淺談物聯(lián)網(wǎng)中的RFID技術(shù)

陸爽　杜偉略

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是一次技術(shù)革命，代表了未來(lái)計(jì)算機(jī)和通信的發(fā)展方向，其發(fā)展依賴于在諸多領(lǐng)域內(nèi)活躍的技術(shù)創(chuàng)新。而RFID作為物聯(lián)網(wǎng)的最底層，實(shí)現(xiàn)了非接觸式的自動(dòng)識(shí)別，能快速讀寫、長(zhǎng)期跟蹤管理，在智能識(shí)別領(lǐng)域有著非常好的發(fā)展前景。目的介紹RFID的一系列概念，為RFID技術(shù)的后續(xù)發(fā)展與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞： RFID；物聯(lián)網(wǎng)；電感耦合；電磁反向散射耦合

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）10-0189-01

Abstract： the Internet of things is a technological revolution， representing the development direction of computer and communication in the future. Its development depends on the technological innovation that is active in many fields. RFID， as the bottom layer of the Internet of things， realizes non-contact automatic identification， can read and write quickly， and has long term tracking management. It has a very good development prospect in the field of intelligent recognition. Objective to introduce a series of concepts of RFID， and to provide reference for the follow-up development and application of RFID technology.

Key words： RFID； Internet of things； inductor coupling； electromagnetic backscatter coupling

1 RFID的概念及特點(diǎn)

1.1 什么是RFID

RFID射頻識(shí)別，英文名全稱“Radio Frequency ldentification”，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它能夠通過(guò)發(fā)射一種射頻信號(hào)來(lái)自動(dòng)的識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取到相關(guān)的數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)有兩種工作模式，分別為只讀模式和讀寫模式，在識(shí)別過(guò)程中完全不需要人為的操作，可以應(yīng)用在各種惡劣的環(huán)境中。同時(shí)，RFID的安全防范性能也極好，保障了信息傳遞的暢通性。

1.2 RFID具有哪些特點(diǎn)

位于艾森哲實(shí)驗(yàn)室的首席科學(xué)家弗格森認(rèn)為RFID會(huì)是一種突破性的技術(shù)，RFID技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的條形碼識(shí)別技術(shù)而言，具有如下的幾個(gè)特點(diǎn)。

1）在掃描識(shí)別方面，RFID具有識(shí)別更準(zhǔn)確，其識(shí)別的距離更為靈活的優(yōu)勢(shì)。能夠識(shí)別單個(gè)具體的事物，在識(shí)別過(guò)程中能夠穿透障礙物，實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙閱讀。

2）在數(shù)據(jù)的記憶體方面，RFID的容量相對(duì)于其他的條形碼，可以說(shuō)容量是相當(dāng)?shù)拇罅?，其最大的容量達(dá)到了數(shù)MegaBytes。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，記憶載體的快速發(fā)展將會(huì)給RFID的數(shù)據(jù)容量帶來(lái)又一次的擴(kuò)大。

3）在抵抗惡劣環(huán)境方面，RFID的抗污染能力強(qiáng)，耐久性能好。即使面對(duì)化學(xué)物質(zhì)，也能有很好的抵抗性，由于RFID卷標(biāo)將數(shù)據(jù)存放在了芯片里的緣故，使得受到很好的保護(hù)。

4）在使用方面，RFID的使用次數(shù)沒(méi)有上限，對(duì)芯片中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增減、修改等操作不會(huì)限制，這利于信息的快速更新。

5）在外觀方面，RFID讀取過(guò)程完全不會(huì)受到形狀大小的影響，在適應(yīng)于不同的產(chǎn)品時(shí)，可以變得小型化和多樣化。

6）在數(shù)據(jù)安全方面，RFID由于承載的是電子式信息，外界獲取數(shù)據(jù)需要密碼，所以存入數(shù)據(jù)可以受到很好的保護(hù)。

2 RFID的系統(tǒng)組成

在學(xué)校里，校園卡用得很普遍，“校園一卡通”的系統(tǒng)主要分為校園卡、讀卡器、充卡的計(jì)算機(jī)這三個(gè)部分?？偨Y(jié)“校園一卡通”的管理系統(tǒng)，可以認(rèn)識(shí)到RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用軟件這三個(gè)部分組成。其應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)見圖2。

3 RFID的基本工作原理

讀寫器通過(guò)發(fā)射天線會(huì)向周圍發(fā)射一種特定頻率的射頻信號(hào)，帶有能量的射頻信號(hào)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)電子標(biāo)簽處在磁場(chǎng)中時(shí)會(huì)在內(nèi)部激發(fā)出感應(yīng)電流，并借助內(nèi)置的發(fā)射天線將儲(chǔ)存在芯片中的信息發(fā)送出去，讀寫器又通過(guò)接收天線獲得到信息，再將信息解碼后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的處理。電子標(biāo)簽與讀寫器之間激發(fā)能量場(chǎng)完成信息傳遞的過(guò)程通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)，大致可以分為電感耦合和電磁后向散射耦合兩種方式。見圖3、圖4。

4 RFID的應(yīng)用

RFID作為一門新興技術(shù)，已經(jīng)得到了世界各國(guó)的高度重視并得到廣泛開發(fā)與應(yīng)用。高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是射頻識(shí)別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。諸如的應(yīng)用還有智慧圖書館、車輛的自動(dòng)識(shí)別、貨物的跟蹤管理、郵件的自動(dòng)分揀等等。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)RFID的概念進(jìn)行了一系列的闡述，包括其工作特點(diǎn)、系統(tǒng)組成、基本組成原理、應(yīng)用領(lǐng)域等。旨在推廣這門新興的技術(shù)，希望RFID在物聯(lián)網(wǎng)的浪潮中能得到快速的發(fā)展和普及。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉全勝.物聯(lián)網(wǎng)概論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.