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RFID技术原理与应用范围

返回列表 来源:拓迪派克 查看手机网址 发布日期:2018-10-11 10:41:59【

RFID(Radio Frequency IDentification,射频识别)是利用无线射频的技术,来做为标签辨识的一种应用。射频一般是微波,工作频率1-100GHz,适用于短距离识别通信。

RFID最早应用在敌我辨识 进而开发出更多应用

RFID最早在二次世界大战时期(1935~1950年)被开发出来,英国空军首度应用在飞航安全领域。当时军方研发出一套IFF(Identify Friend of Foe,敌我辨识)系统,在每架飞机上装设Active(主动式)标签,当地面雷达发射并侦测讯号到飞机时,飞机上的标签也会发出适时响应,以分辨飞机是敌是友,避免友方军机被误击。

到了1960年代,许多与雷达和RF相关的论文被发表出来,而不少公司也开始将RFID的技术商业化、普及化。RFID最早应用在商品的防盗机制,至今这种技术仍被广泛使用:商家在产品包装内安装一组被动式(Passive)卷标,里面仅有1位数据(代表开或关),当该产品有付费时,在结账时就会把该位关闭,若没付费的话,当这个人试图挟带该商品走出商店的话,店门口的读取器就会侦测到,并发出响亮的警铃声。

直到1973年,第一个申请到美国专利的Mario Cardullo,其主动式RFID卷标具备可擦写内存,可反复使用,成为当今RFID的开山鼻祖。同年,Charles Walton也获得美国被动式RFID的专利,应用在门锁产品上:在一张门卡上安装转发器,当门锁上的读取器侦测到正确的门卡时,就会开锁。如今该技术被广泛应用到饭店与住宅的门锁上。

RFID射频识别技术

RFID TAGS

被动式RFID标签的内部构造

RFID技术与原理

RFID产品主要分成:Tag(标签)与Reader(读取器或询问器)。Tag依照设计可分成Passive(被动式)、Semi-Active(半主动式)、Active(主动式)的种类。这些标签的共同点,就是内部有一个微型芯片,具备少许内存(主要储存辨识信息)和无线电波收发器(Transceiver) 与天线。

采用点对点(Point-to-Point)的沟通方式,当Tag靠近Reader时,便会接收到Reader发出来的询问命令与电磁波,让Tag内部芯片导电并运作,让其具有足够的微弱电力来将Tag的各种信息(例如物料编号、生产日期、商品条形码、房门编号、汽车编号等)发射回去,让Reader接收到,便可将数据传到后台的计算机来进行后续的辨识与处理。

Passive标签需要接收到足够的Reader电磁波,才有足够电力驱动其内部运作,因此反应和访问速度较慢、距离需要较近。而Semi-Active标签则是加入一小颗电池,即使在微弱Reader的讯号下依然能够将信息发射回去,因此具备反应佳、速度快、距离更远的特性。

而Active卷标则是具备电源供应器或容量大的电池,可利用自有电力在其周围形成有效的活动区,主动侦测周围是否有读取器,以便将ID讯息发送过去。

至于RFID使用到的频带与种类,共有6种:LF(低频,用在动物识别与工厂资料搜集)、HF(高频,通常设计成卡片类,如MIFARE,ISO/IEC 14443规范,运用在公交卡等商品,也是NFC应用的频段)、UHF(超高频,搭配主动式标签,应用在国防领域)、ISM频段的欧洲与北美UHF频(应用在EAN欧洲商品编码,与各种规范)、ISM频段的微波(即802.11 WLAN和蓝牙的标准)、超宽带(UWB,搭配半主动或主动式标签)段的微波。速度从低速、中速、到高速,距离从10公分到最高200公尺都有。

RFID提升仓储与物流效率 票务通行也更方便

拜物联网科技进步之赐,RFID发展至今,已具备轻薄、小型化,并可提供一对多的读取,可重复使用,储存容量高。免电池设计,使用寿命长,安全性高。免接触,在一定距离内即可感应并读取到。可抵抗各种恶劣环境,延展性高,可制作成各种包装类型。因此RFID标签最早被大量应用到仓储、物流的自动化领域。到了2005年随着百货零售业者大量采用之后,加速RFID的市场迅速普及。

如今RFID的应用范围很广,除了零售通路之外,如今包含物流仓储、国防安全、公共领域、医疗照护、旅游休闲、金融服务、电信服务、交通运输、营建行业、展览会场、公司门禁、学校安全等等,都有RFID导入的应用案例。常见的有门禁系统、货品管理、资产回收、物料管理、废弃物处理、医疗应用、高速公路收费系统、商品防盗防伪、自动化控制、各式票证、动物识别、失智症防走失等等。

被动式RFID标签的内部构造