浅谈RFID的发展与变迁

在智能制造大趋势下，RFID作为一种非接触式的自动识别技术，可以通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，由于RFID实施和部署成本较低，数据采集和传输方式十分便捷，因此受到企业越来越多的关注。相对于条形码、磁卡、IC卡等技术，RFID的应用优势是可以实现批量处理、远距离非接触读写，数据容量大，可重复使用，对污染不敏感，适应各种复杂的工况。

随着技术的发展，RFID早已渗透到我们生活的方方面面，各行各业，RFID已成为了生活的一部分。

RFID的发展与变迁

RFID技术诞生于二战期间，最早被英国皇家空军用于识别自家和盟军的战机。英国为了识别返航的飞机，就在盟军的飞机上装备了一个无线电收发器，进而当控制塔上的探询器向返航的飞机发射一个询问信号后，飞机上的收发器接收到这个信号后，回传一个信号给探询器，探询器根据接收到的回传信号来识别敌我。这是有记录的第一个RFID敌我识别系统，也是第一个RFID的第一次实际应用。

RFID技术的发展可按10年期划分：

1941～1950年，雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。

1951—1960年，早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。

1961—1970年，RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。

1971—1980年，RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。

1981～1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。

1991～2000年，RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。

2001—当下，标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。

RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。

RFID技术的分析

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。RFID系统由三部分组成：

标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；

天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

其原理是，电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种：

(1)电感耦合：变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律；

(2) 电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。

电感耦合型RFID系统的工作原理图

RFID的优点：RFID芯片与RFID读卡器对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性；信息的读取上并不受芯片尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质，而且，RFID标签正往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品；RFID技术识别相比传统智能芯片更精确，识别的距离更灵活。可以做到穿透性和无屏障阅读；RFID芯片标签可以重复地新增、修改、删除内部储存的数据，方便信息的更新；内部数据内容经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造；RFID芯片数据容量很大，而且随着技术发展，容量还有增大的趋势。

RFID技术在生活中的应用

近几年，RFID技术发展迅速，已经在逐渐应用到各个领域，并在诸多领域大放异彩。

RFID让仓储环境再无死角

对于与制造、零售和物流息息相关的仓储来说，将RFID技术和产品用于库存跟踪、盘点和资产管理的自动化，将对行业起到革命性的颠覆作用，进而实现传统工厂和仓库的数字化管理和智能化升级。

在目前的仓储场景下，快递或货品的包装上多是二维码和条形码，对货物进行定位和轨迹规划的前提是对这些码的精确识别。目前，行业使用最多的识别方式还是有源设备或视觉系统，但存在费用较高且需要定时维护的问题。尤其是对于视觉系统来说，最大的弊端在于如果出现了遮挡或者多个货品叠放的情况，或是标签受到污染或者损坏，摄像头的识别就会受到极大的限制，如现在制造业中大火的“黑灯工厂”，在没有光线或是昏暗的情况下，摄像头的稳定性将受到极大的挑战问。

相比之下，如果使用无源RFID标签就可以最大程度的避免这种情况的出现。对于RFID标签来说，其不仅有一定的穿透性，而且具有条形码等所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离远、标签数据可以加密、存储数据容量大、存储信息自如等优点，也不会受到光线的限制。同时，无源RFID标签最大的优势在于其非常便宜而且无需维护，在这种情况下还依然能实现相对高精度的定位。因此，无源RFID标签不仅在仓储环境中可以被大量使用，未来在其他场景中也将大有可为。

RFID让快餐更快

RFID射频识别技术，使快餐行业能够在所有供应链阶段（从配送中心到食品供应）提高效率的实践来改善后端和前端运营。在后端，RFID使快餐店企业能够在几分钟内准确跟踪所有物品。从这里开始，定期在店内盘点使餐厅能够将库存水平的可视化程度保持在高达98%的准确率。同时，还可以发布有关过期产品的预警，餐馆针对性采取每日或每周库存计数，这样可以最大限度地利用所有物品，并将订单限制为仅需要的物品，从而最大限度地减少浪费。

RFID让交通效率更高目前中国的高速公司发展非常快，地区经济发展的先决条件就是有便捷的交通条件，而长久来，高速公路收费却存在一些问题，收费口车辆排队缴费引发拥堵，少数不法的收费员贪污收取的过路费致使财政收入损失等。

现在国内已经全面铺开ETC电子不停车收费系统，保证整个路网运行畅通。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载RFID标签与在收费站 ETC 车道上的RFID读写器，实现ETC车道短程通讯。通过RFID技术，车辆通过高速公路或桥梁收费站时栏杆自动放行，ETC车辆无需停车缴费，费用直接通过银行后台结算处理。在停车层面，譬如办公大厦或小区等定点停车的应用场景，可以使用RFID技术。通过RFID技术，车辆上携带的RFID停车卡与RFID识别器协同工作，可以直接放行车辆，有效改善传统停车场出入刷卡带来的通行效率低下的问题。

RFID让防伪溯源更容易

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题。

RFID溯源系统是一套利用RFID识别采集目标产品，记录产品原料信息，在产品生产过程之中，在包装之上映射RFID电子标签，然后对产品的原料、制造、销售等信息展开处理加载电子标签，将信息数据保存在数据库之中，从而实现产品全生命周期溯源防伪的系统工具。

将RFID技术应用在防伪领域有它自身的技术优势，它具有成本低而又很难伪造的优点。电子标签本身具有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于进行真伪的鉴别。利用这种技术不用改变现行的数据管理体制，唯一的产品标识号完全可以做到与已用数据库体系兼容。

此外，RFID技术在零售业、制造业、图书管理、智慧城市、国防军事、公共安全等领域的应用也越来越普遍。

最后

万物互联的时代，RFID无线射频识别技术，能让每一个物品都拥自己的「身份证ID」，可以被普遍的推广使用在物品识别和追踪场景中。随着技术发展，RFID标签产品价格将越来越低廉。相信在不久的将来，RFID技术会应用在更多的行业场景中。

编辑：黄飞