識別、電子身份證等。

RFID的特點及優勢

無線射頻識別技術不難操作和控制，操作起來十分簡單，而且在實際應用中也特別實用。它比較適合用在自動化控制方面。RFID系統不僅能夠支援只讀工作模式，而且也能夠支援讀寫工作模式。在識別過程中，不用人工手動操作，也不用和被測目標接觸。無線射頻識別系統能夠在惡劣的工作環境下正常運作。短距離的射頻產品不受油汙、灰塵等環境的影響，它可以代替條形碼，例如：工廠利用無線射頻識別系統在流水線上跟蹤目標；長距離的射頻產品大多數用在交通上，它的識別距離能夠達到幾十米，例如：車輛自動收費或者識別車輛的身份等情況。無線射頻識別系統有以下幾個方便的優勢：

1. 讀取方便快捷： 讀取資料時不需要光源，可以透過外包裝進行資料的讀取，並且它的識別距離更大，甚至可以達到30米以上。
2. 識別速度快：當電子標籤進入磁場時，讀寫器能夠瞬時讀寫其傳送的資訊，也可以同時識別多個電子標籤。
3. 資料存貯容量大：RFID電子標籤的資料存貯容量能夠根據使用者的需求擴大到更大的容量。
4. 使用壽命長、應用範圍廣：由於RFID電子標籤的無線電通訊方式，它能夠在粉塵、油漬等惡劣環境和放射性環境下正常工作。並且，它的封閉式包裝可以讓它的使用壽命變長。
5. 標籤資料可動態更改：可以用程式設計器向電子標籤寫入資料，RFID電子標籤就可以互動式便攜資料檔案。並且，其寫入的時間比列印條形碼的時間還要少。
6. 更好的安全性：能夠嵌入或者附著在不同型別、不同形狀的物體上，而且還能夠對電子標籤資料的讀寫進行密碼保護，更好的提高了安全指數。
7. 動態實時通訊：電子標籤的工作頻率為每秒50~100次，它以這個工作頻率與讀寫器通訊，因此，在讀寫器的識別範圍內，就能夠對被測物體進行動態追蹤和監控。

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