射频识别(英文：RadioFrequencyIDentification，缩写：RFID)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。

　　无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池;也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

　　一、RFID的原理及系统组成

　　RFID的原理是利用发射无线电波讯号来传送资料，以进行无接触式的资料辨识与存取，可达到身份及物品识别或信息存储的功能。RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，系统的组成会有所不同，但从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由射频卡、读卡器两部分组成。下面分别加以说明：

　　（一）射频卡

　　在RFID系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是射频卡。标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息，另外，与条码不同的是，标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。

　　射频卡是RFID系统的精髓，射频卡一般由内部天线、IC芯片组成，IC芯片中记录着ID信息，读写芯片的IC还配有可存储数据的扇区，通过无线方式与读卡器通讯，实现数据的读取和写入。射频卡进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

　　从读取方式来分类射频卡类型分为三种：自动式，半被动式和被动式。自动式射频卡一般配有电池，靠自身的能量发送信息数据，这种读卡器能够读写的距离很远，理论上可以达到几百米，便于远距离通讯，如目前市场常用的2.4G卡就属于自动式的射频卡。[nextpage]

　　被动式是卡内没有电池作为能量，需要在射频卡接近读卡器时接收读卡器的电磁波产生能量驱动IC芯片工作，实现数据传送和读写，被动式射频卡运用无线电波进行操作和通信，信号必须在识别器允许的范围内，这类标记适合于中短距离信息识别，一般在15米之内，当前市场使用较多的915MHZ卡、13.56MHZ和125KHZ的卡基本都属于被动式射频卡。半被动式的工作模式是读卡器触发，但射频卡的能量由自身提供，如目前市场上的433MHZ读卡器(就是市场上所说的蓝牙读卡器)就属于半被动式射频卡。

　　射频识别系统中射频卡与读写器之间的作用距离是射频识别系统应用中的一个重要问题，通常情况下这种作用距离定义为射频标签与读写器之间能够可靠交换数据的距离。射频识别系统的作用距离是一项综合指标，与射频标签及读写器的配合情况密切相关。

　　根据射频识别系统作用距离的远近情况，射频标签天线与读写器天线之间的耦合可分为三类：密耦合系统、遥耦合系统、远距离系统。

　　密耦合系统：密耦合系统的典型读取距离范围从0~1cm。实际应用中，通常需要将射频标签插入阅读器中或将其放置到读写器的天线的表面。密耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合LC磁路)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。密耦合系统的工作频率一般局限在30MHz以下的任意频率。由于密耦合方式的电磁泄露很小、耦合获得的能量较大，因而可适合要求安全性较高，作用距离无要求的应用系统，如在一些安全要求较高的门禁系统。

　　遥耦合系统：遥耦合系统的典型读取距离可以达到1m。遥耦合系统又可细分为近耦合系统(典型作用距离为15cm)与疏耦合系统(典型作用距离为1m)两类。遥耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合LC磁路)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。遥耦合系统的典型工作频率为125KHZ和13.56MHz，也有一些其他频率，如6.75MHz、27.125MHz等，只是这些频率在使用中并不常见。遥耦合系统目前仍然是低成本射频识别系统的主流，其读卡方便，成本较低，使其广泛应用在门禁、消费、考勤及车辆管理中。

　　远距离系统：远距离系统的典型读取距离从1m到15m，有的甚至可以达到上百米的读取距离。所有的远距离系统均是利用射频标签与读写器天线辐射远场区之间的电磁耦合(电磁波发射与反射)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。

　　远距离系统的典型工作频率为：433MHZ、915MHz、2.45GHz，此外，还有一些其他频率，如5.8GHZ等。远距离系统一般情况下均采用反射调制工作方式实现射频标签到读写器方向的数据传输。远距离系统一般具有典型的方向性，射频卡和读卡器的成本还比较高，一般使用在车辆管理、人员或物品定位、生产线管理、码头物流管理中。

　　（二）读卡器

　　在RFID系统中，根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，读卡器的复杂程度也显著不同的。读卡器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，读卡器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照特定的顺序向外发送。读卡器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。一旦到达读卡器的信息被正确的接收和译解后，读卡器通过特定的算法决定是否需要发射机对发送的信号重发一次，或者知道发射器停止发信号，这就是"命令响应协议"。使用这种协议，即便在很短的时间、很小的空间阅读多个标签，也可以有效地防止误读的产生。一般读卡器要和射频卡对应使用，同时读卡器还要配合相应的控制和运算设备，如一般读卡器都需配置相应的控制器，读卡器和控制器之间的通讯方式常见的有RS485、W26、W34、RS232等，主要是要将读取的数据传动到控制器，以便实现更加复杂通讯、识别与管理。

　　有的读卡器还有写入功能，通过控制将数据写入卡的扇区中，通过将数据写入射频卡，可以使系统在离线的情况下依然实现消费和管理，在公交和城市一卡通中显得尤为重要。

　　每个读卡器都必须配有天线，天线是射频卡与读卡器之间传输数据的发射、接收装置。在实际应用中，除了系统功率，天线的形状大小和相对位置也会影响数据的发射和接收，周围的电磁场都会对读写距离产生巨大影响，在实际使用中要充分考虑现场环境的干扰。

　　二、RFID系统应用

　　许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。

　　某些射频标签附在衣物、个人财物上，甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息，这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。

　　九十年代射频识别使用在门禁系统中首先进入台湾市场，继而进入中国市场，如今RFID技术已经被广泛应用于各个领域，从门禁管理、人员考勤、消费管理、车辆管理、巡更管理、生产管理、物流管理，皆可以见到其踪迹，二代身份证全面选用13.56MHZ的射频IC卡更是对RFID技术的推进，银行卡也开始逐步使用射频卡来代替原来的磁条卡，到今天RFID技术已经彻底融入我们生活的每一个角落。

　　RFID系统常见有以下几种应用：

　　通道管理

　　通道管理包括人员和车辆或者物品，实际上就是对进出通道的人员或物品通过识别和确认，决定是否放行，并进行记录，同时对不允许进出的人员或物品进行报警，以实现更加严密的管理，我们常见的门禁、图书管理、射频卡超市防盗、不收费的停车场管理系统等都属于通道管理。

　　数据采集与身份确认系统

　　数据采集系统是使用带有RFID阅读器的数据采集器采集射频卡上的数据，或对射频卡进行读写，实现数据采集和管理，如我们常用的身份证识别系统、消费管理系统、社保卡、银行卡、考勤系统等都属于数据的采集和管理。

　　定位系统

　　定位系统用于自动化管理中对车辆、人员、生产物品等进行定位。阅读器放置在指定空间、移动的车辆、轮船上或者自动化流水线中，射频卡放在移动的人员、物品、物料、半成品、成品上，阅读器一般通过无线的方式或者有线的方式连接到主信息管理系统，系统对读取射频卡的信息进行分析判断，确定人或物品的位置和其他信息，实现自动化管理，常见的应用如博物馆物品定位、监狱人员定位、矿井人员定位、生产线自动化管理、码头物品管理等。

　　RFID技术广泛应用于通讯传输、工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理和身份认证等多个领域，而在仓储物流管理、生产过程制造管理、智能交通、网络家电控制等方面也有较大的发展空间。

　　三、RFID技术应用存在问题

　　但是，技术进步和商用探索，并没有给RFID迅速带来市场普及。特别是国内，RFID从来只见概念，罕见真身。就像007系列中永远的孤独战士詹姆斯·邦德，一袭黑色西装加一个花瓶邦女郎是他所有的装备。这个活跃于英国最高安全机构的特工，给人仰望，却不给人奢望，是国家神话，却并非亲民偶像。

　　RFID在推广过程中，同样遇到类似的尴尬，原因主要有以下四点：

　　价格成本过高

　　RFID从标签到芯片再到读写器、中间件的一整套设备的价格较高，再加上系统布设成本、系统维护成本以及可能存在的市场接受风险，严重阻碍了RFID的市场推广。目前，国内读写器的均价在5000元以上，超高频读写器则达到10000元以上。

　　技术限制

　　RFID技术尚未完全成熟，具体体现在三个方面。一是应用于某些特殊的产品，如液体或金属罐等，大量RFID标签会出现无法正常工作的情况。二是传统的电子标签制作工艺仍然相对繁杂。需要将标签进行化学浸泡方可进行贴码，标签失效率很高。三是RFID标签与读写器有方向性，信号很容易被物体阻断，即使贴上双重标签，还是有3%标签无法被读取。

　　标准化问题

　　RFID至今没有形成统一的行业标准。在技术层面上，RFID读写器与标签的技术没有形成统一，会出现无法一体化使用情况。在行业内部，不同制造商所开发的标签通信协议、使用频段、封包格式不同，会造成使用时的困惑和混乱。

　　安全问题和隐私保护。

　　RFID标签一旦接近读写器，就会无条件自动发出信息，无法确定读写器是否合法。无源RFID系统没有读写能力，无法使用密钥验证方法来进行身份验证。这就涉及到个人隐私和商业安全的保护问题。

　　四、RFID技术未来发展

　　RFID技术的发展已经走过50余年，随着技术的不断进步，RFID产品的种类将越来越丰富，在满足应用需求的同时，又极大地促进了应用的发展。RFID技术的发展将会在电子标签(射频标签)、阅读器、应用系统集成、中间件平台、标准化等方面取得新的进展。

　　RFID电子标签方面：由于新的应用对电子标签的工作性能、安全性与可靠性等的要求，使得电子标签芯片所需的功耗更低，无源标签、半无源标签技术更趋成熟。同时，RFID信息作用的距离也更远，更加适合于远程高速移动物品的多标签快速识别与读/写操作，RFID可读写操作的一致性更加完善。另外，RFID标签的成本将会进一步降低，且通过与传感器相结合，使其智能性更强，并且在强场下的自保功能也更完善。

　　RFID阅读器方面：通过与条码识读功能相集成实现无线数据识别与传输以及离线与在线工作模式的自动切换，来实现RFID阅读器多功能应用集成。通过智能多天线端口的集成，来实现对不同工作频率的切换兼容与信息的自动处理，并解决微波的反射与吸收问题。通过多种数据接口(其中包括：RS232、RS422/485、USB、红外、蓝牙、以太网口等)的集成，实现数据信息的多传输通道。通过标签的多制式兼容，来实现多种标签类型的读、写操作兼容)。另外，RFID阅读器在小型化、成本更低的同时，向便携式、嵌入式、模块化方向发展。

　　RFID系统种类方面:低频近距离RFID系统将会具有更高的智能与安全特性。同时，高频远距离RFID系统性能更加完善，系统更加完善。此外，基于标准化的RFID系统模块可替换性更好、更为普及。从而为更为广泛的应用奠定了基础。