一、射频识别（RFID）技术的发展历史
射频识别技术RFID（Radio FrequencyIdentification）是自动识别技术(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)的一种。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理，是当前的一项热点技术。目前我国政府发行的**代身份证、国内大中专学生***购票优惠卡就是RFID技术的具体应用，各个城市的公交卡、各个学校的校园一卡通系统也基本上采用的是RFID技术。
射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递信息达到识别目的的技术。
从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。
射频识别技术的发展可按十年期划分如下：
- 1940-1950年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。
- 1950-1960年：早期射频识别技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。
- 1960-1970年：射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。
- 1970-1980年：射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速，出现了一些*早的射频识别应用。
- 1980-1990年：射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。
- 1990-2000年：射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。
- 2000年后：标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。
至今，射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。
二、射频识别系统的组成
一个完整的RFID系统通常由存储标识物信息的电子标签、用于读写标签数据的读写器以及进行数据处理的计算机软件组成。
1、电子标签(也称射频卡)：电子标签由射频芯片（IC）和感应天线组成，其原理图如下：
电子标签可以封装成各种形状以满足不同的应用，如长方形、圆形、球型、管型、棒形等等。根据不同的应用，电子标签可以粘贴、捆绑、嵌入到目标物体之中。电子标签中存储着一定格式的电子数据（即目标物体的详细信息）。标签芯片具有无线收发功能和存储功能，其中存储有约定格式的编码数据，用来**标识所附着的物体，它是射频识别系统的数据载体，具有智能读写及加密通信的能力。标签天线用于获取从识别器发送过来的无线电信号，同时也把存储于芯片中的数据信息传递给读写器。
2、读写器：
读写器完成对电子标签中数据的读写操作，它由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。读写器能够以非接触的方式读写电子标签中所存储的数据信息，是RFID系统信息控制和处理设备。读写器与电子标签之间存在着通信协议，彼此按照此协议互传信息。在工作时，读写器向外发射无线电信号，当粘附有电子标签的物体进入它的读取范围时，电子标签能被感应进入工作状态。读写器上的天线用于给无源的电子标签发射无线电信号，另一方面也接收从电子标签上发出的信息。
读写器分为台式读写器和手持式读写器两种，台式读写器通常需要与计算机连接，并由特定的计算机软件进行读写操作；手持式读写器可以脱离计算机而独立工作。
3、计算机软件
计算机软件主要完成电子标签的初始化、标识物信息的写入（读取）、以及对相关数据的加工、处理、查询、统计、分析等工作。
三、射频识别技术的特点
RFID技术利用无线射频方式进行双向通信（交换数据）以达到自动识别目的，具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读写距离远、标签上数据可以加密、数据存储容量大、存储信息可更改、可识别高速运动物体、可同时识别多个标签，操作快捷方便。
1、读取方便
数据以非接触方式进行读写，无需光源，有效识别距离远，采用自带电池的有源电子标签，有效识别距离可达几十米。
2、识别速度快
电子标签一旦进入读写器的识别范围，读写器能够快速读写其中的信息，而且能够同时处理多个电子标签，实现批量识别。
3、容易实现小型化和多样化的形状
电子标签可根据实际应用制作成各种形状。如卡状、环状、钮扣状、笔状、玻璃管状等，可以嵌入到大多数材料或产品内。
4、数据的记忆容量大
目前我们已经在大量使用32Kbit的电子标签。未来物品所需携带的数据量愈来愈大，数据容量会随着记忆规格的发展而扩大。
5、穿透性
RFID在识别时能透过泥浆、污垢、油漆、涂料、油污、木材、水泥、塑料、水和蒸汽等非金属材料阅读标签，不需要与电子标签载体直接接触。
6、耐环境性
RFID在黑暗或脏污的环境之中，也可以读取数据。它对水、油和药品等物质有较强的抗污性（一维条码和二维条码被污染后就不能被有效读取），工作温度可达-25℃～+80℃，因此电子标签成为肮脏、潮湿、黑暗等恶劣环境下阅读的理想选择。
7、使用寿命长，应用范围广
电子标签的使用寿命可长达10年以上，读写10万次，无机械磨损、无机械故障。
8、更好的**性
电子标签都有****的序列号，可以为存储数据的读写设置密码保护，还可以通过特定加密运算加入防伪识别码，只有特定的识别设备才能分辨产品的真伪，具有更高的**性。
四、射频技术的频段划分及主要应用
1、低频(从125KHz到134KHz)
该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作,就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用，通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流，可作供电电压使用，磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降得的较快。
特性：
1)、工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz到134KHz，TI的工作频率为134.2KHz。该频段的波长大约为2500m。
2)、除了金属材料影响外，一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
3)、工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。
4)、低频产品有不同的封装形式，好的封装形式就是价格太贵，但是有10年以上的使用寿命。
5)、虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域。
6)、相对于其他频段的RFID产品，该频段数据传输速率比较慢。
7)、感应器的价格相对与其他频段来说要贵。
主要应用：
1)、畜牧业的管理系统
2)、汽车防盗和无钥匙开门系统的应用
3)、马拉松赛跑系统的应用
4)、自动停车场收费和车辆管理系统
5)、自动加油系统的应用
6)、酒店门锁系统的应用
7)、门禁和**管理系统
符合的国际标准：
1)、ISO 11784 RFID畜牧业的应用－编码结构
2)、ISO 11785 RFID畜牧业的应用－技术理论
3)、ISO 14223-1 RFID畜牧业的应用－空气接口
4)、ISO 14223-2 RFID畜牧业的应用－协议定义
5)、ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议
6)、DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准
2、高频(工作频率为13.56MHz)
在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀活着印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。
特性：
1)、工作频率为13.56MHz，该频率的波长大概为22m。
2)、除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离。
3)、该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。
4)、感应器一般以电子标签的形式。
5)、虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域。
6)、该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签。
7)、可以把某些数据信息写入标签中。
8)、数据传输速率比低频要快，价格不是很贵。
主要应用：
1)、图书管理系统的应用
2)、瓦斯钢瓶的管理应用
3)、服装生产线和物流系统的管理和应用
4)、三表预收费系统
5)、酒店门锁的管理和应用
6)、大型会议人员通道系统
7)、固定资产的管理系统
8)、医**流系统的管理和应用
9)、智能货架的管理
符合的国际标准：
1)、ISO/IEC 14443 近耦合IC卡，*大的读取距离为10cm。
2)、ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡，*大的读取距离为1m。
3)、ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层，防冲撞算法和通讯协议。
4)、13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接口定义。
3、超高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)
超高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快，但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远，无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。
特性：
1)、在该频段，全球的定义不是很相同－欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz，北美定义的频段为902到905MHz之间，在日本建议的频段为950到956之间。目前该频段的国际标准是860到960MHZ，中国标准是840-845MHZ及920-925MHZ。该频段的波长大概为30cm左右。
2)、目前，该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为4W，欧洲定义为500mW)。 可能欧洲限制会上升到2W EIRP。
3)、超高频频段的电波不能通过许多材料，特别是水，灰尘，雾等悬浮颗粒物资。
4)、电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计，满足不同应用的需求。
5)、该频段有好的读取距离，但是对读取区域很难进行定义。
6)、有很高的数据传输速率，在很短的时间可以读取大量的电子标签。
主要应用：
1)、供应链上的管理和应用
2)、生产线自动化的管理和应用
3)、航空包裹的管理和应用
4)、集装箱的管理和应用
5)、铁路包裹的管理和应用 后勤管理系统的应用
符合的国际标准：
1)、ISO/IEC 18000-6 定义了超高频的物理层和通讯协议；空气接口定义了TypeA和TypeB两部分；支持可读和可写操作。
2)、EPCglobal 定义了电子物品编码的结构和甚高频的空气接口以及通讯的协议。例如：Class 0, Class 1,UHFGen2。
3)、Ubiquitous ID 日本的组织，定义了UID编码结构和通信管理协议。
4)、在将来，超高频的产品会得到大量的应用。例如WalMart,Tesco,美国���防部和麦德龙超市都会在它们的供应链上应用RFID技术。
4、有源RFID技术（2.45GHz、5.8G）
有源RFID具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大,可靠性高和兼容性好等特点,与无源RFID相比,在技术上的优势非常明显。被广泛地应用到公路收费、港口货运管理等应用中。