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一、射频卡识别技术概述 手持一张小小的卡片，轻轻一晃，门嘎然而开——这不是电影科幻片的“蒙太奇”镜头，而是射频卡的自动识别技术的应用。南京某电气设备公司，最近在南京金东南智能卡有限公司订购了一批特制的异型RFID卡，已经将RFID技术用在了电气产品的身份识别与安全保护上（ID电子锁）。
射频卡识别技术(RFID，即Radio Frequency Identificati on)是从二十世纪八十年代起并逐步走向成熟的一项自动识别技术。随着大规模集成电路技术的发展与成熟，射频识别系统的体积大大缩小，功能愈趋强大，正大踏步进入实用化的阶段。射频卡就是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。她和同期或早期的接触式识别技术不同、RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别。因此，她可在身份识别、门禁通道、不停车收费、产品证件防伪、防盗及科学化自动化管理方面等更广泛的场合中应用。
典型的射频识别系统包括两部分：它们是射频卡、读写器。
射频卡的几个主要模块集成到一块芯片中、完成与读写器通信，芯片上有内存部分用来储存识别号码或其它数据：内存容量从几个比特到几十千比特。 芯片外围仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式：可以如常见的信用卡的形式及小圆片、纽扣式、手表式、卡通式等形式。和早期的条码、磁卡、接触式IC卡等识别技术相比，射频卡具有非接触,工作距离长,适于恶劣环境, 可识别运动目标等优点。在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射能量形成电磁场、区域大小取决于工作频率和天线尺寸。射频卡经过这个区域时检测到读写器的信号就开始发送储存的信息及数据。读写器发送的信号通常提供时钟信号及射频卡所需的足够能量，其中的时钟信号使数据同步，从而简化了系统的设计。读写器接收到卡的数据后、解码并进行错误校验来决定数据的有效性、然后通过RS232,RS422,RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡、而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数或甚至与GPS系统连接来跟踪物体。
射频卡最大的优点就在于非接触、因此完成识别工作时无须人工干预、适于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。射频卡不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，短距离的射频卡可以在这样的环境中替代条码、例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距离的产品多用于交通上，可达几十米，如自动收费或识别车辆身份、集装箱、安全保障、巡逻管理等。
RFID技术的分类方法主要有四种：根据工作频率的不同可分为高频、中频及低频系统。低频系统一般工作在100-500kHZ；中频系统工作在10到15MHZ左右；而高频系统则可达850-950MHZ甚至2．4-5GHZ的微波段。高频系统应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车测控，高速公路不停车收费等系统，但天线波束较窄价格较高；中频系统在13.56MHz的范围。这个频率用于门禁控制和需传送大量数据的应用；低频系统用于短距离、低成本的应用中，如目前常见的门禁控制、动物监管、物流跟踪……
根据射频卡的芯片不同可分成三种：可读写卡(RW)、一次写入多次读出卡 (WORM)和只读卡(R0)。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变，WORM卡比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改，这样提供了安全性，RO卡最便宜。射频卡可以做得很薄很小，例如1厘米长度或更小。
射频卡根据取电方式不同也可分为有源、无源两种。有源射频卡使用卡内的电池的能量、识别距离较长，可达几米，但是它的寿命有限并且价格较高；无源射频卡不含有电池，利用耦台的读写器发射的电磁场能量作为自己的能量，它的重量轻、体积小，寿命可以非常长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十厘米到一米，且需要读写器的发射功率大。
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，在门禁或交通的应用中适宜，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频卡则主要用于有障碍物的应用中，距离更远(可达30米)。
目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡，射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长则射频卡之间的距离也要大。应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要，所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提供系统的效率。
二、射频卡识别技术在国外
射频识别技术在国外的应用发展很快，RFID的应用仍在层出不穷。RFID产品种类很多，象德州仪表、 Motoro1a、Phllips等等世界著名厂家都生产RFID产品，并且它们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域：汽车、火车等交通监控；高速公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理；流水线生产自动化；安全出入检查；仓储管理；动物管理；车辆防盗等等。如澳大利亚将它的RFTD产品用于澳机场旅客行李管理，欧共体宣布1997年开始生 产的新车型必须具有基于RFiD技术的防盗系统，瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时的掌握火车运行情况，；比利时到今年年底将发行20万张基于生物识别的护照，这些护照将包含一个射频天线和一个64K的非接触芯片；2005年沃尔玛的经销产品将使用RFID识别技术；韩国在汉城的600辆公共汽车上安装RFID系统用于电子月票，还计划将这套系统推广到铁路和其它城市；德国汉莎航空公司试用非接触的射频卡作为飞机票，改变了传统的机票购销方式，简化了机场人关的手续；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中，Motoro1a公司在超净车间里利用RFID系统来控制流水线的零件流向等等。
据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量1994年为2030万套，1997年有关产品的销量将猛增到为9810万套； 2003年则为9亿美元，其中在2003-2010年间射颇识别产品在全世界销售额的年平均增长率将达255％。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。
三、射频卡识别技术在中国
随着我国金卡工程计划实施及金融卡网络系统的普及，加速推动了我国国民经济信息化的进程。同时，也带动各种自动识别技术的应用及发展。射频卡识别技术做为一种新兴的自动识别产品，也在中国很快地普及。国内已有数十家公司在引进国外的先进技术，开发自己的射频识别系统。上海、南京、大连等城市的公共汽车使用了电子月票。
在城市交通方面，交通的状况日趋拥挤，解决交通问题不能只依赖于修路、加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的。而基于RFID技术的实时交通督导和最佳路线电子地图很快将成为现实。用RFID技术实时跟踪车辆，通过交通控制中心的网络在各个路段向司机报告交通状况，指挥车辆绕开堵塞路段，并用电子地图实时显示交通状况。能够使得交通流向均匀，大大提高道路利用率。还可用于车辆特权控制，在信号灯处给警车、应急车辆、公共汽车等行驶特权；自动查处违章车辆，记录违章情况。另外、公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，给乘客很大的方便。用RFID技术能使交通的指挥自动化、法制化，有助于改善交通状况。
将来的门禁保安系统均可应用射频卡，一卡可以多用，比如作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出人手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯人会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。
用射频卡还可以保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面如：计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上，该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。
在我国普遍采用现金交易，现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费应用射频卡也开始抢占市场，原因是在一些恶劣的环境中、磁卡、IC卡容易损坏、而射频卡则不易磨损、也不怕静电及其它情况。同时射频卡用起来很方便、快捷。甚至不用打开包、在读写器前摇晃一下，就完成收费。
又比如会员制收费卡、职工就餐卡、商店收费、电话卡、储蓄卡等等均可使用射频卡。射频卡上有内存分区，不同区域有不同的安全级别、可以在各种的应用中使用，互不干扰，而未来的发展必将各种卡的应用统一到一张卡上，个人手持一张卡就可以各处使用。
用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式、节约了成本，举两个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。
将RFID系统用于智能仓库货物管理，RFID完全有效地解决了仓库里与货物流动有关的信息的管理，它不但增加了一天内处理货物的件数还监看着这些货物的一切信息，射频卡是贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上、每个货物都贴有条码、所有条码信息都被存储在仓库的中心计算机里、该货物的有关信息都能在计算机里查到。当货物被装走运往别地时，由另一读写器识别并告知计算中心它被放在哪个拖车上。这样管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品，并可自动识别货物，确定货物的位置。
汽车防盗 ——这是RFID较新的应用。由于已经开发了足够小的射频卡、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡，在汽车上装有读写器。当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的，特定信号、汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法、汽车的中央计算机也就能容易的防止短路点火。目前欧洲的丰田汽车、福特汽车和Mitsubishi汽车公司、韩国汽车制造商Hyundai等在它的欧洲车型中也应用射频卡在欧洲和美国出售的汽车中用于防盗。目前全世界已经有大约数百万辆汽车装有该防盗系统。同样这种射频卡也可用于家庭和办公室的防盗。
名牌产品、证件护照的伪造问题，在世界各地都是令人头疼的问题；在中国大量的假冒伪造产品充斥市场将会沉重打击民族工业。将射频识别技术应用在防伪的领域有她自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，但是却很难伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。
利用射频识别技术、厂家、批发商、零售商之间可以使用唯一的产品号来标识产品的身份。生产过程中在每样产品上封装入射频卡，卡上记载了唯一的产品号。批发商、零售商用厂家提供的读写器就可以严格检验产品的合法性。唯一的产品标识号完全可以做到与已用数据库体系兼容。
RFID技术应用可以防止商品盗窃。系统是基本配置的RFID、内存容量仅为1比特，即开或关。它是基于从1930年就已知道的磁性物质的特性，有四种主要技术：微波、磁场、声磁、射频。系统包括贴在物体上的射频卡，和商店出口处的扫描器，射频卡在安装时被激活，它在激活状态时接近扫描器将会被探测到，这样就会报警。货物购买之后，射频卡由销售人员用专用工具拆除(典型的是在衣服店里)，或者射频卡可以用磁场来使其失效或破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛的使用。据估计每年消耗六十亿套。
畜牧管理。信鸽、生物屠宰、宠物防疫管理等。这个领域的发展起步于赛马的识别，射频卡为牲畜的识别提供了现代化管理的方法。
RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。读写器连接到跑道下面一系列的天线，射频卡安装到车前、就在天线的上方。当赛车越过起跑线时，赛车的ID号和时间被计时记录，并存储到中心计算机内，这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个满意的结果。
射频卡识别技术在中国的应用还处于一个刚刚起步的阶段。但是它的发展潜力是巨大的，它的前景非常诱人。射频卡作为信息的载体与接口，对于各种信息的获取及处理将起到快速、准确的作用。在不久的将来RFID技术就将同其它识别技术一样深入我们的生活，为我们的生活添方便，为我们的工作增光彩。
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发表于 2007-8-7 10:02:13
前景广阔啊
