RFID系統

RFID 是Radio Frequency Identification 的縮寫，即射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象，可快速地進行物品追蹤和數據交換。識別工作無須人工干預，可工作於各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體並可同時識別多個標籤，操作快捷方便。RFID 技術誕生於第二次世界大戰期間，它是傳統條碼技術的繼承者，又稱為"電子標籤"或“射頻標籤”。

基本介紹

• 中文名：RFID系統
• 外文名：Radio Frequency Identification
• 技術：非接觸式的自動識別
• 通過：射頻信號自動識別目標對象

系統組成

RFID系統在具體的套用過程中，根據不同的套用目的和套用環境，RFID系統的組成會有所不同，但從RFID系統的工作原理來看，系統一般都由信號發射機、信號接收機、發射接收天線幾部分組成。

1）信號發射機在RFID系統中，信號發射機為了不同的套用目的，會以不同的形式存在，典型的形式是標籤（TAG）。標籤相當於條碼技術中的條碼符號，用來存儲需要識別傳輸的信息，另外，與條碼不同的是，標籤必須能夠自動或在外力的作用下，把存儲的信息主動發射出去。標籤一般是帶有線圈、天線、存儲器與控制系統的低電積體電路。

2）信號接收機在RFID系統中，信號接收機一般叫做閱讀器。根據支持的標籤類型不同與完成的功能不同，閱讀器的複雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標籤進行數據傳輸的途徑。另外，閱讀器還提供相當複雜的信號狀態控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。標籤中除了存儲需要傳輸的信息外，還必須含有一定的附加信息，如錯誤校驗信息等。識別數據信息和附加信息按照一定的結構編制在一起，並按照特定的順序向外傳送。閱讀器通過接收到的附加信息來控制數據流的傳送。一旦到達閱讀器的信息被正確的接收和譯解後，閱讀器通過特定的算法決定是否需要發射機對傳送的信號重發一次，或者知道發射器停止發信號，這就是“命令回響協定”。使用這種協定，即便在很短的時間、很小的空間閱讀多個標籤，也可以有效地防止“欺騙問題”的產生。

3）天線是標籤與閱讀器之間傳輸數據的發射、接收裝置。在實際套用中，除了系統功率，天線的形狀和相對位置也會影響數據的發射和接收，需要專業人員對系統的天線進行設計、安裝。

組成部分

最基本的RFID系統由三部分組成：
標籤（Tag）：由耦合元件及晶片組成，每個標籤具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；
閱讀器（Reader）：讀取（有時還可以寫入）標籤信息的設備，可設計為手持式或固定式；
天線（Antenna）：在標籤和讀取器間傳遞射頻信號。

工作流程

閱讀器通過發射天線傳送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置傳送天線傳送出去；系統接收天線接收到從射頻卡傳送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然後送到後台主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。

在耦合方式(電感-電磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、從射頻卡到閱讀器的數據傳輸方法(負載調製、反向散射、高次諧波)以及頻率範圍等方面，不同的非接觸傳輸方法有根本的區別，但所有的閱讀器在功能原理上，以及由此決定的設計構造上都很相似，所有閱讀器均可簡化為高頻接口和控制單元兩個基本模組。高頻接口包含傳送器和接收器，其功能包括：產生高頻發射功率以啟動射頻卡並提供能量；對發射信號進行調製，用於將數據傳送給射頻卡；接收並解調來自射頻卡的高頻信號。不同射頻識別系統的高頻接口設計具有一些差異，電感耦合系統的高頻接口原理圖如圖1所示。

RFID系統

套用

RFID系統的主要工作頻率和有效識別距離為：低頻125-134kHz，識別距離<0.5m；高頻13.56MHz，識別距離小於1m:特高頻902-928MHz，識別距離4-8m:微波為2.54GHz，識別距離可達100m。RFID的識別距離可從幾厘米到十幾米，套用範圍十分廣泛，如我國第二代身份證採用的就是13.56MHz。

RFID系統幫助醫院監測病人出院後的服藥套用方案

當病人出院時，醫生通常都會給他們開具一種或多種處方藥品，這些藥品病人必須按時服用並自我追蹤服藥情況。然而，經常會出現一些病人沒有按照醫囑服藥，最終不得不重返醫院治療。Nyack Hospital 希望有一套自動方案可解決這個問題，方案包括含RFID閱讀器的手機、貼標的藥瓶，及一台遠程管理個人處方藥的網路伺服器。醫院的目標是減少心臟病病人由於沒有堅持按規定服藥，而返回醫院的機率。

為了解決這個問題，Tsirkas 連同Nyack Hospital醫藥主管Joseph Pinto著手尋求一套技術方案——RFID系統幫助醫院監測病人出院後的服藥套用方案，幫助醫院監測心臟病病人出院後的服藥情況。醫院曾考慮過採用人工電話呼叫系統，醫生在病人出院當天、第7 天、第14天 、第21天和第30天電話拜訪病人。然而，這個過程不但耗時，且非常繁瑣。後來，醫院找到了eMedonline系統，開展一場測試，共兩個病人參與。

RFID系統幫助企業管理IT資產

企業對於IT資產的管理大多採用一維條碼對資產進行標記，但條碼標記不能自動跟蹤資產的位置信息，不便於資產的查找，導致使用時間一長，企業部分資產遺失不見，盤點時需要花費大量的人力一一核對賬面信息仍無法作出當下的資產清單，同時隨著使用時間的增加，條碼容易脫落變得模糊不清，也不利於資產的管理；一些公司還有涉密的資產，裡面有著公司的重要數據，員工隨意帶出工作區域會產生巨大的安全隱患。為了解決這個問題，深圳林森公司開發出一套自有的RFID資產管理系統幫助企業提高資產管理精度和效率，系統包括：IT資產的專用電子標籤、RFID門口識讀設備、RFID手持機和LINSEN RFID資產管理系統。