借助內(nèi)置RFID閱讀器，嵌入式系統(tǒng)就能與帶標簽的物品交換數(shù)據(jù),，來創(chuàng)造與環(huán)境合拍的一類新應用,。

　　要點

　* 雖然RFID可追溯至20世紀40年代，但由于專有產(chǎn)品無法互操作,，并且缺乏相關(guān)標準,，導致該技術(shù)無法發(fā)揮其潛力。
　* 無源RFID轉(zhuǎn)發(fā)器不含電源,，依靠進入的射頻信號在天線中感生出足以發(fā)射響應信號的小電流,。
　* 嵌入式RFID閱讀器能詢問高速運動并且距離超過30m的轉(zhuǎn)發(fā)器，這取決于天線尺寸和發(fā)射功率,。
　* 全球標準以及政府部門和企業(yè)的指令已經(jīng)擴大了RFID的使用范圍,，但是,，隱私和安全擔憂依然在妨礙全面接受。

　　RFID（射頻識別）技術(shù)有潛力成為嵌入式系統(tǒng)設計中的一種常見的重要組成部分,。除了在庫存管理領域的傳統(tǒng)作用以外,，RFID標簽和高速長距離閱讀器的新進展使嵌入式系統(tǒng)設計者能輕松納入多種特性，比如門禁,、防偽,、簡便支付、醫(yī)學鑒定,、動態(tài)定價,、產(chǎn)品歷史、遠程資產(chǎn)跟蹤,。嵌入式RFID應用一般是把閱讀器包含在產(chǎn)品或系統(tǒng)中,，以便添加本地數(shù)據(jù)收集特性，它們增強了產(chǎn)品的基本功能,。如今,，人們會在酒店、監(jiān)獄,、醫(yī)院,、零售網(wǎng)點、農(nóng)場,、賭場,、收費公路、工廠以及多種商用和軍用車輛中發(fā)現(xiàn)嵌入式RFID應用,。隨著嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者認識到這種技術(shù)的價值,，并且在新設計中采用它，這些非傳統(tǒng)RFID應用將成為家常便飯,。

　　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應用的開發(fā)者都把專有技術(shù)作為它們的基礎,，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)應用中有專用系統(tǒng),。

　　RFID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,，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（圖1）,。
 

         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,。有源標簽能以更高的功率級別發(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134 kHz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用。HF（高頻）13.56MHz標簽用于閱讀距離小于3英尺的應用,。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～960MHz UHF（超高頻）頻帶在新應用中很流行,，這是因為它的閱讀距離為3 m～5 m，數(shù)據(jù)交換速率更高,。典型的UHF應用包括某些資產(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/IEC 14443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/IEC 18000系列包含了用于跟蹤供應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-it HF-1加轉(zhuǎn)發(fā)器IC產(chǎn)品線，符合ISO/IEC 15693全球標準,，該標準面向產(chǎn)品驗證,、門禁、資產(chǎn)標簽,、供應鏈管理,、票務應用。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/IEC 15693,，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應用都需要一種專用閱讀器作為設計的一部分，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用很關(guān)鍵，TI,、SkyeTek,、Parallax等公司供應此類閱讀器。例如,，Parallax公司與Grand Idea Studio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,、導航、庫存跟蹤,、支付系統(tǒng)、轎車發(fā)動機防盜鎖等應用 （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,。
 

　　對于更耐久的應用或工業(yè)應用，GAO RFID公司提供一種UHF RFID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。