射頻識(shí)別在歷史上的首次應(yīng)用可以追溯到1940年，第二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍方設(shè)計(jì)出射頻識(shí)別技術(shù)，由英國空軍安裝在飛機(jī)上，用來分辨出是敵方飛機(jī)還是盟軍飛機(jī)。盟軍的飛機(jī)上裝載有高耗電量的主動(dòng)式卷標(biāo)(射頻卡的一種)，當(dāng)雷達(dá)發(fā)出詢問的訊號(hào)，這些卷標(biāo)就會(huì)發(fā)出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)信息，藉以識(shí)別出自己是盟軍或是敵軍。目前世界上的飛機(jī)安全管制系統(tǒng)仍是以此為概念進(jìn)行發(fā)展。到了七十年代末期，美國政府透過LosAlamos科學(xué)實(shí)驗(yàn)室將RFID技術(shù)轉(zhuǎn)移到民間。RFID技術(shù)最先在商業(yè)上的應(yīng)用是在牲畜身上，用來作為放牧管理和牛的識(shí)別，在牛的身體植入管狀的射頻卡，使用讀取設(shè)備可以識(shí)別不同的牛，同時(shí)記錄牛的成長(zhǎng)，對(duì)牛進(jìn)行細(xì)化管理。到了八十年代，美國與歐洲的幾家公司開始著手生產(chǎn)RFID卷標(biāo)，將射頻識(shí)別應(yīng)用到更多的場(chǎng)合，當(dāng)然最多的還是應(yīng)用在軍事管理中。九十年代射頻識(shí)別使用在門禁系統(tǒng)中首先進(jìn)入臺(tái)灣市場(chǎng)，繼而進(jìn)入中國市場(chǎng)，如今RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，從門禁管理、人員考勤、消費(fèi)管理、車輛管理、巡更管理、生產(chǎn)管理、物流管理，皆可以見到其蹤跡，二代身份證全面選用13.56MHZ的射頻IC卡更是對(duì)RFID技術(shù)的推進(jìn)，銀行卡也開始逐步使用射頻卡來代替原來的磁條卡，到今天RFID技術(shù)已經(jīng)徹底融入我們生活的每一個(gè)角落。

　　RFID系統(tǒng)常見有以下幾種應(yīng)用：

　　1、通道管理

　　通道管理包括人員和車輛或者物品，實(shí)際上就是對(duì)進(jìn)出通道的人員或物品通過識(shí)別和確認(rèn)，決定是否放行，并進(jìn)行記錄，同時(shí)對(duì)不允許進(jìn)出的人員或物品進(jìn)行報(bào)警，以實(shí)現(xiàn)更加嚴(yán)密的管理，我們常見的門禁、圖書管理、射頻卡超市防盜、不收費(fèi)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)等都屬于通道管理。

　　2、數(shù)據(jù)采集與身份確認(rèn)系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是使用帶有RFID閱讀器的數(shù)據(jù)采集器采集射頻卡上的數(shù)據(jù)，或?qū)ι漕l卡進(jìn)行讀寫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和管理，如我們常用的身份證識(shí)別系統(tǒng)、消費(fèi)管理系統(tǒng)、社保卡、銀行卡、考勤系統(tǒng)等都屬于數(shù)據(jù)的采集和管理。

　　3、定位系統(tǒng)

　　定位系統(tǒng)用于自動(dòng)化管理中對(duì)車輛、人員、生產(chǎn)物品等進(jìn)行定位。閱讀器放置在指定空間、移動(dòng)的車輛、輪船上或者自動(dòng)化流水線中，射頻卡放在移動(dòng)的人員、物品、物料、半成品、成品上，閱讀器一般通過無線的方式或者有線的方式連接到主信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)讀取射頻卡的信息進(jìn)行分析判斷，確定人或物品的位置和其他信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，常見的應(yīng)用如博物館物品定位、監(jiān)獄人員定位、礦井人員定位、生產(chǎn)線自動(dòng)化管理、碼頭物品管理等。

　　RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于通訊傳輸、工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理和身份認(rèn)證等多個(gè)領(lǐng)域，而在倉儲(chǔ)物流管理、生產(chǎn)過程制造管理、智能交通、網(wǎng)絡(luò)家電控制等方面也有較大的發(fā)展空間。

　　RFID的原理是利用發(fā)射無線電波訊號(hào)來傳送資料，以進(jìn)行無接觸式的資料辨識(shí)與存取，可達(dá)到身份及物品識(shí)別或信息存儲(chǔ)的功能。RFID系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同，但從RFID系統(tǒng)的工作原理來看，系統(tǒng)一般都由射頻卡、讀卡器兩部分組成。下面分別加以說明：

　　①射頻卡

　　在RFID系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會(huì)以不同的形式存在，典型的形式是射頻卡。標(biāo)簽相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號(hào)，用來存儲(chǔ)需要識(shí)別傳輸?shù)男畔?，另外，與條碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下，把存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去。

　　射頻卡是RFID系統(tǒng)的精髓，射頻卡一般由內(nèi)部天線、IC芯片組成，IC芯片中記錄著ID信息，讀寫芯片的IC還配有可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的扇區(qū)，通過無線方式與讀卡器通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和寫入。射頻卡進(jìn)入磁場(chǎng)后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號(hào)，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)，閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

　　從讀取方式來分類射頻卡類型分為三種：自動(dòng)式，半被動(dòng)式和被動(dòng)式。自動(dòng)式射頻卡一般配有電池，靠自身的能量發(fā)送信息數(shù)據(jù)，這種讀卡器能夠讀寫的距離很遠(yuǎn)，理論上可以達(dá)到幾百米，便于遠(yuǎn)距離通訊，如目前市場(chǎng)常用的2.4G卡就屬于自動(dòng)式的射頻卡。[nextpage]

　　被動(dòng)式是卡內(nèi)沒有電池作為能量，需要在射頻卡接近讀卡器時(shí)接收讀卡器的電磁波產(chǎn)生能量驅(qū)動(dòng)IC芯片工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送和讀寫，被動(dòng)式射頻卡運(yùn)用無線電波進(jìn)行操作和通信，信號(hào)必須在識(shí)別器允許的范圍內(nèi)，這類標(biāo)記適合于中短距離信息識(shí)別，一般在15米之內(nèi)，當(dāng)前市場(chǎng)使用較多的915MHZ卡、13.56MHZ和125KHZ的卡基本都屬于被動(dòng)式射頻卡。半被動(dòng)式的工作模式是讀卡器觸發(fā)，但射頻卡的能量由自身提供，如目前市場(chǎng)上的433MHZ讀卡器(就是市場(chǎng)上所說的藍(lán)牙讀卡器)就屬于半被動(dòng)式射頻卡。

　　射頻識(shí)別系統(tǒng)中射頻卡與讀寫器之間的作用距離是射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個(gè)重要問題，通常情況下這種作用距離定義為射頻標(biāo)簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識(shí)別系統(tǒng)的作用距離是一項(xiàng)綜合指標(biāo)，與射頻標(biāo)簽及讀寫器的配合情況密切相關(guān)。

　　根據(jù)射頻識(shí)別系統(tǒng)作用距離的遠(yuǎn)近情況，射頻標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的耦合可分為三類：密耦合系統(tǒng)、遙耦合系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離系統(tǒng)。

　　1、密耦合系統(tǒng)：密耦合系統(tǒng)的典型讀取距離范圍從0~1cm。實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將射頻標(biāo)簽插入閱讀器中或?qū)⑵浞胖玫阶x寫器的天線的表面。密耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫器天線無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合(閉合LC磁路)構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。密耦合系統(tǒng)的工作頻率一般局限在30MHz以下的任意頻率。由于密耦合方式的電磁泄露很小、耦合獲得的能量較大，因而可適合要求安全性較高，作用距離無要求的應(yīng)用系統(tǒng)，如在一些安全要求較高的門禁系統(tǒng)。

　　2、遙耦合系統(tǒng)：遙耦合系統(tǒng)的典型讀取距離可以達(dá)到1m。遙耦合系統(tǒng)又可細(xì)分為近耦合系統(tǒng)(典型作用距離為15cm)與疏耦合系統(tǒng)(典型作用距離為1m)兩類。遙耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫器天線無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合(閉合LC磁路)構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遙耦合系統(tǒng)的典型工作頻率為125KHZ和13.56MHz，也有一些其他頻率，如6.75MHz、27.125MHz等，只是這些頻率在使用中并不常見。遙耦合系統(tǒng)目前仍然是低成本射頻識(shí)別系統(tǒng)的主流，其讀卡方便，成本較低，使其廣泛應(yīng)用在門禁、消費(fèi)、考勤及車輛管理中。

　　3、遠(yuǎn)距離系統(tǒng)：遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型讀取距離從1m到15m，有的甚至可以達(dá)到上百米的讀取距離。所有的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)均是利用射頻標(biāo)簽與讀寫器天線輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的電磁耦合(電磁波發(fā)射與反射)構(gòu)成無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。

　　遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型工作頻率為：433MHZ、915MHz、2.45GHz，此外，還有一些其他頻率，如5.8GHZ等。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調(diào)制工作方式實(shí)現(xiàn)射頻標(biāo)簽到讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性，射頻卡和讀卡器的成本還比較高，一般使用在車輛管理、人員或物品定位、生產(chǎn)線管理、碼頭物流管理中。

　　②讀卡器

　　在RFID系統(tǒng)中，根據(jù)支持的標(biāo)簽類型不同與完成的功能不同，讀卡器的復(fù)雜程度也顯著不同的。讀卡器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，讀卡器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。標(biāo)簽中除了存儲(chǔ)需要傳輸?shù)男畔⑼?，還必須含有一定的附加信息，如錯(cuò)誤校驗(yàn)信息等。識(shí)別數(shù)據(jù)信息和附加信息按照一定的結(jié)構(gòu)編制在一起，并按照特定的順序向外發(fā)送。讀卡器通過接收到的附加信息來控制數(shù)據(jù)流的發(fā)送。一旦到達(dá)讀卡器的信息被正確的接收和譯解后，讀卡器通過特定的算法決定是否需要發(fā)射機(jī)對(duì)發(fā)送的信號(hào)重發(fā)一次，或者知道發(fā)射器停止發(fā)信號(hào)，這就是"命令響應(yīng)協(xié)議"。使用這種協(xié)議，即便在很短的時(shí)間、很小的空間閱讀多個(gè)標(biāo)簽，也可以有效地防止誤讀的產(chǎn)生。一般讀卡器要和射頻卡對(duì)應(yīng)使用，同時(shí)讀卡器還要配合相應(yīng)的控制和運(yùn)算設(shè)備，如一般讀卡器都需配置相應(yīng)的控制器，讀卡器和控制器之間的通訊方式常見的有RS485、W26、W34、RS232等，主要是要將讀取的數(shù)據(jù)傳動(dòng)到控制器，以便實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜通訊、識(shí)別與管理。

　　有的讀卡器還有寫入功能，通過控制將數(shù)據(jù)寫入卡的扇區(qū)中，通過將數(shù)據(jù)寫入射頻卡，可以使系統(tǒng)在離線的情況下依然實(shí)現(xiàn)消費(fèi)和管理，在公交和城市一卡通中顯得尤為重要。

　　每個(gè)讀卡器都必須配有天線，天線是射頻卡與讀卡器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線的形狀大小和相對(duì)位置也會(huì)影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，周圍的電磁場(chǎng)都會(huì)對(duì)讀寫距離產(chǎn)生巨大影響，在實(shí)際使用中要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的干擾。