【IT168 专稿】自古以来“识别”技术就长期被人们所关注，人与人之间的识别，可以通过语言交流、文字交流、面貌乃至穿戴等多种手段来达到。人与物之间的识别，就只能通过外观特征、包装等手段的实现了，传统的方法既不方便也容易出错，而且效率极低，因此当识别量增大时，传统方法的劣势就一一显现了出来。尤其是在市场、工厂、交通等商品、人员流动及其频繁的场合，传统的方法已经越来越显得烦琐，已经成为了制约其发展的一个关键瓶颈。

    识别 一个千古的难题

    正是在这种前提之下，现代化的识别手段也开始层出不穷起来。最为大家所熟悉的识别手段恐怕非商品的条形码莫属了。细看我们手上的任何一样商品，在外包装的不明显位置都存在一个长方形的区域中，而在此区域中印刷了一段段粗细不均的条纹，这就是属于条形码的典型应用。如果我们拿着这样的一段商品到超市去结账，收银人员就会使用专用的读码器对条形码进行读取。

    由于条形码是商品的“身份证”，商品的价格、规格等信息都已早已存放在收银台中的电脑内，因此收银人员就可依照，电脑中存储的数据立刻查找到商品的数据，并依此进行结款。可以说正是由于这种方式的大面积采用，才促使的大中超市行业的迅猛发展，使得高效率的产品识别和查询成为可能，也提高了信息的准确性。

条形码是识别技术最广泛的应用之一

    然而该种方式的局限性仍然是存在，首先，条形码需要被动的手工方式方式才能进行读取，如果存在大量的商品需要被输入，就需要一个一个来进行扫描，虽然速度交原始的手工识别已经是大大的提高，但及时性还是不足以让人感到满意。

    其次，条形码采用印刷方式制成，很容易受到外界的物理、化学原因，而出现破坏、褪色等现象，从而使得不能再被识别。此外条形码本身的表达能力很有限，只能存储较小的数据，如果涉及到复杂的识别应用，条形码将很难满足其需求。而且如何对条形码进行防伪，让其不可被复制和置换也是一个很难解决的问题。因此，识别技术也正在进行着一场悄然的表更，先进的RFID技术开始等上了历史的舞台。

    漫漫长路 RFID逐渐向我们走来

    RFID全名Radio Frequency Identification，即为射频辨识的英文缩写，也俗称为电子标签。它是一种利用无线的方式来对物体的信息进行自动识别的方式。早在第二次世界大战时期原始的RFID技术就已经出现了，其首先被美国装备于空中识别困难的战斗机上，被称为“敌我识别系统（Identify: Friend or Foe，简称IFF）”，其大致的工作流程是装配了高耗电量的主动式卷标(Active Tag)和雷达，当雷达上发战斗机时，就通过雷达发出询问的讯号，如果这些卷标收到信号后作出了适当的反映，就可证明是自己的友军，从而避免了开火的误伤；而如果雷达没有收到反应或者收到了错误的反应，就会被认为是敌军，然后准备开火攻击。

RFID的前身 敌我识别系统识别系统

    由此，RFID开始了自己漫长的发展过程。五六十年代，RFID一直处于实验室和理论的发展阶段，还没有开始商业运行，但确为未来的商业化打下了很好的理论基础。直到七十年代末期，RFID才开始走出实验室，开始了一些原始的商业应用。而到了八十年代，RFID的商业化进程开始大垮步的迈开来，各种规模应用开始出现，RFID的相关产品也开始越来越丰富。

    而九十年代之后，尤其前期发展中各个厂商各自为政，标准并不统一，而导致RFID缺乏通用性，要想进一步的发展，就必需统一标准，从此RFID发展开始进入有序阶段，从而结束了混乱的发展历史。随着RFID相关产品价格的降低，RFID开始得到广泛采用，RFID产品逐渐走到大家的面前，应用也开始越来越丰富，越来越多样化起来。

    直到今天，RFID技术已经被广泛应用于各个领域，不光在军事上RFID应用广泛、物流业、零售业、交通、防盗等等都可以见到其踪影。

    探寻RFID系统的基本架构

    最基本的RFID系统架构并不复杂，从物理上可将其划分为标签、天线、阅读器三个部份。

    标签（Tag）作为RFID系统中识别信息的载体，位于需标示的物体上，是RFID系统最底层，其主要由耦合元件和芯片两部分组成，每个标签具有唯一的电子编码，能够发射出信号供RFID系统进行识别。而按照其工作原理，RFID标签还可分为主动式、半主动式及被动式三种类型。主动式及半主动式标签均需要内置电源，以扩大其有效作用范围，或进一步具有写入数据的功能。

    这些标签比较架构相对复杂，导致体积一般较大，价格也较贵，而且使用寿命也较短，一般不超过10年，但是其功能与作用也就更大。而被动式则不需要内置电源的支持，靠接收到的电磁波信号产生驱动电力而提供能量，其结构简单、体积轻小、价格便宜、而且寿命也可以很长。不过通常这类标签都是一次写入、只读的，而且发射半径较小，需要阅读器具有更强的发射功率。

典型的被动式RFID标签的架构简图

    天线（Antenna）用于标签和读取器间射频信号的相互传递，是RFID系统中的信号发生和接收装置。在实际应用中，除了系统功率，天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收。天线可以被做成各种形状和尺寸，这样就可以用于不同的场地和空间。

用于零售业的各类RFID天线

    阅读器（Reader）可用于读取或者写入标签，是RFID系统中的中枢系统，其基本功能就是提供与标签进行数据传输的途径。标签在接收读写器的通过天线发出的信号后做出必要的响应，把响应发射出去，在由天线接收到后传送给阅读器进行识别，最终就实现了RFID系统。

    为保证接收和的发送的准确无误，阅读器必需对信号的状态控制得相当精确，同时提供奇偶错误校验与更正功能等基本的保证信号准确性功能。同时阅读器还具备一个应用程序接口，通过识别的信号就通过该接口传输到电脑上，尤其完成最终的处理。通常天线都会和阅读器整合在一起，既可以作成做成手持式设备和大型的固定设备。而阅读器的收发距离可长可短，根据它本身的输出功率和使用频率的不同，有几厘米到几十米不等。

外置的RFID固定阅读器

    解读RFID系统的工作原理

RFID系统工作关系图

    首先阅读器通过天线发送一定频率的射频信号，其信号可分为低频、中频、高频、超高频等多种不同的频段，频段越高其发射的距离也就越远。当标签进入天线工作区域时产生感应电流，如果是主动式标签就会被这个电流所激活而开始工作，如果是被动式标签，就会被电流所完全驱动起来，将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去。系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码。在完成此过程后，阅读器通过特定的算法在很短时间内决定是否需要天线对发送的信号重发一次，如果不需要重发，数据最终被送至中央信息系统进行有关数据处理。阅读器就可继续读取下一条信息，因此可在短时间内完成对多个标签的读取。

    前景普遍看好 应用日渐广泛

    RFID利用射频方式进行非接触双向通信，从而实现了对物体的识别，并将可通过接入电脑快速的对识别信息进行处理，甚至接入网络后，在远程即可方便的了解到物体的状态。与目前广泛采用的条型码技术相比，RFID具有传输距离远、穿透能力强、抗污染、效率高、信息量大的等特点，因此前景也普遍被看好。不单可以担负起条形码的重任，而且还被赋予了更多的功能，如：实时确认是否是正规制造商所正规制造的产品、是否是经过正规途径流通的物品、是否是质保期内的商品以及掌握物品的缺失情况等等。

    物流、工业生成及其零售业是RFID目前应用最为广泛的领域。2003年年初，全球的零售业巨头沃尔玛已经作出对旗下供货商在2005年年初，为所有的商品提供RFID标签的要求。这是零售业大举才用RFID的一个重大标识，而国外用于交通运输、门禁控制、汽车防盗、道路收费等的RFID应用已经开始日渐普及，而动物管理和畜牧业方面也开始尝试着使用RFID，为其提供辅助管理。

    而在我国，RFID还是属于新兴的应用范畴，应用进程才刚刚起步，正处于试点应用，内部应用等方面。但市场的规模已是相当明显，因此对于标准制定的定制已经提到紧迫的日程上来，国家标准委已经联合科技部、信息产业部以及上海标准化研究院等十四个部委，共同进行中国RFID 标准的研究，并将形成《中国RFID 发展技术白皮书》。相信这将为我国的RFID发展起到积极的促进和引导作用。