嗨，親愛的朋友，你好，我叫RFID，是你的好朋友。也許你對我不是很熟悉，聽說過或者甚至根本沒聽說過我的名字，其實我很早之前就已經(jīng)誕生，在各個角落為人類朋友服務(wù)。雖然你一直都沒有注意到我。今天我終于鼓起勇氣向你介紹我自己，我相信，在今后的日子我將會無處不在，在每一個地方發(fā)光發(fā)熱，貢獻我的力量。
我的英文名叫RFID，是Radio Frequency Identification的縮寫，中文名字叫做無線射頻識別。簡單說來，就是一種非接觸性的自動識別技術(shù)，不需要人工干預便可以實現(xiàn)信息識別。我有一個很大的優(yōu)點，就是我比較堅強，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也依然能完成工作。
首先說一下為什么會有我的存在吧，對于我——無線射頻識別技術(shù)(RFID)的應用，最早可追溯到第二次世界大戰(zhàn)時期，美國軍方曾用于識別盟軍飛機，20世紀80年代開始興起并逐漸走向成熟。除了軍事方面，在很多其它行業(yè)中，人們都有辨識各個物品的需要，為此總要給它們加上很多標簽，標簽上又要輸入好多好多信息，實在太浪費時間和人力，而且數(shù)據(jù)誤碼率比較高，所以人們?yōu)榱斯?jié)省勞動力，解放雙手，便開始尋找一種能夠自動識別的方法，于是乎，我就應運而生，幫助人們解決了人工輸入速度慢、誤碼率高、勞動強度大和工作簡單重復等等很多問題，還提高了系統(tǒng)信息的實時性和準確性，為各行業(yè)的工作帶來了很大的方便。先不忙著自賣自夸了，接下來就讓我講講我具體是如何工作的。
我的身體構(gòu)造很簡單，就是一個電子標簽(Tag)和一個天線(Antenna)，再加上我的知己——閱讀器Reader，這些都是我完成日常工作不可或缺的一部分。我的電子標簽芯片內(nèi)有兩個數(shù)據(jù)區(qū)域，分別是ID區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)。ID區(qū)用于存儲全球唯一的標識碼UID(在制作芯片時存儲在ROM中，無法修改);用戶數(shù)據(jù)區(qū)則供用戶存儲數(shù)據(jù)，可進行讀寫、修改或增加的操作。同時，我的天線是實現(xiàn)射頻信號空間傳播并建立無線通信連接的設(shè)備。我的工作原理并不復雜，我和閱讀器之間溝通的語言是電磁波，天線就相當于我們的嘴巴。每次閱讀器見到我的時候，它都通過天線發(fā)送一定頻率的信號，在接收到信號后，我就把電子標簽內(nèi)部存儲的標識信息通過電線發(fā)射出去，閱讀器則會通過天線接收并識別該電子標簽發(fā)回的信息，最終由閱讀器將識別結(jié)果發(fā)送給主機，這樣便達到了識別的目的。
圖1 RFID識別原理示意圖
在我們這個大家族，有各種性格的伙伴，且聽我慢慢介紹。
RFID按頻率來分，分為低頻，高頻，超高頻和微波四種。低頻(LF)那一家子說話一字一頓的，頻率一般在125KHz，他們說話不僅慢條斯理，還輕聲細語，所以讀寫器要離得很近才能聽到他們說什么，傳播距離最遠在1.2米左右。高頻(HF)他們家說話跟打機關(guān)槍似的，頻率一般在13.56MHz，和高頻的伙伴們交流，讀寫器一般最遠距離他們也是1.2米左右。而超高頻(UHF)家族說話速度，是特別超級無敵快，他們的頻率在860~960MHz之間，一般在856.6MHz，他們家也都是些大嗓門兒，站4米遠都可以聽得到。頻率最高的，要數(shù)微波家族了，頻率一般有2.45GHz和5.8GHz，傳輸距離在1米以上，因天線的設(shè)計和功率的不同，有的最遠甚至可以達到一百米以上呢。
其實信息的傳輸距離并不單單取決于頻率，還有很多其它因素，比如接下來要介紹的能量供應方式就是決定因素之一。
按能量供應方式來分，我們家族分有源RFID和無源RFID兩種，同時也分別對應通信方式中的主動方式和被動方式兩種。一般低頻的小伙伴是無源的，他們的電子標簽沒有自帶電源，缺乏能量供給，沒辦法主動開口說話，需要讀寫器靠近一點，向他發(fā)射電子信號，它利用收到的感應電流，才將自己的信息告訴讀寫器。屬于被動一族。中高頻和超高頻家族他們的電子標簽自己帶電源，為了達到比較高頻率的說話速率，他們需要自帶電源提供能量，也正因為自帶電源，他們可以任性地主動向閱讀器發(fā)送射頻信號，而且自帶電源可以讓他們的信號傳得更遠。
我們這個大家族因為有頻率的不同，傳播距離遠近各異，傳播速度也有快有慢，所以我們都有所分工，按照各自的特點被應用在不同的領(lǐng)域。這用古話說，叫做術(shù)業(yè)有專攻嘛。
雖然低頻那一家說話慢，聲音小，但是他們的聲音穿透力強，一般的障礙物，除了金屬之外，都阻擋不了他們和讀寫器之間的溝通。但是因為他們的溝通距離限制，通常活躍在酒店的門鎖、門禁、自動停車場收費、畜牧業(yè)管理系統(tǒng)等這些對距離要求不高的地方。
高頻家族的聲音除了金屬外，也可以穿過大多數(shù)材料，但是這些障礙物會使他們聲音傳播的距離有所降低，他們被應用在圖書館管理系統(tǒng)，服裝生產(chǎn)線上和物流系統(tǒng)中，還有醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理與應用等等一些場所。
超高頻和微波家族傳達信息時倒是不怕金屬的阻礙，可就是害怕水、灰塵、霧等等這些懸浮顆粒物質(zhì)，超高頻RFID的工作地點一般在生產(chǎn)線自動化、航空包裹管理、集裝箱的管理還有鐵路包裹管理和應用等對傳輸速度要求比較高的場所，微波RFID更多的應用在移動車輛的識別、電子遙控門鎖等對傳輸速度、傳輸距離都有較高要求的地方。
圖2 RFID頻段分類及特性匯總
講了這么多，可能你都看得有點暈了，沒關(guān)系，接下來讓我舉個實用的栗子(別饞，不是“食用”)，更清楚地介紹一下我平時是怎么工作的。就拿車輛自動收費來說，由于車開動時移動速度較快，所以需要講話比較快的超高頻家族RFID，車主把電子標簽貼在它的愛車里，超高頻電子標簽自帶電源，隨時通過電線發(fā)射電磁波，喊著：“我在這里我在這里”，當車子經(jīng)過收費站的時候，閱讀器通過它的天線發(fā)出信號問：“嗨，你是哪位?”小小標簽把我的車主車牌信息告訴它，然后閱讀器根據(jù)我的車型計算出我需要繳納的費用，告訴我：“嗨，親愛的，你的過路費是200元，請繳費�！薄昂玫模乙呀�(jīng)從我主人錢包里扣除了，給你，請收好。”“嗯，收到收到，太棒了，么么噠�！薄昂玫模献饔淇�，再見�！本瓦@樣輕松地完成收費手續(xù)了，時間最快在2秒內(nèi)，效率高吧!
圖3 RFID在車輛過關(guān)檢測中的應用
各行各業(yè)因為我，獲益不少呢，在采用RFID技術(shù)后，高速公路收費卡口和海關(guān)監(jiān)管可以實現(xiàn)卡口不停車驗放，大大加快了卡口的通行速度，提高了高速公路通行效率以及海關(guān)監(jiān)管效能和通關(guān)效率。
RFID技術(shù)應用在物流管理方面，比之前的人工視覺管理正確率提高了很多，正確率可以達到99%，為各個企業(yè)減少了很多成本浪費，這可不是吹的。倉儲管理系統(tǒng)中，RFID系統(tǒng)的讀取精準率超過了99%，與之前由工人視覺控制相比，大大減少甚至消除了發(fā)貨錯誤現(xiàn)象。所有的商品物流都被自動記錄下來并生成文檔，這使得進一步優(yōu)化追蹤和識別變得更容易。
今天看了我的自我介紹，你就可以細心留意一下我的身影，在你住旅店用門禁卡開門的時候，在公司用員工卡打卡的時候，圖書館借書的時候，還有到機場托運行李、停車場自動收費的時候，都不要太感謝這個叫做RFID的小小的我哦!
