3.1.2 RFID
RFID技术是物联网的核心技术之一，也是现在最有发展潜力的信息技术之一，它具有快速读写、远距离传输等特点，能够实现物对物的操作，在物联网的发展中起着非比寻常的作用。RFID应用于物联网中，等于是让各种物品都携带了一个“电子身份证”，所以RFID技术的飞速发展对于物联网领域的进步具有重要的意义。
(1) RFID定义：射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无须识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。
无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，自动辨识、追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有的标签本身拥有电源，可以主动发出无线电波。与条形码不同，射频标签包含了电子存储的信息，不需要处在识别器视线之内的，也就是说，即使是在距离较远的地方，它也可以进行识别。如图3.3所示为贴式商品的RFID。
图3.3 贴式商品的RFID
射频识别技术可应用的领域十分广泛，主要决定因素是该项技术在相应领域中的经济效益。常见的应用有：钞票及产品防伪技术、身份证、门票、电子收费系统(如一卡通)、家畜或野生动物识别、病人识别、电子病历等。
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RFID技术虽然有很多优点，但是这项技术并不真的像人一样可以思考，不知道哪些信息应该读取，哪些信息不应该读取，所以它很可能会在未经本人许可的情况下就读取个人信息，很有可能会侵犯个人隐私。
将标签附着在药品包装上，可以追踪药品在仓库位置的流动变化；射频识别的身份识别卡可以鉴别员工与非员工，使员工能够轻松出入办公楼；汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用；在社会媒体领域里，射频识别被用于链接虚拟世界和现实世界，2010年首次在facebook年会上亮相；将标签附着在一辆正在生产中的汽车上，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。如图3.4所示为射频识别在机床和设备制造中的应用。
图3.4 射频识别技术在机床和设备制造中的应用
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从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，它使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送到了RFID读写器上。
从结构上来讲，RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。
(2) RFID系统：RFID系统由一个询问器和多个应答器组成，其系统构成及其作用如表3.2所示。
表3.2 RFID系统的组成
最初在技术领域，应答器是指能够传输并回复信息的电子模块。近些年，由于射频技术发展迅猛，应答器又被叫作智能标签或标签。RFID电子标签的阅读器通过天线与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。RFID技术可同时识别多个高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。如表3.3所示为射频标签的类别。
表3.3 射频识别标签的类别
短距离射频产品不怕灰尘污染、油渍等恶劣的环境，可替代条码，如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距离射频产品多用于交通行业，识别距离可达几十米，如自动收费系统、识别车辆身份系统等。
RFID是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预。它可在无须接触或瞄准的情况下同时支持只读工作模式和读写工作模式，也可在各种恶劣环境下自由工作。如表3.4所示为射频识别的系统优势。
表3.4 射频识别系统的优势
(3) RFID工作原理：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电流获得能量(无源tag)，或者依靠自身的供电系统(有源tag)主动地向阅读器发送出自身编码等信息，然后阅读器采集编码并解码，将信息/数据发送至计算机系统进行处理。
RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，系统的组成会有所不同。但从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线3个部分组成。
(4) RFID的产品分类：RFID技术中衍生的产品大概有3类：无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品，如表3.5所示。
表3.5 RFID产品分类
有源RFID产品和无源RFID产品，其不同的特性决定了不同的应用领域和不同的应用模式，也有各自的优势所在。但有源RFID和无源RFID之间的半有源RFID产品集有源RFID和无源RFID的优势于一体，在门禁出入管理、人员精确定位、区域定位管理、周界管理、电子围栏及安防报警等领域有着很大的优势。
(5) 射频技术的特点：射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100ms。有源射频识别系统的速写能力也是重要的优点，可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。
制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统，导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准，这种混乱和割据的状况制约了整个射频识别行业的增长。许多欧美组织正在着手解决这个问题，并已经取得了一些成绩，标准化必将刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。
(6) 在物流管理中的适用性：物流管理的本质是通过对物流全过程的管理，实现降低成本和提高服务水平两个目的。如何以正确的成本和正确的条件，去保证正确的客户在正确的时间和正确的地点，得到正确的产品，是物流企业追求的目标。
一般来说，企业存货的价值要占企业资产总额的25%左右，占企业流动资产的50%以上，所以物流管理工作的核心就是对供应链中存货的管理。
在运输管理方面采用射频识别技术，只需在货物的外包装上安装电子标签，在运输检查站或中转站设置阅读器，就可以实现资产的可视化管理。与此同时，货主还可以根据权限，访问在途可视化网页，了解货物的具体位置，这对提高物流企业的服务水平有着重要意义。
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RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术。其在自动识别、物品物流管理领域有着广阔的应用前景。