撰文/苏冠群

在公交卡、身份证、电子钥匙等物品的背后,RFID技术正在逐渐为人所知。事实上,它还是“物联网”这个庞大概念的重要基石。
使用一种无线技术就能省下大钱?
在两次海湾战争期间,美国都向战区海运了约4万个集装箱的补给和装备,但物流费用相差20亿美元以上,重要原因之一,就是使用了RFID。
什么是RFID?
RFID(Radio Frequency
Identification,射频识别),是一种非接触的自动识别与数据采集技术。它的优点很多,比起常见的无线识别技术,它无需电源供电(比如各种含有RFID芯片的智能卡);比起条码识别,它不依靠光学可视识读,因此不怕脏污。RFID的芯片编号为世界惟一,因其无法复制,所以安全性高。此外,它的工作年限也很长,甚至可以长达10年以上。

最基本的RFID系统,由标签(Tag)、读写器(Reader)、天线(Antenna)三部分组成,其中的标签和读写器最为重要,至于天线,则可以与标签及读写器集成在一起。
首先是标签。它不是传统的纸质标签,而是RFID系统的数据载体,由标签天线和标签专用芯片组成。每个标签都具有惟一的电子编码,其中存储着特定数据,可由读写器读取或写入。依据标签供电方式的不同,可以分为内装电池的有源标签、没有内装电池的无源标签和部分依靠电池工作的半无源标签;依据标签常见工作频率的不同,又可以分为低频标签(<135千赫兹)、高频标签(13.56兆赫兹)、超高频标签(840兆~960兆赫兹)和微波标签(2.45吉赫兹、5.8吉赫兹)等;依据标签封装形式的不同,还可分为卡标签、线形标签、纸证标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。
其次是读写器,也叫阅读器。它通过天线与标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线,可设计为手持式或固定式。
在工作时,读写器经过天线发射出特定频率的无线电波,这些电波的能量传到标签后,将激活并驱动标签内部的电路,将其存储的数据信息发射出来。然后,读写器天线接收到这些信息,再由读写器进行处理。
至此,标签内的数据已经可以在不与读写器接触的前提下,被后者读出来(还可以写入)。在这个基础上,如果是一套完整的RFID系统,那么读写器收集到这些数据后,还会将它们上传到系统的第4个部分,即上位机的信息处理软件(比如公交卡的计费系统等),对相应账户进行扣费、充值等操作。
(更多精彩图片及完整内容请阅览《科学世界》2013年第12期)
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