關(guān)于RFID的構(gòu)想出現(xiàn)于20世紀(jì)中期,，而如今，它即將成為下一項(xiàng)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?jǐn)澄业娘w機(jī),。首批商用RFID應(yīng)用是在20世紀(jì)70,、80年代出現(xiàn)的，用于跟蹤和識別單一地點(diǎn)內(nèi)的物品,。但是,，在早期部署的RFID當(dāng)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(dú)特的通信方法,，并且要求由生產(chǎn)標(biāo)簽的公司提供專門的閱讀器硬件。標(biāo)準(zhǔn)化的缺乏導(dǎo)致行業(yè)分散,、采用速度緩慢,，并且實(shí)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(biāo)簽,，前者安裝于商店出口,，后者掛在高風(fēng)險(xiǎn)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(shí),，保安標(biāo)簽內(nèi)的小型調(diào)諧電路或磁性材料會(huì)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(dòng)警報(bào)。當(dāng)顧客購買物品后,，店員必須取下保安標(biāo)簽或使其失效,，防止在顧客離開商店時(shí)響起報(bào)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(biāo)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(chǔ)與通信的IC以及一根外部天線組成,。標(biāo)簽有兩個(gè)基本類型：無源型和有源型。無源標(biāo)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(biāo)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(biāo)簽的工作距離可達(dá)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(kuò)充的天線裝置,，同時(shí)提供短距離和中距離無源RFID標(biāo)簽,。

　　可以用自帶電源(如內(nèi)部電池)的有源RFID標(biāo)簽來顯著延長距離,。有源標(biāo)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(zhǔn)確,。有源標(biāo)簽一般用于軍用車輛或者集裝箱等高價(jià)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(gè)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(dòng)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(biāo)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(biāo)簽在金屬或水附近發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，不易受干擾,。860MHz～960MHzUHF(超高頻)頻帶在新應(yīng)用中很流行,，這是因?yàn)樗拈喿x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(biāo)簽掛于托盤和集裝箱，在它們經(jīng)過裝有閱讀器的入口時(shí),，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(gè)頻帶的標(biāo)簽和閱讀器創(chuàng)建一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),。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(gè)方面的RFID標(biāo)準(zhǔn),。例如,，ISO/IEC14443和15693標(biāo)準(zhǔn)為支付系統(tǒng)、非接觸智能卡,、近程卡中使用的RFID標(biāo)簽定義了通信接口協(xié)議,。ISO還為RFID標(biāo)簽和閱讀器的性能測試創(chuàng)建了標(biāo)準(zhǔn)。另外,，ISO/IEC18000系列包含了用于跟蹤供應(yīng)鏈貨物的自動(dòng)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(biāo)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(gè)Tag-itHF-1加轉(zhuǎn)發(fā)器IC產(chǎn)品線,，符合ISO/IEC15693全球標(biāo)準(zhǔn),，該標(biāo)準(zhǔn)面向產(chǎn)品驗(yàn)證、門禁,、資產(chǎn)標(biāo)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(chǔ)器和一個(gè)內(nèi)容廣泛的命令集,，前者容量達(dá)2048bit，由64個(gè)塊組成,，后者用于選擇標(biāo)簽并閱讀,、寫入或鎖定存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。這些器件通過一個(gè)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(gè)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(yàn)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(jì)的一部分,，以便解釋本地標(biāo)簽,。自動(dòng)售貨機(jī)很好地說明了嵌入式RFID應(yīng)用。這種機(jī)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(biāo)簽，則機(jī)器還能了解其庫存,，以便自動(dòng)訂購補(bǔ)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(biāo)簽中工作,，用于門禁、自動(dòng)識別,、機(jī)器人,、導(dǎo)航、庫存跟蹤,、支付系統(tǒng)、轎車發(fā)動(dòng)機(jī)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(jià)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(chǔ),、分銷、制造應(yīng)用,。該模塊能在7m距離識別以10m/s速度運(yùn)動(dòng)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(dāng)?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(dòng),，以便檢測撲克牌的計(jì)數(shù)，調(diào)整獎(jiǎng)勵(lì),，并盡量減少發(fā)牌者的錯(cuò)誤,。例如，InternationalGameTechnology公司和ProgressiveGamingInternational公司聯(lián)合開發(fā)了TableiD桌面賭博自動(dòng)化系統(tǒng),，它結(jié)合了一個(gè)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(chǔ)容量超過10kbit,。在賭博期間,，每個(gè)位置的芯片閱讀器識別并記錄每個(gè)參賭者的賭注。TableiD系統(tǒng)計(jì)算參賭者的下注模式,，總結(jié)發(fā)牌者的活動(dòng),，并且每小時(shí)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(dòng)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(dòng)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(biāo)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(shí)能閱讀條碼或RFID標(biāo)簽,。與條碼相比，RFID系統(tǒng)提供了幾個(gè)優(yōu)勢,，比如取消了視線要求,、允許同時(shí)閱讀多個(gè)標(biāo)簽、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量更大,。RFID標(biāo)簽還能充當(dāng)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(dāng)記錄。圖書館卡片可應(yīng)用RFID標(biāo)簽使讀者自助辦理離館手續(xù),，由此進(jìn)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(xué)顆粒,。這些化學(xué)顆粒在暴露于閱讀器的電磁波時(shí)變得活躍,，并發(fā)射一種獨(dú)特信號，閱讀器把它解釋為一個(gè)二進(jìn)制數(shù),。憑借多達(dá)70種可供使用的化學(xué)物質(zhì),，閱讀器就能根據(jù)物品嵌入的化學(xué)混合物來解釋它的獨(dú)特二進(jìn)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(jī)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(biāo)簽,。

　　當(dāng)RFID應(yīng)用延伸到消費(fèi)層面時(shí)，設(shè)計(jì)者必須考慮隱私問題,。例如,，位于關(guān)鍵地點(diǎn)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(hù)照,、轉(zhuǎn)發(fā)器標(biāo)簽。同樣,，當(dāng)服裝和飾品等常用物品變得可追溯時(shí),，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(biāo)簽,，并更多地了解顧客的購物習(xí)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(jì)侵入式的營銷活動(dòng),。

　　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(jìn)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(huì)掃描購物袋中的物品，并自動(dòng)向人們口袋里的RFID信用卡收取這些物品的費(fèi)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(jì)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(shí),。謹(jǐn)請留意,。