無線射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID），或稱射頻識別技術，是從二十世紀90年代興起的一項非接觸式自動識別技術。它是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到自動識別目標對象并獲取相關數據，具有精度高、適應環境能力強、抗干擾強、操作快捷等許多優點。目前常用的自動識別技術中，條碼和磁卡的成本較低，但是都容易磨損，且數據量很小；接觸式IC卡的價格稍高些，數據存儲量較大，安全性好，但是也容易磨損，壽命短；而射頻卡實現了免接觸操作，應用便利，無機械磨損，壽命長，無需可見光源，穿透性好，抗污染能力和耐久性強，而且，可以在惡劣環境下工作，對環境要求低，讀取距離遠，無需與目標接觸就可以得到數據，支持寫入數據，無需重新制作新的標簽，可重復使用，并且使用了防沖撞技術，能夠識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡。

　　近年來，無線射頻識別技術在國內外發展很快，RFID產品種類很多，像TI、Motorola、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品，并且各有特點，自成系列。RFID已被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域，例如汽車或火車等的交通監控系統、高速公路自動收費系統、物品管理、流水線生產自動化、門禁系統、金融交易、倉儲管理、畜牧管理、車輛防盜等。隨著成本的下降和標準化的實話，RFID技術的全面推廣和普遍應用將是不可逆轉的趁勢。

　　1 無線射頻識別技術

　　1.1 RFID系統的組成及其工作原理

　　RFID系統因應用不同其組成會有所不同，但基本都由電子標簽（Tag）、閱讀器（Reader）和數據交換與管理系統（Processor）三大部分組成。電子標簽（或稱射頻卡、應答器等），由耦合元件及芯片組成，其中飽含帶加密邏輯、串行EEPROM（電可擦除及可編程式只讀存儲器）、微處理器CPU以及射頻收發及相關電路。電子標簽具有智能讀寫和加密通信的功能，它是通過無線電波與讀寫設備進行數據交換，工作的能量是由閱讀器發出的射頻脈沖提供。閱讀器，有時也被稱為查詢器、讀寫器或讀出裝置，主要由無線收發模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。閱讀器可將主機的讀寫命令傳送到電子標簽，再把從主機發往電子標簽的數據加密，將電子標簽返回的數據解密后送到主機。數據交換與管理系統主要完成數據信息的存儲及管理、對卡進行讀寫控制等。

　　RFID系統的工作原理如下：閱讀器將要發送的信息，經編碼后加載在某一頻率的載波信號上經天線向外發送，進入閱讀器工作區域的電子標簽接收此脈沖信號，卡內芯片中的有關電路對此信號進行調制、解碼、解密，然后對命令請求、密碼、權限等進行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息，經加密、編碼、調制后通過卡內天線再發送給閱讀器，閱讀器對接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至中央信息系統進行有關數據處理；若為修改信息的寫命令，有關控制邏輯引起的內部電荷泵提升工作電壓，提供擦寫EEPROM中的內容進行改寫，若經判斷其對應的密碼和權限不符，則返回出錯信息。RFID基本原理框圖如圖1所示。

　　在RFID系統中，閱讀器必須在可閱讀的距離范圍內產生一個合適的能量場以激勵電子標簽。當當前有關的射頻約束下，歐洲的大部分地區各向同性有效輻射功率限制在500mW，這樣的輻射功率在870MHz，可近似達到0.7米。美國、加拿大以及其他一些國家，無需授權的輻射約束為各向同性輻射功率為4W，這樣的功率將達到2米的閱讀距離，在獲得授權的情況下，在美國發射30W的功率將使閱讀區增大到5.5米左右。

　　1．2 RFID技術的分類

　　RFID技術的分類方式常見的有下面四種：

　　根據電子標簽工作頻率的不同通常可分為低頻（30kHz～300kHz）、中頻（3MHz～30MHz）和高頻系統（300MHz～3GHz）。RFID系統的常見工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz，中頻13.56MHz，高頻860MHz～930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低頻系統特點是電子標簽內保存的數據量較少，閱讀距離較短，電子標簽外形多樣，閱讀天線方向性不強等。主要用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、校園卡、煤氣表、水表等；中頻系統則用于需傳送大量數據的應用系統；高頻系統的特點是電子標簽及閱讀器成本均較高，標簽內保存的數據量較大，閱讀距離較遠（可達十幾米），適應物體高速運動，性能好。閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性，但其天線寬波束方向較窄且價格較高，主要用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，多在火車監控、高速公路收費等系統中應用。

　　根據電子標簽的不同可分為可讀寫卡（RW）、一次寫入多次讀出卡（WORM）和只讀卡（RO）。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等；WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，比RW卡要便宜；RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。

　　根據電子標簽的有源和無源又可分為有源的和無源的。有源電子標簽使用卡內電流的能量、識別距離較長，可達十幾米，但是它的壽命有限（3～10年），且價格較高；無源電子標簽不含電池，它接收到閱讀器（讀出裝置）發出的微波信號后，利用閱讀器發射的電磁波提供能量，一般可做到免維護、重量輕、體積小、壽命長、較便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十厘米，且需要閱讀器的發射功率大。

　　根據電子標簽調制方式的不同還可分為主動式（Active tag）和被動式（Passive tag）。主動式的電子標簽用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器，主要用于有障礙物的應用中，距離較遠（可達30米）；被動式的電子標簽，使用調制散射方式發射數據，它必須利用閱讀器讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。

　　1．3 RFID技術標準

　　目前常用的RFID國際標準主要有用于對動物識別的ISO11784和ISO11785，用于非接觸智能卡的ISO10536（Close coupled cards）、ISO 15693（Vicinity cards）、ISO14443(Proximity cards)，用于集裝箱識別的ISO 10374等。目前國際上制定RIFD標準的組織比較著名的有三個：ISO，以美國為首的EPC global以及日本的Ubiquitous ID Center，而這三個組織對RFID技術應用規范都有各自的目標與發展規劃。下面對常見的幾個標準加以簡介。