射頻技術(shù)(RF)是Radio Frequency的縮寫。較常見的應(yīng)用有無線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID),常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼等。其原理為由掃描器發(fā)射一特定頻率之無線電波能量給接收器,用以驅(qū)動(dòng)接收器電路將內(nèi)部的代碼送出,此時(shí)掃描器便接收此代碼。

接收器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污,且晶片密碼為世界唯一無法復(fù)制,安全性高、長壽命。RFID的應(yīng)用非常廣泛,目前典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。

RFID標(biāo)簽有兩種：有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。[1]

基本信息：

中文名：射頻

外文名：Radio Frequency

別稱：感應(yīng)式電子晶片

原理：無線電波能量接收,電磁感應(yīng)

主要應(yīng)用：射頻除皺 

   

1.識(shí)讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)。2.當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場是產(chǎn)生感應(yīng)電流從面獲得能量,向 識(shí)別器(識(shí)讀器)發(fā)送出自身編碼等信息。3.識(shí)別器采集信息并解密。4.識(shí)別器將信息/數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行處理。

一、簡介

自2004年起,全球范圍內(nèi)掀起了一場無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的熱潮,包括沃爾瑪、寶潔、波音公司在內(nèi)的商業(yè)巨頭無不積極推動(dòng)RFID在制造、物流、零售、交通等行業(yè)的應(yīng)用。RFID技術(shù)及其應(yīng)用正處于迅速上升的時(shí)期,被業(yè)界公認(rèn)為是本世紀(jì)最具潛力的技術(shù)之一,它的發(fā)展和應(yīng)用推廣將是自動(dòng)識(shí)別行業(yè)的一場技術(shù)革命。而RFID在交通物流行業(yè)的應(yīng)用更是為通信技術(shù)提供了一個(gè)嶄新的舞臺(tái),將成為未來電信業(yè)有潛力的利潤增長點(diǎn)之一。 

 

二、包含內(nèi)容

無線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification),英文簡稱為“RFID”。

?電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽即為RFID有的稱射頻標(biāo)簽、射頻識(shí)別。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過射頻信號(hào)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無須人工干預(yù),作為條形碼的無線版本,RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。

?RFID技術(shù)

RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。

短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,可在這樣的環(huán)境中替代條碼,例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上,識(shí)別距離可達(dá)幾十米,如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。

?RFID解決方案

RFID解決方案是RFID技術(shù)供應(yīng)商針對(duì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應(yīng)用方案,可根據(jù)不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。

RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類,物流、防偽防盜、身份識(shí)別、資產(chǎn)管理、動(dòng)物管理、快捷支付等等

?RFID中間件

RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一,而中間件(Middleware)可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮,應(yīng)用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國防等等。Gartner Group認(rèn)為,RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一,然而其成功之關(guān)鍵除了標(biāo)簽(Tag)的價(jià)格、天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證之外,最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件(Killer Application),才能迅速推廣。而中間件(Middleware)可稱為是RFID運(yùn)作的中樞,因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

零售商推崇RFID

據(jù)Sanford C.Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì),通過采用RFID,沃爾瑪每年可以節(jié)省83.5億美元,其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動(dòng)力成本。盡管另外一些分析師認(rèn)為80億美元這個(gè)數(shù)字過于樂觀,但毫無疑問,RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品),而現(xiàn)在單是盜竊一項(xiàng),沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元,如果一家合法企業(yè)的營業(yè)額能達(dá)到這個(gè)數(shù)字,就可以在美國1000家最大企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機(jī)構(gòu)估計(jì),這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

?RFID無線

無線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。

電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體,電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同,電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)、無源電子標(biāo)簽(Passive tag)和半無源電子標(biāo)簽(Semi—passive tag)。

有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池,無源射頻標(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池,半無源電子標(biāo)簽(Semi—passive tag)部分依靠電池工作。

電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。

RFID閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。[2]

三、系統(tǒng)組成

最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：

標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；

閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；

天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

四、發(fā)展歷程

RFID直接繼承了雷達(dá)的概念，并由此發(fā)展出一種生機(jī)勃勃的AIDC新技術(shù)——RFID技術(shù)。1948年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識(shí)別RFID的理論基礎(chǔ)。

RFID技術(shù)發(fā)展的歷程表。在20世紀(jì)中,無線電技術(shù)的理論與應(yīng)用研究是科學(xué)技術(shù)發(fā)展最重要的成就之一。RFID技術(shù)的發(fā)展可按10年期劃分如下：

1941～1950年。雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù),1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

1951—1960年。早期RFID技術(shù)的探索階段,主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。

1961—1970年。RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展,開始了一些應(yīng)用嘗試。

1971—1980年。RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期,各種RFID技術(shù)測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。

1981～1990年。RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。

1991～2000年。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視,RFID產(chǎn)品得到廣泛采用,RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。2001—今。標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視,RFID產(chǎn)品種類更加豐富,有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展,電子標(biāo)簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。

RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID正在成為現(xiàn)實(shí)。[3]

五、工作原理

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖8—1所示。

其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。

(1)電感耦合。變壓器模型,通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律，如圖所示：

(2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。

圖電感耦合方式一般適合于低,高頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m,典型作用距離為10～20cm。

電磁反向散射耦合方式一般適合于超高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m

六、應(yīng)用領(lǐng)域

1.物流：物流過程中的貨物追蹤,信息自動(dòng)采集,倉儲(chǔ)應(yīng)用,港口應(yīng)用,郵政,快遞；

2.零售：商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì),補(bǔ)貨,防盜；

3.制造業(yè)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,質(zhì)量追蹤,自動(dòng)化生產(chǎn)；

4.服裝業(yè)：自動(dòng)化生產(chǎn),倉儲(chǔ)管理,品牌管理,單品管理,渠道管理；

5.醫(yī)療：醫(yī)療器械管理,病人身份識(shí)別,嬰兒防盜；

6.身份識(shí)別：電子護(hù)照,身份證,學(xué)生證等各種電子證件；

7.防偽：貴重物品(煙,酒,藥品)的防偽,票證的防偽等；

8.資產(chǎn)管理：各類資產(chǎn)(貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險(xiǎn)品等)；

9.交通：高速不停車,出租車管理,公交車樞紐管理,鐵路機(jī)車識(shí)別等；

10.食品：水果,蔬菜,生鮮,食品等保鮮度管理；

11.動(dòng)物識(shí)別：訓(xùn)養(yǎng)動(dòng)物,畜牧牲口,寵物等識(shí)別管理；

12.圖書館：書店,圖書館,出版社等應(yīng)用；

13.汽車：制造,防盜,定位,車鑰匙；

14.航空：制造,旅客機(jī)票,行李包裹追蹤；

15.軍事：彈藥,槍支,物資,人員,卡車等識(shí)別與追蹤；

16.電力：智能電力巡檢,智能抄表和電力資產(chǎn)管理；

17.其它：有待開發(fā)……

七、相關(guān)術(shù)語

射頻：一般指微波。

微波：波長為0.1—100厘米或頻率在1—100GHZ的電磁波。

電子標(biāo)簽：以電子數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)物體代碼的標(biāo)簽,也叫射頻卡。

被動(dòng)式電子標(biāo)簽：內(nèi)部無電源、靠接收微波能量工作的電子標(biāo)簽。

主動(dòng)式電子標(biāo)簽：靠內(nèi)部電池供電工作的電子標(biāo)簽。

微波天線：用于發(fā)射和接受微波信號(hào)。

讀出裝置：用于讀取電子標(biāo)簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。

閱讀器：用于讀取電子標(biāo)簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。

編程器：用于將電子數(shù)據(jù)寫入電子標(biāo)簽或查閱電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

波束范圍：指天線發(fā)射微波的照射功率范圍。

標(biāo)簽容量：電子標(biāo)簽編程時(shí)所能寫入的字節(jié)數(shù)或邏輯位數(shù)。

振幅(Amplitude)：無線電波最高點(diǎn)和零值之間的距離。

只讀存儲(chǔ)(Read-only memory,ROM)：一種將信息存儲(chǔ)在芯片上的形式,不能被覆蓋。只讀芯片要比讀寫芯片便宜得多。

自動(dòng)數(shù)據(jù)采集(Automatic data capture,ADC)：用于收集數(shù)據(jù)并直接將其導(dǎo)入(不涉及人工參與)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法(見自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集)。

智能卡(Smart Card)：內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡(通常是一張信用卡的大小)的通稱。一些智能卡包含一個(gè)RFID芯片,所以它們不需要與讀寫器的任何物理接觸就能夠識(shí)別持卡人。RFID智能卡常常被稱為“遙控”智能卡。

a-Biz—自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用案例框架：a-Biz是一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別工程,它的終極目標(biāo)是將自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用案例結(jié)合,以此實(shí)現(xiàn)“商業(yè)自動(dòng)化”,或者說是a-Biz。

ASN—高級(jí)貨運(yùn)通知：也可稱之為DA,此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去,以通知對(duì)方貨物在運(yùn)送途中。

BIS—商業(yè)信息系統(tǒng)：商業(yè)信息系統(tǒng),即BIS,是用來處理商業(yè)交易信息的系統(tǒng)。

DA—發(fā)貨通知：此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去,以通知對(duì)方貨物在運(yùn)送途中。

EAN—?dú)W洲物品編碼組：該組織創(chuàng)建于1974年,是由歐洲12個(gè)國家的生產(chǎn)商和分銷商建立了一個(gè)ad-hoc委員會(huì)。它的任務(wù)是調(diào)查在歐洲制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的編碼體系的可能性,類似于美國使用的UPC體系。最終創(chuàng)立了與UPC兼容的“歐洲物品編碼”?？稍L問獲取更多消息。

EPCTM—產(chǎn)品電子碼：產(chǎn)品電子碼,即EPC,是自動(dòng)識(shí)別體系中用來唯一標(biāo)識(shí)對(duì)象的編碼。它的目的類似于GTIN及UPC等。

ONS—對(duì)象名解析服務(wù)：對(duì)象名稱解析服務(wù),即ONS，是自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)組件。類似于Internet中的域名解析服務(wù)DNS,跟DNS類似,ONS也執(zhí)行名稱解析功能。

PML—實(shí)體標(biāo)記語言：自動(dòng)識(shí)別設(shè)備使用實(shí)體標(biāo)記語言傳遞實(shí)體信息。

SavantTM：SavantTM是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)框架的一部分。它是一個(gè)在全球范圍內(nèi)分布的服務(wù)器,提供數(shù)據(jù)路由服務(wù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)捕獲、數(shù)據(jù)監(jiān)視及數(shù)據(jù)傳送功能。

UCC—統(tǒng)一編碼委員會(huì)：統(tǒng)一編碼委員會(huì)的任務(wù)是在全球范圍內(nèi),其目標(biāo)是建立與推動(dòng)物品識(shí)別及相關(guān)電子通訊技術(shù)的多元化工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。提高供應(yīng)鏈內(nèi)的管理水平,為使用者帶來附加價(jià)值。可訪問獲取更多消息。UML—統(tǒng)一建模語言：統(tǒng)一建模語言,即UML,是一種使用案例和活動(dòng)圖等工具,為商業(yè)需求和商業(yè)流程建模的描述性語言。

八、應(yīng)用

射頻除皺是一種非侵入式的治療方式,是目前一個(gè)最為安全,最有效果的美容去皺方法之一。

射頻除皺的原理

射頻波穿透表皮基底黑色素細(xì)胞的屏障,使真皮層膠原纖維加熱至55℃-65℃,膠原纖維收縮,使松弛的皮膚皺紋被拉緊,從而達(dá)到美容去皺的目的。

射頻除皺特點(diǎn)

特點(diǎn)1.高效,實(shí)驗(yàn)證明,射頻除皺能有效刺激膠原蛋白重組,緊致肌膚、減少皺紋,治療后滿意度較高。

特點(diǎn)2.安全,射頻除皺系統(tǒng)能保護(hù)表皮層,達(dá)到即安全又高效的滿意效果,比其它非侵入式的治療安全性更高。此外,治療后沒有恢復(fù)期,患者可以立即恢復(fù)日常作息,免去了其它治療后所必須的注意事項(xiàng)。

特點(diǎn)3.持久,治療后,因新生的膠原蛋白一直延續(xù)不斷產(chǎn)生,皮膚天天都會(huì)有改善。且會(huì)在4—6個(gè)月左右達(dá)到更加顯著,令人滿意的效果。