關(guān)于RFID的構(gòu)想出現(xiàn)于20世紀中期，而如今,，它即將成為下一項重大技術(shù),。早在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍方就在使用早期形式的RFID,，用來區(qū)分敵我的飛機,。首批商用RFID應(yīng)用是在20世紀70、80年代出現(xiàn)的,，用于跟蹤和識別單一地點內(nèi)的物品,。但是，在早期部署的RFID當中,，許多RFID應(yīng)用的開發(fā)者都把專有技術(shù)作為它們的基礎(chǔ),，每一種都使用獨特的通信方法，并且要求由生產(chǎn)標簽的公司提供專門的閱讀器硬件,。標準化的缺乏導(dǎo)致行業(yè)分散,、采用速度緩慢，并且實際表現(xiàn)落后于對RFID技術(shù)的大肆宣傳,。如今,，開發(fā)者正在糾正大多數(shù)早期問題，RFID也成為成長中的行業(yè),，在物流,、門禁、防偽,、物品級(item-level)庫存,、非接觸支付和多種新型嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中有專用系統(tǒng)。

　　技術(shù)最基本而又最普遍的用途之一就是EAS(商品電子防盜)系統(tǒng),，零售商用它來發(fā)起一場針對入店行竊犯罪的高科技“戰(zhàn)爭”,。這類犯罪使該行業(yè)每年損失數(shù)十億美元，損失如此之大,，零售商很容易找到理由購買昂貴的電子系統(tǒng)來遏制盜竊,。EAS系統(tǒng)采用了大型天線板和各種尺寸的保安標簽，前者安裝于商店出口，后者掛在高風險商品上,。所有EAS系統(tǒng)的基本原理均包括使用發(fā)射器和接收器,，前者在商店出口區(qū)創(chuàng)建電磁場，后者則能檢測電磁場里的變化,。在經(jīng)過出口時,，保安標簽內(nèi)的小型調(diào)諧電路或磁性材料會使電磁場發(fā)生足夠大的變化，使接收器能檢測到變化并啟動警報,。當顧客購買物品后,，店員必須取下保安標簽或使其失效，防止在顧客離開商店時響起報警聲,。

　　反射數(shù)據(jù)

　　多數(shù)較新型RFID體系結(jié)構(gòu)的開發(fā)者都把低成本轉(zhuǎn)發(fā)器(或稱標簽)作為體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),，它們由一塊用于數(shù)據(jù)存儲與通信的IC以及一根外部天線組成。標簽有兩個基本類型：無源型和有源型,。無源標簽不含電源,，并依靠來自閱讀器的射頻信號在天線中感生小電流，該電流足以發(fā)射響應(yīng)信號,。RFID標簽通過改變來自閱讀器的射頻信號的反射能量大小來發(fā)射數(shù)據(jù),。無源標簽的工作距離可達30英尺，這取決于閱讀器的功率輸出,、天線結(jié)構(gòu),、工作頻率。Bielomatik公司的RF-LoopTag是一種可擴充的天線裝置,，同時提供短距離和中距離無源RFID標簽,。

　　可以用自帶電源(如內(nèi)部電池)的有源RFID標簽來顯著延長距離。有源標簽?zāi)芤愿叩墓β始墑e發(fā)射數(shù)據(jù),，并且一般比無源類型更準確。有源標簽一般用于軍用車輛或者集裝箱等高價物品,。RFID系統(tǒng)的天線結(jié)構(gòu)取決于應(yīng)用,、閱讀期間的環(huán)境、工作頻率,。

　　政府部門已為RFID分配了幾個頻帶,，但在全球并不統(tǒng)一。LF(低頻)器件工作于125kHz至134kHz范圍,，并用于門禁,、動物識別、資產(chǎn)跟蹤,、汽車安全密鑰卡等應(yīng)用,。HF(高頻)13.56MHz標簽用于閱讀距離小于3英尺的應(yīng)用。與其它頻帶不同的是，HF標簽在金屬或水附近發(fā)射數(shù)據(jù)時,，不易受干擾,。860MHz～960MHzUHF(超高頻)頻帶在新應(yīng)用中很流行，這是因為它的閱讀距離為3m～5m,，數(shù)據(jù)交換速率更高,。典型的UHF應(yīng)用包括某些資產(chǎn)跟蹤，其中的標簽掛于托盤和集裝箱,，在它們經(jīng)過裝有閱讀器的入口時,，操作工能發(fā)現(xiàn)它們并做記錄。

　　過去幾年,，人們集中精力來為每個頻帶的標簽和閱讀器創(chuàng)建一套統(tǒng)一的標準,。ISO和IEC已創(chuàng)建了若干包含頻率、數(shù)據(jù)編碼方法,、RFID技術(shù)使用等多個方面的RFID標準,。例如，ISO/IEC14443和15693標準為支付系統(tǒng),、非接觸智能卡,、近程卡中使用的RFID標簽定義了通信接口協(xié)議。ISO還為RFID標簽和閱讀器的性能測試創(chuàng)建了標準,。另外,，ISO/IEC18000系列包含了用于跟蹤供應(yīng)鏈貨物的自動識別系統(tǒng)與物品管理系統(tǒng)專用的空中接口協(xié)議。

　　轉(zhuǎn)發(fā)器

　　有幾家制造商生產(chǎn)標簽中使用的RFID轉(zhuǎn)發(fā)芯片,。例如,，德州儀器公司(TI)提供一個Tag-itHF-1加轉(zhuǎn)發(fā)器IC產(chǎn)品線，符合ISO/IEC15693全球標準,，該標準面向產(chǎn)品驗證,、門禁、資產(chǎn)標簽,、供應(yīng)鏈管理,、票務(wù)應(yīng)用。這些產(chǎn)品提供用戶可訪問的存儲器和一個內(nèi)容廣泛的命令集,，前者容量達2048bit,，由64個塊組成，后者用于選擇標簽并閱讀,、寫入或鎖定存儲的數(shù)據(jù),。這些器件通過一個工廠編程和鎖定的唯一識別碼來識別出現(xiàn)在閱讀器的射頻場中的多個轉(zhuǎn)發(fā)器。依照ISO/IEC15693,，使用工作于高數(shù)據(jù)速率或低數(shù)據(jù)速率的ASK或FSK調(diào)制來完成閱讀器與轉(zhuǎn)發(fā)器之間的通信或下行鏈路通信,。轉(zhuǎn)發(fā)器的回答方式與閱讀器用來詢問它的方式相同。該技術(shù)對上行鏈路通信和下行鏈路通信執(zhí)行幀同步，并用CRC校驗來保證它們的安全,。

　　多數(shù)嵌入式RFID應(yīng)用都需要一種專用閱讀器作為設(shè)計的一部分,，以便解釋本地標簽。自動售貨機很好地說明了嵌入式RFID應(yīng)用,。這種機器能借助內(nèi)置閱讀器來接受RFID卡的非接觸支付,。另外，如果發(fā)售的物品有標簽,，則機器還能了解其庫存,，以便自動訂購補貨。小型低成本嵌入式閱讀器對于這些應(yīng)用很關(guān)鍵,，TI,、SkyeTek、Parallax等公司供應(yīng)此類閱讀器,。例如,，Parallax公司與GrandIdeaStudio公司合作開發(fā)的一種低成本RFID閱讀器模塊在無源轉(zhuǎn)發(fā)器標簽中工作，用于門禁,、自動識別,、機器人、導(dǎo)航,、庫存跟蹤,、支付系統(tǒng)、轎車發(fā)動機防盜鎖等應(yīng)用(圖2),。該模塊具有2400bps串口,，并需要5V直流電源。Parallax閱讀器起價低于40美元,。

　　對于更耐久的應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用,，GAORFID公司提供一種UHFRFID讀寫器，它支持兩根外部天線(圖3),。236002型工作于902MHz～928MHz頻帶,，面向高速倉儲、分銷,、制造應(yīng)用。該模塊能在7m距離識別以10m/s速度運動的物體,。該模塊需要12V直流電壓,，并通過串行RS232或以太網(wǎng)接口通信。

　　嵌入式RFID技術(shù)還非常適合于快速桌面賭博,，其中的作弊和手法是難以檢測的,。借助適當?shù)臄?shù)據(jù)記錄工具，賭場經(jīng)營者就能監(jiān)視參賭者的行動，以便檢測撲克牌的計數(shù),，調(diào)整獎勵,，并盡量減少發(fā)牌者的錯誤。例如,，InternationalGameTechnology公司和ProgressiveGamingInternational公司聯(lián)合開發(fā)了TableiD桌面賭博自動化系統(tǒng),，它結(jié)合了一個基于軟件的桌面管理器和一系列RFID芯片掃描模塊。最新的RFID賭博芯片工作于13.56MHz,，存儲容量超過10kbit,。在賭博期間，每個位置的芯片閱讀器識別并記錄每個參賭者的賭注,。TableiD系統(tǒng)計算參賭者的下注模式,，總結(jié)發(fā)牌者的活動，并且每小時記錄一次參賭者所做的決定,。該系統(tǒng)無需用戶干預(yù)就能自動更新平均賭注和輸贏記錄等信息,。有幾家供應(yīng)商在制造適合于賭桌自動化并基于RFID的賭幣。例如,，GamingPartnersInternational公司在生產(chǎn)SafechipbyBourgogneetGrasset,。

　　技術(shù)正開始在許多應(yīng)用中取代傳統(tǒng)條碼。例如,，一些圖書館已開始應(yīng)用RFID標簽代替條碼,，來識別書名、摘要,、數(shù)據(jù)庫信息等等信息,。在過渡期間，組合系統(tǒng)在讀者離館時能閱讀條碼或RFID標簽,。與條碼相比,，RFID系統(tǒng)提供了幾個優(yōu)勢，比如取消了視線要求,、允許同時閱讀多個標簽,、數(shù)據(jù)存儲容量更大。RFID標簽還能充當保安器件,，來確保所有借出的書在離開圖書館之前均已被恰當記錄,。圖書館卡片可應(yīng)用RFID標簽使讀者自助辦理離館手續(xù)，由此進一步簡化借閱,。

　　無芯片RFID

　　制造商已經(jīng)演示了幾種無需轉(zhuǎn)發(fā)器IC的RFID系統(tǒng),。例如，制造商可以用特定方式把鋁纖維嵌入到印刷文檔或包裝材料中,，使得這些纖維能反射帶有識別數(shù)據(jù)的射頻信號,。另一種無芯片系統(tǒng)需要使用具有不同磁性的微小化學顆粒,。這些化學顆粒在暴露于閱讀器的電磁波時變得活躍，并發(fā)射一種獨特信號,，閱讀器把它解釋為一個二進制數(shù),。憑借多達70種可供使用的化學物質(zhì)，閱讀器就能根據(jù)物品嵌入的化學混合物來解釋它的獨特二進制數(shù),。印刷電子技術(shù)也能把轉(zhuǎn)發(fā)電路和天線從專門的噴墨或高速打印機中直接沉積到生產(chǎn)物品或其包裝上,，來創(chuàng)建與RFID和條碼閱讀器配合的標簽。

　　當RFID應(yīng)用延伸到消費層面時,，設(shè)計者必須考慮隱私問題,。例如，位于關(guān)鍵地點的閱讀器能暗中詢問多種使用RFID技術(shù)的智能卡,、密鑰卡,、護照、轉(zhuǎn)發(fā)器標簽,。同樣,，當服裝和飾品等常用物品變得可追溯時，營銷專家就能輕松地在商店安裝低成本閱讀器,，來閱讀服裝標簽,，并更多地了解顧客的購物習慣。借助物品級序列化,，軟件分析就能確定某位顧客多久以前在何處購買(或者偷竊)了某件物品,。零售商把RFID數(shù)據(jù)與存檔的匹配顧客信息結(jié)合起來，就能輕松地設(shè)計侵入式的營銷活動,。

　　雖然RFID技術(shù)的使用很普遍,，但它尚未接近其所有潛力。該技術(shù)的支持者經(jīng)常預(yù)言如下情景：人們走進零售店或雜貨店,，把購物袋裝滿各種商品,，然后不結(jié)賬就走出商店。RFID閱讀器會掃描購物袋中的物品,，并自動向人們口袋里的RFID信用卡收取這些物品的費用?，F(xiàn)在，由于有多種新型工具和元件供嵌入式系統(tǒng)設(shè)計者利用,，上述類型的RFID應(yīng)用也許比人們想象的更接近現(xiàn)實,。謹請留意。