射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是1990年兴起的一种非接触式的自动识别技术,射频系统的特征信息存储在电子载体标签之中,通过发射无线电波来实现非接触的辨别过程,RFID系统通过电子载体来标记物体,通过天线产生的电磁场将物体特征数据信息发射到附近的读写器,读写器对接收到的数据进行识别和处理,然后将得到的数据递交给后端的计算机(PC)。
第二次世界大战,RFID首次出现。在1942的战役中,当时由于德军侵略的海岸线离英国距离很近,为了识别返航的飞机,英国空军就在盟军的飞机上加装了一个简易的无线收发装置。当英军基地的问询器向返航的飞机发射一个问询信号后,飞机上的无线收发装置在收到这个信号后,通过相应部件向基地传回一个信号给问询器,问询器对收到的回传信号进行识别处理,从而识别敌我。这是历史上出现的有据可查的第一个RFID系统。25381
到了1970年代末,美国的Los Alamos科学实验室在政府的鼓励下将RFID技术推广到民用领域。20世纪80年代,电子标签在美国和欧洲的几家公司开始生产,从而RFID技术开始被广泛应用,从门禁管制、牲畜管理,到物流管理,到处都能见其踪迹。20世纪90年代末,随着RFID技术研究的深入,为了保证RFID设备和系统的互相兼容,建立一个统一的RFID技术标准开始被人们重视,EPCGlobal就应运而生了。进入21世纪,RFID的相关标准已经初步形成,这极大的推动了RFID的研究与应用。论文网
RFID系统不仅能完成识别,还能在识别的基础上通过各种软硬件的配合完成收费、显示、控制、信息传输、数据整合、存储和挖掘等功能,RFID的每一次突破都将产生一个大规模的市场。目前,RFID在票务系统、收费卡、城市交通管理、安检门禁、物流、食品安全追溯、矿井生产安全、防盗、防伪、证件、生产自动化、商业供应链等众多领域获得了广泛的重视和应用。
随着时代的发展和需要,RFID技术日新月异,世界各地都大力发展RFID技术,各种具有各国特色的RFID技术的涌现,满足了各国多样的需求。然而电子载体的能量是从外部的射频场中获取,因此如何让电子载体功耗降低成为各国研究的热点。微功率的单片电子标签芯片已被研制出来,极低功耗的电子标签技术正在研制之中。在实际的应用中,多卡多读写器的防冲突也是人们研究的热点。
目前,发达国家在多种频段都实现了电子标签芯片的批量生产,无源微波电子标签的工作距离可以超过1m,无源超高频电子标签的工作距离可以达到5m以上,模拟前端多采用了低功耗技术,功耗可以低至几毫瓦,批量生产的成本价格低至10美分。
我国在低频和高频电子标签芯片设计方面的技术比较成熟,已经自主开发出符合ISO/IEC14443A类、B类和ISO/IEC15693标准的RFID芯片,在交通一卡通和中国第二代身份证等项目中RFID技术得到具体的应用。
与处于先进行列的国家水平相比,我国在RFID技术方存在的主要差距如下[10]:
(1)国外在RFID[11]芯片设计方面起步较早,并申请了许多技术专利;而国内起步较晚,在超高频和微波频段的RFID芯片设计方面的基础还比较薄弱。
(2)在存储器方面,发达国家已经开始使用标准CMOS工艺设计非挥发存储器,使得电子标签的所有模块有可能在标准的CMOS共一下制作完成,以降低生产成本;而国内在这方面还处于研究阶段。
(3)电子标签对成本比较敏感,芯片设计需要在模拟电路和数模混合电路设计方面具有丰富经验的专业仁慈,而国内这方面技术力量相对薄弱。
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