射频识别技术第1篇

关键词：射频识别技术射频卡分类

引言

射频识别技术(RFID，RadioFrequencyIdentification)实际上是自动识别技术(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。

1射频识别技术简介

20世纪80年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。

目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。

射频识别技术第2篇

【关键词】射频识别；RFID卡；读写设备；物流

1.射频识别卡

RFID即射频识别（即Radio Frequency Identification，以下简称RFID），又称电子标签。是从90年代走向成熟的非接触式的自动识别技术。它将射频识别技术和IC卡技术成功结合起来，将无源以及免接触的难题解决了，是电子自动化技术领域的一项很大的突破。RFID是将来标签市场中的一种终极产品，在市场上所占的比例越来越大。

2.射频识别技术在物流管理中的优势

2.1使读码劳动力成本降低

使用产品级射频识别技术能帮助零售商的劳动力成本减少，货物管理和货架存品的服务费也减少，对于射频识别技术的产品来说，通过提高自我的服务项目，减少检查的时间和检查的错误，将能改进目前这种“自动扫描”的检查方式。

2.2使库存和销售人员方面的成本减少

一般情况下，对商家来说库存及销售成本比较高。利用读写器来读取容器、货盘、纸箱和物品，从而取代消耗人力的条形码识别过程。射频识别技术能够使销售人员的数量减少30%以上，从而降低了成本。

2.3使偷盗情况的减少

对于商家来说，就货品被偷盗一项，每年造成的损失就高达几百多亿美元，保守估计造成的损失将占到全部销售额的1%-2%。采用了射频识别技术后，可以在供应过程中实时追踪货品，指明某个时刻某件货品所处的具置，并且也能减少存货中的出货遗露。射频识别技术已在部分货品中得到了成功的应用，尤其适用于那些具有比较高的利润或价格很贵的货品。

2.4使存货有所节余

射频识别技术能有效地降低存货中的错误，很大程度的提高存货报告的有效性。通过使用射频识别技术来准确地追踪货品，公司能够清楚地掌握货品销售的历史记录，并且对实际所需存货预测的准确性有所提高。

3.射频识别技术在农业物流中的应用

物流是射频识别技术的应用领域之一，物流所特有的高度准确率和快捷性很大程度的降低了农业中的物流成本，提高了货品分拣中的自动化程度，从而降低了差错率，使农业的市场竞争力和服务效率提高了，也使整个供应链管理显得透明而高效。射频识别技术在农业物流领域主要用于对货品的跟踪，运载工具和货架等的识别方面。以下是射频识别技术的一些典型运用。

3.1可以实现智能化的托盘系统管理

把每个托盘上都安装了射频标签，在托盘进出仓库的必经通道口的上方位置上安装射频识别器。当装载着托盘货物的叉车通过时，射频识别器就会获取射频标签内的信息，并将信息传递给计算机，将托盘的通过情况记录下来；当托盘装满了货物时，自动称重系统便会自动比较单个托盘的重量和装载货物的总重量，从而获取它们之间的差异，了解货物的实际信息。通过使用射频技术，可以准确地获得仓库中的托盘、货物状况，进而使仓库的管理水平得到提高。

3.2可以实现通道控制系统管理

把射频标签安装在仓库中的各个包装箱上作为唯一标识，把射频识读器安装在包装箱进出仓库的通道进出口处，识别器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处时，计算机会把从标签里获得的信息与主数据库里的信息进行比较，信息正确时绿色的信号灯亮，说明包装 箱可以通过，信息不正确时，会将红色信号激活，同时也将日期和时间记录在主数据库中。该系统建立了高速、有效的信息输入途径。也就可以在高速移动的过程中获取信息，很大程度的节省时间。同时还可快速获得信息的回馈，从而降低货主的风险。

3.3可以实现集装箱自动识别系统管理

集装箱上安装标签。当运送集装箱的汽车、货船、火车到达或离开货场时，通过射频识别设备，对集装箱进行自动识别，并将识别信息传递给信息系统，实现集装箱的跟踪管理，提高集装箱的运输效率。

3.4可以实现配送过程中贵重货品的保护

在有的仓库中可能会存储着价值比较贵重的货品，为了防止货品丢失，或者防止装着这些货品的托盘放错位置而导致交货延迟，可以采用射频识别技术，以保证叉车移动托盘时按照正确设置的线路走，降低了在没有监控道路上货物被盗的可能。

4.射频识别技术的未来研究方向

射频识别技术与其他新兴起的技术一样，也会存在一些问题，但射频识别技术的发展趋势在未来物流管理中是不容忽视的。为保证射频识别技术在物流领域的广泛的应用，其未来研究方向应重点注意以下几个方面：

4.1制定统一的射频识别技术标准

射频识别技术标准的不统一是制约射频识别技术发展的第一因素。因为每个射频识别标签中都有一个惟一的识别码，如果射频识别的数据格式都不同而且又互不兼容，那么这些的射频识别产品就不能通用，这对全球化经济商品流通是非常不利的。因此，制定统一的射频识别技术标准，让一个射频识别产品能顺利地在全球范围中流通下去，是当前迫切需要解决的大问题。

4.2实现射频识别技术软硬件技术的突破

尽管射频识别技术具有远距离读取数据、非常高的储存量及有强大的抗污性等特性，但是射频识别技术读取的准确性的问题仍然需要进一步增加，主要是开发研究射频识别标签与读取机的工作。射频识别技术的应用管理过程中，与读取设备和相关的管理应用软件是离不开的。所以，射频识别技术的软件开发和研究工作也有待进一步发展。如何用射频识别技术带来的数据来降低成本，提高生产效率是非常重要的问题。

4.3解决射频识别技术安全问题

应用射频识别技术的最大的一个好处就是可以对企业的供应链进行透明管理，但同时也会使个人隐私不安全。因此，就迫切需要尽快研究出增强安全性能的射频识别技术产品。

4.4降低射频识别技术的成本

目前最困扰企业大量应用射频识别技术的关键问题是射频识别技术成本的降低问题，其成本的消耗最主要的是标签的使用、读写设备及管理软件的成本。其中，由于标签是贴于每个单件产品上，使用数量非常大，因此标签成本的降低，将是射频识别技术成本降低的最重要的部分。

由此，射频识别技术已经成为本世纪最具发展潜力的技术之一。因其耐用性、方便性且可高速通信等特点，在电子信息领域中越来越广泛应用。尤其在农业物流的应用上，促进了我国农业信息技术及其应用的发展。现代农业物流将射频识别技术与现代的物流管理相结合，将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平，其势必成为本世纪现代物流发展的不可逆转的趋势。 [科]

【参考文献】

[1]游战清，李苏剑.无线射频识别技术（RFID）原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2004：146-173.

[2]陈大才，王卓人译.Klaus Finkenzeller.射频识别（RFID）技术[M].北京：电子工业出版社，2001.6：115-143.

射频识别技术第3篇

[关键词]微带天线；射频识别；工作原理；协议设计

中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0260-01

一、对射频识别技术的概述

射频识别，英文为Radio Frequency Identification，简称为RFID，是非接触的自动识别技术。RFID技术兴起于20世纪80年代，由于超大集成电路技术的发展90 年代才进入实用化阶段。RFID系统采用了无线电与雷达技术，数据交换不是 通过电流的触点接通而是通过电场与磁场，即通过无线的方式通信。与其他的识 别方式相，RFID技术能对移动的多个项目进行识别，因而应用更广泛。RFID技术的实现主要由以下三个部分组成：存储信息的应答器（电子标签）、标签读写器、后台数据库处理系统。RFID的关键技术着眼点在于采用什么技术来实现标签信息的可靠读出。射频识别技术作为作为一种新兴的自动识别技术，在中国很快普及。我国射频识别产品的市场是非常巨大的，射频技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域：汽车、火车等交通监控、高速公路自动收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物管理、车辆防盗等等。

二、微带天线作用分析

射频识别卡天线主要用于接收射频识别卡的射频能量及信息，并发射射频识 别卡的相关信息。发射时把高频电流转换成电磁波，接收时把电磁波转换为高频电流，射频识别卡和读写器是通过天线进行数据交换的。天线作为通信系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响通信系统的指标，在选择天线时必须首先注重其性能，第一是选择天线类型；第二是选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求，选择天线电气性能的要求是选择天线的频率带宽、增益等电气指标是否符合系统设计要求。按照RFID系统的工作方式或工作频段不同，射频识别卡的天线一般可分为近场感应线圈天线和远场辐射天线。

由于RFID卡的廉价、尺寸限制使得一般的天线如：螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等都不合适，廉价、剖面低、重量轻、体积小、易共形、易制作的微带天线成为更好的选择。微带天线又称为印刷振子或印刷偶极子是微带天线中除了微带贴片外的又一类微带辐射元。对微带天线的主要封装方式就是平面介质加盖。因此封装特性考察的主要内 容就是不同形状、不同厚度、不同介电常数的介质平面对于微带天线性能的影响，或者进一步地考虑两层以上介质的平面封装模型。为了保持接收信号的稳定，终端功率控制方案也是一项关键技术。

三、射频识别系统的分类

1.按作用距离的远近来分类

（1）密耦合。具有很小作用距离的射频识别系统。典型的范围从0 到1cm这种系统称为密耦合系统，即紧密耦合系统。必须把应答器插入读写器中，或者放置在读写器为此设定的表面上。

（2）遥耦合。把写和读的作用距离1cm至1m的系统称作遥耦合系统。所有遥耦合系统在读写器和应答器之间都是电感磁耦合。遥耦合中又分为近耦合（典型距离为15cm）和远耦合（大约距离为1m）。

（3）远距离系统。远距离系统典型的作用距离是从1m到10m，个别的系统也有更远的作用距离。所有远距离系统都是在微波范围内用电磁波工作的，发送频率通常为2.45GHz。

2.按系统的性能分类

按数据载体的存储能力、处理速度、作用距离和密码功能等分类，射频识别 系统可从低档到高档构成整个谱系。

3.射频识别系统协议和频率

对射频识别系统来说，最主要的频率在0～135kHz以及ISM（Industrial-Scientific-Medical）频率6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz、2.45GHz、5.8GHz和24.125GHz。

频率13.553MHz～13.567MHz 处于短波范围，在这个频率范围内的传播条件允许昼夜横贯大陆联系。该频率范围的使用者是不同类别的无线电服务机构，例如新闻机构和电信机构。在这个频率范围内，除了电感射频识别系统，其他的ISM应用有遥控系统、远距离控制模型系统、演示无线电设备和传呼机。

四、RFID系统的工作原理

电子标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号就能凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签）或者主动发送某一频率信号（有源标签或主动标签）阅读器读取信息并解码后，送RFID系统的识读过程。阅读器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发射出去。系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号，经天线的调制器传给读写器，读写器对接收到的信号进行解调、解码，送后台电脑控制器。计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的动作。从而完成有关信息查询、统计、管理等功能。RFID可以极快的速度在阅读器和电子标签之间采集和交换数据：具有智能读写及加密通信的能力，唯一性密码，极强的信息保密性，这对于军队保密等要求准确、快速、安全、可控提供了切实可行的技术途径。无论我们使用的各类系统、收发公文处于任何环节，相关人员都可以实时掌握其信息和状态。

五、RFID技术身份识别系统认证协议设计

无线射频技术的安全性至关重要，因此读卡器和电子标签之间的认证流程和通信安全性需要特别设计，本文采取的认证机制运用了读卡器和标签的互相认证。在这种认证机制中，读卡器与电子标签卡在出厂设置时都会存储一个公共的认证密钥K，并认为这个公钥是安全的，此公钥用于计算随机通信密钥，每次通信交易的密钥都会有所区别，无法被其他设备所复制。

鉴别机制的执行过程如下：

（1）读卡器向射频卡发送认证请求命令。

（2）信息卡返回初步认证数据。

（3）读卡器接收响应后，产生随机数A并且和公共密钥K加密运算用形成公钥信息发送给射频卡。

（4）信息卡接收到读卡器的公钥与已有的公钥比较，相同则解密随机数A并产生随机数B，用公共密钥和B进行加密形成二次认证数据发送给读卡器；不相同则认证失败。

（5）读卡器成功接收后将接收的二次验证信息利用随机数B运算产生的数据再一次发送给信息卡，并用公共密钥解密，解析出随机数A′并与之前的随机数A对比，相同则认证成功；否则认证失败。

结论

RFID射频识别是一种非接触式的新型认证技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。作为身份认证技术非常合适，以后会在更多的领域得到应用推广。

参考文献

[1] 杨庆霞，刘哲.射频识别（RFID）技术趋势与展望[J].学术理论与探索，2013（04）：23.

[2] 冯新亮，顾伟.解析无线射频（RFID）技术[J].学术理论与探索，2012（06）：15.

射频识别技术第4篇

关键词：射频识别技术射频卡分类

引言

射频识别技术(RFID，RadioFrequencyIdentification)实际上是自动识别技术(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。

1射频识别技术简介

20世纪80年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。

目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。

射频识别技术第5篇

20世纪80年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示，射频识别

产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。

目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的

天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。

射频识别技术第6篇

关键词：射频识别；教学内容；考核方式

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）17-0108-01

2016年是国家“十三五”的开局之年，两会更是把物联网的发展列入了“十三五”规划。射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）作为物联网应用的核心支撑技术，无论是在科学研究还是在实际工程应用上都已有广泛关注[1]。对于高校电子类专业，《射频识别技术》是一门非常重要的专业课程，学生可以通过对本课程的学习了解行业发展情况和提升专业技术能力。而在实际的教学过程中，选择合适的教学内容和教学方法来提高学生的学习兴趣，使用恰当的课程考核方式对学生的学习情况进行全面、公平的评价，才能让学生能够快速、有效地掌握最新的专业知识，并在毕业时具备一定的专业能力。

本文针对在不同专业、不同年级的《射频识别技术》课程的实际教学情况，提出了在教学内容和学生评价考核方式的探讨，从而激发学生的学习兴趣和提升学生的学习效果。

1 丰富的教学内容

射频识别这门技术本身涉及的专业学科知识就很丰富，例如：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理、数据传输、密码学等[2]，实际教学时需要结合其他学科知识进行串讲，这样不仅能够增加多个学科间的关联性让学生学习兴趣提高，对于学生进行专业系统学习也有一定的帮助。

《射频识别技术》课程使用的教材[1]内容丰富，具体内容包括：RFID概述、系统组件阅读器和射频标签的原理、无线通信原理、标签识别和超高频识别协议标准、系统设计的影响因素、研究进展与应用情况等。课程采取的是“2+2”的形式，即两节理论课加两节实验课的形式。由于专业课程涉及内容丰富，无论是理论课还是实验课都需要对教学内容进行合理的安排，对于学科间联系紧密的内容应该适当串联引深，让学生了解各个学科专业间的关系。

1.1 理论教学内容

理论课程往往比较枯燥无趣，教学时如果引入一些学生学习过的其他专业课程的内容，不仅能够提高学生的学习兴趣，也能提升学生专业学习的总体效果。例如：在教材RFID概述和研究进展部分有提到物联网和传感网的内容，而物联网和传感器都是学生有学习过的专业课程，在教学这部分内容时就可以把物联网、传感器、射频识别等相关技术进行结合串讲，分析它们各自的原理、差异，列举一些实际的应用案例，让学生更好地理解学习的专业课程并不是孤立的，而是具有很强的关联性的，从而加强教学效果。

1.2 实验教学内容

实验教学是为了能够让学生更好地掌握理论知识、具备一定的实践能力，实验教学内容是依托于理论教学内容的。因此，《射频识别技术》课程实验教学内容是根据理论教学内容来合理安排的。理论教学内容丰富，实验教学内容也应该相对多样。本课程实验内容主要分三大部分：

1）RFID基础实验

RFID基础实验主要是RFID技术所使用的125KHz、13.56MHz、900MHz等三大典型频段的标签数据读取和写入实验。实验内容相对简单，主要是让学生认识到RFID技术在实际生活中应用是非常广泛的，并没有想象中那么高大上，从而引起学生的学习兴趣。

2）无线通信相关实验

无线通信的实验内容包括三维电磁仿真软件（HFSS）对天线的设计与仿真、SmartRF软件对射频芯片参数的设置、MATLAB软件对信号调制的仿真等。这部分实验内容是根据理论教学内容添加的。标签组件原理和无线通信原理两部分都有提到天线，特别是天线的性能与无线数据的传输有一定的联系。引入天线设计与仿真和射频芯片参数的设置实验是为了让学生更好地了解天线的极化、增益、谐振频率、发射功率等因素对于无线数据收发的影响。信号的调制仿真则算是学科间的交叉引申，让学生回顾其他专业课程内容。无线通信的实验涉及的软件较多，但并不是都学习过，教学时需要对各种软件的使用进行详细说明。多软件的学习使用也拓展了学生对于专业辅助工具的使用能力。

3）RFID系统综合实验

综合实验需要学生完成RFID小系统的组建，实现射频识别的功能。实验内容、步骤相对复杂，能够呈现出学生学习本课程后的学习效果。

2 多样的考核方式

《射频识别技术》课程开设的专业和年级不一，根据不同的专业和年级课程的考核方式也不尽相同。物联网工程专业主要采取闭卷考试的方法，其他专业则使用课程论文的方式。

1） 闭卷考试

《射频识别技术》是物联网工程专业在大三上期开设的核心课程，为了能够让本专业学生对该专业课程有更加深入的学习效果，采取理论期末闭卷考试方式。试卷题型应多样并分值合理。可适当加入开放性试题，比如：“列举生活中的射频识别技术的应用案例”。综合、全面地考核学生课程学习情况。

2）课程论文

对于电子科学与技术专业来说，《射频识别技术》并不是专业核心课程，且在大四上期开设，主要通过期末课程论文的方式进行考查。课程论文内容不限，只要是射频识别技术相关即可，考核学生对于射频识别技术的了解情况、材料分析归纳总结和论文写作能力等[3]。

3 总结

本文根据实际教学情况，提出了对《射频识别技术》课程在教学内容和学生评价考核方式上的探讨。针对不同的专业和不同的年级合理选取教学内容和考核方式，提高学生学习兴趣，增强课程教学效果，使学生具有较强的专业理论和实践能力。

参考文献：

[1] 陆桑璐，谢磊.射频识别技术――原理、协议及系统设计[M].科学出版社，2014.

射频识别技术第7篇

关键词：射频识别；RFID；射频卡；芯片技术

引言

射频识别（RFID）技术又称为电子标签，是一种通信技术。这种技术起源于上个世纪二三十年代，由于其成本一直比较高，战后并未在民用领域得到推广应用。随着大规模集成电路、网络通信、芯片及电子技术的提高和普及，RFID技术才开始走向成熟。现在，RFID迎来了一个崭新的发展时期，RFID技术大量应用于生产自动化、门卡、高速公路收费、身份识别、货物跟踪处理等众多民用领域中，RFID的利用价值开始得到世界各国的广泛关注。

1射频识别技术原理及组成

射频识别是一种利用射频信号自动识别来获取对象的相关数据，这种通信方式是无接触式的，可用于识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便，识别工作无须人工干预，并且在油污大、粉尘严重等多种恶劣的环境发挥作用。基本的射频识别系统一般由电子标签（射频卡）、读卡器、主机等部分组成。电子标签中保存有约定格式的编码数据，通常会附着在物体的表面，用于唯一标识标签附着的物体；阅读器可读出电子标签上的编码，通过与电脑相连数据线将数据传入计算机，等待处理。阅读器通过天线发送一定频率的射频信号，当附着电子标签的物体进入射频信号的范围内时，电子标签通过天线产生的感应电流激活，从而主动发射某一频率信号将标签中的信息发送给阅读器；阅读器接收到来自标签的信号，对接收的信号发送到主机等待处理，主机在接收到编码后会根据内部软件对编码处理，从而发出命令对物体进行相关的操作。

2 RFID关键技术

RFID的关键技术主要包括以下几个方面：（1）电子标签的能量来源。按照电子标签的能量来源不同分为有源应答器和无源应答器。有源应答器需要自己安装电池，而无源的则需要从阅读器发射的信号中获取能量，这就需要较大的发射功率。（2）数据传输方式和正确性。在电子标签响应读卡器所发射的信号时，回应方式以及如何保证回应信号中携带有正确的商品信息是设计的关键。由于回应方式多样性因此可以根据读卡器的不同设计不同的回应方式。（3） 多目标识别技术。由于人们利用他的同一时刻识别多个目标的特性，当阅读器的信号范围内存在多个电子标签，同一时刻有两个或者多个电子标签向阅读器发送返回信号时，将会产生冲突。如果不能有效解决这种冲突，将会导致多个返回信号重叠在一起，使得阅读器不能分辨出正确的信息，从而导致错误，所以设计有效的防冲突算法非常重要。

3射频识别技术的应用

3.1物流管理领域的应用

RFID最大的市场还是在物流管理领域，对于仓库管理来说，出入库的管理在平时工作中占据了很大比例，如果在商品上贴上RFID标签，然后在出入口安放阅读器，这样就可以利用射频技术可以远距离一次识别多个标签这一特征快速记录商品出入库情况，不仅节省了大量时间，提高了效率，而且还能利用计算机技术来盘点货物的数量，进行商品的盘点工作，及时补充商品。

3.2生产管理和过程控制

利用RFID技术可以对生产进行管理和控制，以提高生产率，改进生产方式，节约成本。比如在汽车制造方面，利用RFID技术可以对汽车的流水线生产进行控制， RFID可以帮助我们从众多不同型号、颜色的原材料中选出符合客户要求的零件，从而生产出满足不同用户要求的产品，避免了人为的错误，提高生产率。

3.3其他领域的综合应用

随着技术的进步，RFID也出现了一些人性化的应用。比如有公司退出了一种产品，帮助用户追踪有可能走失的亲人，比如儿童、老人。这套系统可安装在住宅里，只要带着RFID标签的人靠近门口时，就会触动系统报警，系统应用十分简单。这种系统还可以用于对固定资产的管理和调配、医院对病人的识别等。目前，RFID在中国的很多领域都得到了实际应用，包括物流、烟草、医药、身份证、奥运门票、宠物管理等。但由于我国整体信息化水平滞后、RFID战略实施的成本较高、没有统一的技术标准等原因，除了二代身份证、“一卡通”等，现实生活中RFID的应用仍然感受较少。随着信息化建设进程的不断推进，给RFID技术的应用带来了不可多得的机遇，随着中国的发展，RFID的应用必将由点到面，逐步扩展到更广阔的领域。

4 RFID面临的挑战

4.1．信息的隐私问题

在RFID的广泛应用的同时，隐私问题越来越受到人们的关注。当我们对某一商品进行监控的时候，同时也暴露了客户的隐私，如嗜好、地址。如何解决好这一问题，是我们以后将要面临的一个困难和挑战。

4.2 行业的标准化

由于各国的RFID发展步伐的不一致，导致在国际上产生了很多RFID的标准，各国现有标准不一致，使得很多商品的监控会出现中断。并且各国由于利益的争端，目前国际上还没有建立一个统一的RFID行业标准，要想使商品能够快速在国际流通，必须尽快制定一个通用的行业标准。 此外，RFID还面临着存储超载、制造成本高等诸多问题的挑战。

5 结束语

我们相信，RFID技术必将在世界范围内引起一场重大变革，它将成为未来一个新的经济增长点。在现代激烈的市场竞争中，快速、准确、实时的信息获取及其处理将成为企业获得竞争优势的关键。RFID技术的应用对于以信息化为基础的现代产业尤其重要，在提高效率和经济效益的过程中起着不可替代的作用。

参考文献：

[1] 陈剑，冀京秋，陈宝国. 我国射频识别（RFID）技术发展战略研究[J]，科学决策，2010，1：8-94

射频识别技术第8篇

【关键词】射频识别；电力；数据采集

引言

射频识别技术是在20世纪40年代随着雷达技术的改进和应用而产生的，它通过无线射频方式获取物体的相关数据，并对物体进行识别，无需与被识别物体直接接触，即可完成信息的输入和处理，能快速、实时、准确地采集和处理信息[1]。

电力作为一种重要的能源在社会生活和生产中发挥着重要的作用，绝大多数的家用电器和生产设备都依赖电力运行。一旦电力设备出现故障或事故，轻则给一定区域内人们的日常生活和生产带来不便，重则使人们的生活和生产陷入瘫痪，造成严重的经济损失，所以有必要采取先进的技术来保障电力设备的安全、可靠运行。

1.射频识别技术在电力领域的应用

射频识别技术作为一项新的识别技术，具有其他以往识别技术所不具有的优点，所以倍受科研人员的关注，并将其应用于电力领域的各个方面，用以提高电力系统安全运行的可靠性。

1.1电力设备巡检

电力设备由于长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、鸟害等外力侵害。多种因素将会促使设备老化、疲劳、氧化和腐蚀，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成威胁，所以有必要对电力设备进行巡检。王越等[2]提出了一种能实时传送巡检数据的变电站巡检方案，实施过程是将具有不同编号的RFID射频标签安装在需要巡检的作业地点上，巡检人员按系统生成的巡检路线到达现场，巡检人员手持内置有RFID读写器模块和GPRS通信模块的便携式数据采集器与作业点的RFID射频标签通信，在PDA上即显示出该区域下的对应需要检查的设备，巡检人员可对设备进行检查，并将检查结果以简单的形式录入PDA上的嵌入式数据库，并将巡检数据通过GPRS实时上传至中心服务器。该系统有效地解决了人员到位困难和巡检数据不及时等问题，实现了变电站巡检管理的信息化和规范化。

1.2电力设备标识化管理

杨胜春等[3]提出了一种利用射频识别技术与计算机数据库管理技术结合，实现对电力企业中人员和设备智能安全管理的新的解决方案。当携带标识卡的人员和机动设备通过现场专用处理传输分站区域时，标识卡立即发射出具有代表身份特征的射频信号，经目标识别器接收并通过专用处理传输分站发送到管理中心站。使管理人员能及时准确的查询各种信息，方便作业人员和设备的调度与管理，提高和优化电厂的整体管理水平。

1.3电力设备动态缺陷管理

为了更好地利用电力设备状态数据和防止电力设备缺陷管理中的疏漏，张龙斌等[4]提出了基于RFID的电力设备动态缺陷管理系统。该系统中用RFID标签标识设备，并随着设备的使用逐渐产生动态信息，从而在环境各异的现场实现对检修设备操作快捷、安全的目的。通过该系统的使用可以规范设备缺陷的管理，降低事故发生率。

1.4电力系统安全作业

电力系统具有设备种类繁多、操作项目繁杂、工作地点分布广泛、工作条件不一的特点,从而导致人为的错误操作,恶性事故屡有发生,给生产和人们生活造成巨大危害,其社会影响、经济损失是难以计算的，为了防止对电力设备操作中的疏漏，袁瑶等[5]设计了一种用于确保电力系统作业安全的硬件防护装置。结果通过USB接口输入主计算机两票系统数据库。系统为软、硬件结合的网络化管理系统，采用RFID技术和J2EE架构的有机结合，为电力两票管理提供了高效的基础数据。同时，RFID的非接触、可同时读多卡等特性，为系统管理环节提供安全、便捷、准确、实时的信息，从根本上降低事故发生率。

1.5防止窃电

窃电问题是各供电企业普遍面临的问题，电力用户点多面广，涉及千家万户，计量装置安装分散，在窃电严重的地区需要投入大量的人力物力，对如何避免窃电关系到供电企业的切身利益和供电安全问题。李大勇等[6]提出了一种基于射频技术的防窃电开箱记录仪，该装置包括安装在电表箱内部的具有存储功能的电子锁（基于无线射频技术）、作为电子锁钥匙的射频卡和布置在控制室的发卡机、控制中心服务器及相关的配套软件。利用射频卡可以实现无接触开启电表箱，电子锁则记录相应的开箱时间、开箱方式、用户信息。利用采集卡收集电子锁存储的开箱信息，上传至控制中心服务器，可以对开箱记录进行查看，并且可以利用风险分析软件对开箱数据处理，分析得到各个表箱存在的窃电风险程度，提醒工作人员采取相应的措施。

2.结束语

射频识别技术虽然在电力领域的各个方面得到了应用，但仍处在起步阶段，需要我们投入更多的精力对其进行研究，以便解决其在技术标准上的不统一及成本高等问题，利用射频技术具有抗污染能力强、容量大及可同时识别多个标签等众多的优势，来保证电力系统的安全运行。

参考文献

[1]黄玉兰.物联网、射频识别（RFID）核心技术详解(M).北京:人民邮电出版社.2010:13～20

[2]王越,麻赛军.基于RFID的变电站巡检系统[J].四川电力技术,2010,33(2):77～79

[3]杨胜春,姚学武,文孝强.基于RFID技术的电力企业人员及设备智能安全管理系统[J].东北电力大学学报,2007,27(6):54～56

[4]张龙斌,袁瑶,赵梦岩等.基于RFID的电力设备动态缺陷管理系统的设计[J].长春工程学院学报,2010,11(2):76～78

射频识别技术第9篇

【关键词】车体识别系统（AVI） 射频识别系统RFID（Radio Frequency Identification） 非易失性存储器（EEP-ROM）

一、引言

射频识别技术（RFID），是20世纪80年展起来的一种新兴自动识别技术，射频识别技术是一项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识别目的的技术，用于控制、检测和跟踪物体。汽车涂装工艺庞大复杂，流程主要分为：前处理电泳电泳烘干炉底胶底胶烘干炉中涂喷涂中涂烘干炉面漆喷涂面涂烘干炉，还有检查、打磨、钣金、颜色选择、抛光、注蜡等作业场。在汽车涂装生产线中，采用车体识别系统（AVI）能够对汽车生产的整个过程数据进行统计、监控和信息的即时收集。车体识别系统的应用，对生产过程中车体生产信息的建立、生产活动的高效性、生产管理的信息化、生产调度的快捷性和生产过程的监控都发挥着重要的作用。

二、射频识别系统所具备的功能

选择射频识别系统时大体要考虑以下几点：

（一）电子标签的存储容量：电子标签的容量小至几十字节，大到几十K 字节不等。在涂装车间，标签存储器的存储量1K字节即可。存储器可以选择非易失性存储器（EEP-ROM），不需要电池，不用考虑因失电丢失数据的问题。

（二）射频识别系统的读写距离：这是指天线表面与电子标签表面能够正常工作的距离，选择0～30mm就可以符合要求；

（三）射频识别系统的传送速率：这一速率包括电子标签读/写装置的读写速率和读/写装置与 PLC 的通讯速率；因此要求有高性能的PLC。

（四）射频识别系统的工作温度：烘干炉正常热风循环温度大约160℃左右， 随着水性涂料的推广使用，烘干炉的温度有下降趋势；

（五）射频识别系统的接口形式：要选择方便与PLC联接的接口形式，有RS-232C、RS-422、RS-485。

（六）电子标签（RF TAG）：是一种非接触式的自动识别技术的载体，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。在涂装车间，电子标签材质大多为PPS树脂。

三、射频识别系统（RFID）配置

（一）硬件构成

一个典型的RFID系统中包含了上位设备（PLC）、识别控制器、放大器、天线（电子标签读/写）、电子标签（TAG）。电子标签 TAG 需要固定在滑撬上，车辆在涂装车间随着滑撬进行运作，这样车体信息具备了传递性和一致性。从某种意义上来说， RFID系统是移动的存储数据系统，在整个的生产过程中，所有的或者绝大部分的车体信息就存储于电子标签里面，通过读取电子标签，来获得生产信息。系统构成如下图所示：

PLC：

RS-232C/422/485

识别控制器：

放大器：

天线：

电子标签：

（二）应用案例

当前，在涂装生产线中广泛使用的一种组合是，三菱Q系列PLC、GOT系列触摸屏和欧姆龙V680系列RFID产品组成的射频识别系统。

1.PLC控制系统： 该系统是使用CC-Link和MELSECNET/10H 网络，构建车体识别系统的现场级总线，对不同部分进行控制，然后通过MELSECNET/10H网络对车体信息数据传输到选色存储区和喷涂机器人控制系统，对相应的生产活动进行控制。通过工业以太网将信息传输到中央控制中心，进行显示或者打印。

2.现场站：在每个站点都安装了触摸屏（HMI）和PLC系统，通过触摸屏写入、显示、修改车体生产信息、读写滑撬号等。在每一个站点，都可以读出标签的使用信息。这些信息，可以帮助使用者随时掌握标签的使用寿命及存储性能的变化。在现场设置的站点主要有：

站点P1：白车身到达涂装车间后的第一个站。检测开关检测到滑撬到位信号，天线先进行读取，读出滑撬号、标签投入使用日期、最近一次使用日期和标签读写次数等信息。之后，通过触摸屏输入生产信息，如车型、颜色、滑撬号和内部生产编码等。

站点P2：设置在密封胶室之前。车身经过电泳烘干炉后，进入密封胶工序前，要更换滑撬。在此处，车身信息从电泳滑撬上的电子标签中读取后，写入到新的滑撬上的电子标签中。生产信息也随之进入下一工序。

站点P3：设置在钣金修理作业场。根据读取到到车身信息，确定车体是否合格车，是否需要返修或拔出。

站点P4：设置在颜色选择区入口处。主要是和输送链之间通讯，根据读取到到车身信息，将车体存储在不同的车道上，等待喷涂。

站点P5：设置在颜色选择区出口处。主要是和喷涂机器人之间通讯，将读取到的喷涂颜色数据，传输给机器人。根据不同的车型信息确定喷涂颜色及机器人仿形动作。

站点P6：设置在检查作业场之前。根据读取到到车身信息，确定车体是否合格车，是否为重涂车或套色车。根据这些信息确定工件的生产流程。

站点P7：设置在注蜡作业场之前，这也是合格车离开喷涂车间前的最后一个站。读取车体信息，经由MELSECNET/10H上传到涂装车间中控室，通过以太网送到总装车间，这是总装车间工件识别系统操作中的基础数据。

根据不同的生产需求，还可以设置若干监视站点。当车体数据无法正常读取时，可以重新写入。也可以设置具备单一备份模式的站点。

3.电子标签（RF TAG）：电子标签安装在每一个滑橇上，在生产流程中循环运行。所以，要考虑金属围绕物对天线的影响。安装时，天线和金属围绕物的表面之间保持至少100mm的空间。另外，金属围绕物的高度绝对不可超过天线的高度。在高温环境下，会对标签内部部件的性能造成影响，有寿命限制。

四、结束语

当前，在国内众多的汽车生产企业中，都在涂装、总装、发动机等重要的生产车间推广使用了车体识别系统。通过车体识别系统的应用，提高的生产管理水平，提高了生产效率，减少了物流成本，实现了按订单生产。车辆信息档案将跟随车体从制造到销售，甚至售后服务等各个环节。为生产管理以及售后服务都提供了基本的参考数据，实现了车辆生产信息的追溯性，提高了行业的信息化建设。

参考文献：

[1]（德）Klaus Finkenzeller 吴晓峰 陈大才译 射频识别技术（第3版）电子工业出版社 2006 （10）

[2]岳红兵 殷南。汽车涂装生产线上的车体识别系统。汽车制造业。2011（01）