RFID技术原理、特点及应用详解

RFID是一种非接触的自动识别技术。目前，RFID虽然得到了巨大的发展，但对于远程的RFID还是存在着传输距离、防碰撞算法等一些问题。本文通过对RFID技术原理、特点、应用，让读者更好的了解这个技术。

1 远程RFID原理

1 ）远程RFID的组成

在探讨远程RFID的原理之前，我们必须先要研究一下RFID的组成。RFID的系统包括以下3个部分：电子标签（TAG）、读写器（Reader）和计算机及其应用软件。电子标签主要由内置天线和电路芯片组成的，功能是与射频天线之间完成通信;读写器主要由天线、控制单元、射频收发前段和通信接口这四个部分组成的，主要功能是读取或写入电子标签的信息;计算机和应用软件的功能则是通过读写器的通信接口而连接外部计的算机，或者是连接上位机主系统，从而实现数据的交换。

2 ）远程RFID的工作原理

读写器（Reader）与电子标签（TAG）组成了应答器（Transponder），其工作原理是。Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

2 远程RFID系统的特点

目前无源远距离远程RFID系统有两种工作频段UHF和2.45 GHz。无源超高频系统的读写距离可以长达十米以上，比2.45 GHz系统要远很多，因此已经成为了远程识别系统的主流部分。其优点主要有以下几点：

1）实时性：可以实时响应，自动读出ID号，得到其信息;

2）防伪性：形成的微波标示是不可伪造、更改和不可复制的;

3）联网性：通过计算机的网络对物流进行监控;

4）准确性：读出信息的准确率非常高，可以高达99.99%;

5）低成本：使用时，只需要数元;

6）可靠性：适应恶劣环境条件，如：多尘、潮湿等;

7）寿命长：使用时不需要电池，只需无源卡，并且终身免维修;

由于远程RFID系统采用的是无线传输模式，无线环境又极其复杂，因此有很多因素都会影响远程RFID系统读写距离，主要有如下几方面：

1）影响射频卡读写距离的因素是读写器的RF输出功率、反射的能量和射频卡的功耗、读写器的接收的能量和接收灵敏度;

2）影响上述指标的是射频卡天线的有效接收和反射截面积，读写器的接收天线有效面积;

3）在视场范围同样的条件下，当频率升高时，无源RFID系统的作用距离就会减小。

3 RFID技术的应用

（1）高速公路收费及智能交通系统

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，地区经济发展的先决条件就是有便利的交通条件，而高速公路收费却存在一些问题，一是交通堵塞，在收费站口，许多车辆要停车排队交费，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污收取的过路费，使国家蒙受了财政收入损失。

REID技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现该技术的优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费，解决了交通的瓶颈问题，提高了车行速度，避免了拥堵，提高了收费计算效率，同时可以解决收费员贪污收取的过路费的问题。

（2）生产的自动化及过程控制

RFID技术因其具有抗恶劣环境能力强、非接触识别等特点，在生产过程控制中有很多应用。通过在大型工厂的自动化流水作业线上使用RFID技术，实现了物料跟踪和生产过程自动控制、监视，提高了生产效率，改进了生产方式，降低了成本：

在生产线的自动化及过程控制方面，德国BMW公司为保证汽车在流水线各位置准确地完成装配任务，将RFID系统应用在汽车装配线上。而Motoro 1 a公司则采用了RFID技术的自动识别工序控制系统，满足了半导体生产对环境的特殊要求，同时提高了生产效率。

（3）车辆的自动识别以及防盗

通过建立采用射频识别技术的自动车号识别系统，能够随时了解车辆的运行情况，不仅实现了车辆的自动跟踪管理，还可以大大减少发生事故的可能性，并且可以通过射频识别技术对车辆的主人进行有效验证，防止车辆偷盗发生，在车辆丢失以后可以有效寻找丢失的车辆。

采用射频识别技术可以对道路交通流量进行实时监控、统计、调度，还可以用作车辆闯红灯记录报警，被盗（可疑）车辆报警与跟踪，特殊车辆跟踪，肇事逃逸车辆排查等。据报道，英国计划在汽车上安装射频芯片，行驶超速时将被自动"举报"。

（4）电子票证

使用电子标签来代替各种"卡"，实现非现金结算，解决了现金交易不方便也不安全以及以往的各种磁卡、IC卡容易损坏等问题。同时电子标签用起来方便、快捷，还可以同时识别几张电子标签，并行收费。。

射频识别系