#典型应用#+RFID在智能家居中的应用    http://bbs.gongkong.com/D/201608/685404_1.shtml

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RFID

技术起源于第二次世界大战时期的飞机雷达探测技术。雷达应用电磁能量在空间的传

播实现对物体的识别。

"

二战

"

期间，英军为了区别盟军和德军的飞机，在盟军的飞机上装备

了一个无线电收发器。

战斗中控制塔上的探询器向空中的飞机发射一个询问信号，

当飞机上

的收发器接收到这个信号后，

回传一个信号给探询器，

探询器根据接收到的回传信号来识别

是否己方飞机。这一技术至今还在商业和私人航空控制系统中使用。

雷达的改进和应用催生了

RFID

技术。

1945

年，

Leon 

Theremin

发明了第一个基于

RFID

技术

的间谍用装置。

1948

年

Harry 

Stockman

发表的论文

"

利用反射功率的通信

"

奠定了射频识别

的理论基础。

Harry stockman

同时预言，在能量反射通信中还有许多问题需要解决，在开辟

RFID

的实际应用领域之前，还要做相当多的研究和开发工作。

20

世纪

50

年代是

RFID

技术

研究和应用的探索阶段，远距离信号转发器的发明扩大了敌我识别系统的识别范围。

D.B.Harris

提出了信号模式化的理论及被动标签的概念。

直到

20

世纪

70

年代，

RFID

技术终于走出实验室进入了应用阶段。很快，

RFID

技术与产品

得到了很大的发展，各种测试技术加速发展，出现了早期的规模化应用。

20

世纪

80

年代以

来，集成电路、微处理器等技术的发展加速了

RFID

的发展，各种规模化应用发展起来，封

闭系统应用开始成形。

在

1991

年，

美国奥克拉荷马州出现了世界上第一个开放式公路自动收费系统。

而近几年来，

随着自动收费、门禁、身份卡片等的应用，

RFID

技术已经走入了人们的生活。

RFID

技术的

发展可按

10

年期划分如下。

1941-1950

年：雷达的改进和应用催生了

RFID

技术，

1948

年奠定了

RFID

技术的理论基础；

1951-1960

年：早期

RFID

技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究；

1961-1970

年：

RFID

技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试；

1971-1980

年：

RFID

技术与产品研发处于一个大发展的时期，

各种

RFID

技术测试得到加速，

出现了一些最早的

RFID

应用；

有些系统还通过阅读器的

RS232

或

RS485

接口与外部计算机

(

上位机主系统

)

连接，进行数据

交换。

5.

系统的基本工作流程

阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，

当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应

电流，

射频卡获得能量被激活；

射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；

系

统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，

经天线调节器传送到阅读器，

阅读器对接收

的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；

主系统根据逻辑运算判断该卡的

合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

在耦合方式

(

电感

-

电磁

)

、通信流程

(FDX

、

HDX

、

SEQ)

、从射频卡到阅读器的数据传输方

法

(

负载调制、反向散射、高次谐波

)

以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的

区别，

但所有的阅读器在功能原理上，

以及由此决定的设计构造上都很相似，

所有阅读器均

可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：

产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；

对发射信号进行调制，

用于将数据传送给射频

卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异。

阅读器的控制单元的功能包括：

与应用系统软件进行通信，

并执行应用系统软件发来的命令；

控制与射频卡的通信过程

(

主

-

从原则

)

；

信号的编解码。

对一些特殊的系统还有执行反碰撞算

法，

对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和<此处内容被屏蔽>，

以及进行射频卡和阅读器间的身份

验证等附加功能。

射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。

目前，

长距离射频识别系统的价格还很

贵，

因此寻找提高其读写距离的方法很重要。

影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、

阅读器的

RF

输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的

Q

值、天

线方向、

阅读器和射频卡的耦合度，

以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。

大多

数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的

40%

～

80%

。

RFID

技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标

识别和数据交换的目的。与传统的条型码、磁卡及

IC

卡相比，射频卡具有非接触、阅读速

度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多

张卡片。

   RFID射频识别技术已经逐步发展成为独立跨学科的专业领域。RFID射频识别技术将大量的来自完全不同的专业领域的技术（例如，高频技术、电磁兼容技术、半导体技术、数据保护和密码学技术、电信技术、制造技术等）综合起来。过去的十多年，RFID射频识别技术得到了快速发展，逐步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的溯源和防伪应用领域。而随着技术进步，基于RFID射频识别技术产品的种类将越来越丰富，应用也将越来越广泛，可预计，在今后的几年中，RFID射频识别技术将持续保持高速发展的势头。

　　总体而言，RFID射频识别技术当前发展趋于标准化、低成本、低差错率、高安全性、低功耗。具体表现在，基于RFID射频识别技术的电子标签产品将达到：芯片所需的功耗更低，无源标签、半有源标签技术更趋成熟；作用距离更远；无线可读写性能更加完善；适合高速移动物品识别；快速多标签读／写功能；一致性更好；强场强下的自保护功能更完善；智能性更强；成本更低。读写器性能将达到：多功能（与条码识读集成、无线数据传输、脱机工作等）；智能多天线端口；多种数据接口（RS232，RS422／485，USB，红外，以太网口）；多制式兼容（兼容读写多种标签类型）；小型化、便携式和嵌入式，以及模块化；多频段兼容；成本更低。管理系统将达到：高频近距离系统具有更高智能、安全特性；超高频远距离系统性能更完备，系统更完善。标准化将达到：标准化基础性研究更深入，也更成熟；标准化为更多企业所接受。系统和模块将达到：可替换性更好，也更普及。自2007年起，RFID射频识别技术单品级应用是全球最大的RFID射频识别技术应用市场。

　　据统计，到2009年，全球的RFID射频识别技术的应用市场的规模由2004年3亿美元增至28亿美元。如果目前有关RFID电子标签的单个条款能得到广泛接纳，RFID射频识别技术单品级的应用市场份额有可能远远超过这个数字——1年中将有超过万亿的邮件使用RFID电子标签。这将是继零售供应链RFID电子标签产品的应用之后，全球使用RFID射频识别技术产品的第2大行业。国际邮联目前已经做出决议，并且正在积极推进高效、低成本的RFID射频识别技术解决方案在世界各国邮政监管中的应用。

　　就技术来讲目前有两大发展内容：发展智能安全技术，增强通讯安全性，即RFID电子标签芯片增加各种加密<此处内容被屏蔽>算法，将在原接触卡中才能使用的各种加密<此处内容被屏蔽>算法移植到非接触电子标签芯片上，或者开发适合于非接触RFID电子标签芯片应用的加密<此处内容被屏蔽>算法，这目前主要集中在13.56MHz频段，适合取代原接触加密卡领域；发展超高频低成本单品级技术，超高频频段RFID射频识别系统具有识别距离远、识别速度快、多标签识别效率高和标签成本低等优点，尤其是低成本和单品级产品适合物流控制与管理领域。

1、发展智能安全技术

　　（1）研究的重点

　　RFID电子标签体积虽然小，但是其潜在的安全问题却不容忽视。有些厂商对RFID电子标签的安全问题做出了很大的努力，针对RFID电子标签前端无线装置和协议面临的威胁，部份厂商考虑采用设置标签记忆体密码、设置标签记忆体开关键、加强对RFID电子标签读写器完整性维护、设置读写器保护功能、设置读写探测器、使用消除RFID电子标签资料技术、使用法拉第杯技术、使用有源干扰技术、使用RSA加密防干扰技术、使用逻辑式缓冲区散列锁技术等硬件解决方案来加强对RFID电子标签数据保护。但是这些硬件解决方案由于种种原因不能完全实现在不同的系统中安全防护，所以基于密码技术的软件安全机制越来越受到人们的关注，设计和实现符合RFID电子标签安全需求的密码协议是当前RFID电子标签安全研究的重点。

　　（2）安全方法的分析

　　很多的技术规范目前已经开始出现，在电子标签推广应用中，RFID电子标签的安全问题集中在对个人用户的隐私和企业用户的商业秘密保护、防范对RFID电子标签系统的攻击和应用RFID电子标签技术进行安全防范等多个方面。使用各种认证及加密的方法和途径可确保RFID电子标签与读写器之间的数据安全，比如在读写器发送密码来解锁数据之前RFID电子标签的数据处于锁定状态。更严格的还可能是同时包括认证和加密方案。但是RFID电子标签的成本直接影响到其计算能力及采用算法的强度。在RFID电子标签系统中，可采用流密码加密的方法对信息进行加密。流密码加密是指将明文信息逐位加密成密文的单钥体制。采用硬件实现流密码加密算法，伪噪声编码加密是其中的方法之一。伪噪声编码具有白噪声信号的统计特性，故整个系统具有较强的抗干扰能力，且伪噪声编码的形成方式和结构多样化、软件化，可随时变换密钥。

　　RFID电子标签采用许多的复杂而又有细微差别的安全技术是有相当难度的，但是解决公众对隐私和安全性方面的疑虑是RFID电子标签生产商必须解决的问题。特别是在重要领域的RFID电子标签应用推广中，RFID电子标签不仅需要有很高的加密等级技术，而且应用密码方案能否自主掌握，将对国家安全和社会生活有很大的影响。

　　2、发展超高频低成本单品级技术

　　超高频RFID射频识别技术因为其识别距离远、识别速度快、有较强的防冲突能力而被主要用在物流和供应链管理上，并且得到了沃尔玛、麦德隆和IBM等国际大公司的大力推动，发展十分迅速。在通讯协议上，超高频RFID射频识别技术目前发展主要为ISO/IEC18000-6C(EPCGen2)，同时有部分ISO/IEC18000-6B的应用。

　　超高频RFID射频识别技术在电子标签应用上还有许多技术难点尚待突破，这表现在：在读取的准确度上，尤其是对靠近液体和金属等特殊介质材料的超高频RFID电子标签的读取差错率还比较高。另外，一次性读取防冲突问题及在快速移动物体上的RFID电子标签读取准确性问题，还没有很好解决。超高频电子标签芯片的研究，降低芯片的成本、提高芯片的工作距离、提高芯片的识别效率和芯片的安全问题，是当前主要集中的热点。超高频RFID电子标签芯片由于其自身特点，更适合于作为简单的低成本识别标签使用，超高频RFID射频识别系统目前还难以支持加密、<此处内容被屏蔽>等复杂的算法。所以国外目前在超高频RFID射频识别技术用于电子标签实现与应用上比较偏重于可用于物流管理的低成本单品级产品的研制与优化的解决方案的提出。

由于RFID射频识别技术可给人们带来极大的方便，随着价格的下降，技术本身的完善，RFID射频识别技术正在快速进入到各个方面的日常生活和工作中来。

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DFID在物联网的应用及存在的主要问题

　物联网，即通过射频识别(RFID)技术、红外线感应器、全球定位系统、扫描等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别，定位，跟踪、监控和管理的一种网络。

　　RFID简称射频识别技术，又称电子标签，是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式的自动识别技术。RFID是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场和电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等优点。对物联网的实现起着决定性作用。

　　一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三部分组成。其工作原理是：当电子标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量，发送出存储在芯片中的信息，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。即是能让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

　　目前，物联网中的RFID技术已经在诸多领域有很成熟的应用了，例如：物流过程中的货物追踪，信息自动采集，仓储应用，港口应用，邮政，快递;零售中商品的销售数据实时经济，补货，防盗;服装业中的自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理;制造业中的生产数据实时监控，质量追踪，自动化生产;医疗中医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗;身份识别中的电子护照，身份证，学生证等各种电子证件;防伪中的贵重物品(烟，酒，药品)的防伪，标证的防伪等;交通中的高速不停，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车识别等;食品中的水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理;动物识别中的调养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理;图书馆中的书店，图书馆，出版社等应用;汽车中的制造，防盗，定位车钥匙;航空中的制造，旅客机票，行李包裹追踪;部队中的弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪等等。

　　综上所述，物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，其目的是让任何物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。其中非常重要的技术是RFID电子标签技术。RFID只是承载物联网应用的一种载体，也是应用最广泛的。RFID具备自动识别的能力，而且能够应用到任何物体上，所以在物联网应用上采用的最多。

     至于RFID技术领域面临的主要问题，我认为首先是标准问题。到目前为止，射频识别技术已经具有了一些国际标准。而在我国，射频识别技术的生产和应用领域仅有一些行业标准，还没有国家标准。制定一个自主的国家标准，并且与国际标准相互兼容，使我国的RFID产品能顺利地在世界范围中流通，是当前重要而急切需要解决的问题。

     第二是安全与隐私问题：一方面射频识别技术的应用有着无限的魅力，另一方面对个人隐私安全的威胁极大的阻碍了射频识别技术的快速推广。因此，如何保护持有人的隐私安全技术将是在目前和今后发展RFID技术十分关注的课题。

     第三是多样性和复杂性。目前国内的应用还处于初级阶段，应用效果不好评判。由于用户需求的多样性和复杂性，导致很多应用只是在探索阶段，从而使公司的研发压力和成本更大。同时，通过改进工艺和技术创新进一步降低成本，使之能够与传统的条码相比，才能将RFID标签广泛地应用到更多的商品中。

尽管如此，由于RFID产业前景广阔，市场潜力巨大，同时政府支持、企业重视，我们对RFID产业的发展充满信心。航天信息将会加大投入、自主创新，积极参与我国RFID行业标准制定和行业试点应用，为各行业提供产品和完整的系统解决方案，为国内的RFID产业发展贡献自己的力量。

射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。

RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术。可自由工作在各种恶劣环境下：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。射频识别系统主要有以下几个方面系统优势：
　　读取方便快捷；
　　识别速度快；
　　数据容量大；
　　使用寿命长，应用范围广；
　　标签数据可动态更改；
　　更好的安全性；
　　动态实时通信。

下面介绍一个应用，可以将RFID收发器上的序列号与用户社交媒体的网站凭证关联起来。同时还需要一个应用程序接口，能通过读取标签这一活动自动登录Facebook或其它社交媒体。
　　一般，活动方可以让访客登录后在特定读取器上触碰收发器来启动“赞”这个动作。至于照片，通常需要设置专门的读写器让用户通过触碰收发器拍照并自动上传到活动Facebook页面!

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#典型应用#+ RFID在电力变电站巡检中的应用-专业自动化论坛-中国工控网  http://bbs.gongkong.com/D/201608/686676_1.shtml

望大家点评！

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#典型应用#+RFID如何应用于物联网——汽车生产线

英文名字看不懂，看介绍明白一些，原来说的就是射频卡。

射频卡，在我们身边已经应用很广，比如偶上班厂里的门禁、吃饭的饭卡，上班考勤机（容易作弊已废除），工作中的巡检记录、生活中的电车防盗而被警察叔叔扫到电车上的码都是这种射频技术。

射频技术的最大特点就是不用接触就可以进行数据传送和操作，这种技术的应用可以提高工作效率，最显著的效果就是方便快速。射频卡还具有多重集成功能，一个卡可以储存多重信息，比如先前厂里给每位员工配备的射频手机就集成了手机卡、饭卡、考勤卡和门禁卡的功能，可以大大的节省人员随身携带的各种识别认证物品，可以说是一个多重功能的智能集成产品。虽然射频卡具有如此多的优点，但在应用中也出现了很多问题，现就自己的使用和认知叨叨几句。

一、制造成本高于传统的识别产品

射频技术既然是无线的数据传送，那么就需要复杂的电器电路控制，因此其制造成本就比传统的条形码、磁卡成本要高，特别是在大批量的使用中，其成本不容忽视，因此推广普及替代传统的条形码还有距离。虽然射频技术分为两部分，制造成本绝大数在数据读取的有源仪器上，用户方所持的射频卡大都是无源的低成本卡片，但其比传统的条形码的成本仍然要高。

二、传输距离有限

我们使用最多的射频卡的传输距离都在几个厘米之内，这样的距离与传统的磁卡相比优势并不明显，缩短的时间也有限，而且随着控制端有源仪器的使用延长，其感应的射频卡信息的距离还会衰减。比如偶上班是的门禁，先前把带有射频功能的上岗证放在钱包装在衣服里，只要把衣服向感应器上一靠，门禁门就会开启，使用一段时间后，要把钱包从口袋里拿出放到感应器上才行，现在需要把上岗证直接放到上面才能开门，可见其射频感应功能越来越弱。

射频技术虽然有远距离大功率的产品，但使用也是不容乐观。警用中的电车防盗射频技术，报道上说安装在公路边的电线杆上，就可以对公路上驶过的电车进行无线识别，从而找到被盗的电车。但这个技术应用两年来，生活中的电车还是经常被盗，也没有通过这个电线杆上的射频技术抓到到几个盗车毛贼，今年警察叔叔也不在大街上对新买的电车打码了，新闻媒体也不吹嘘这高大上的应用了。

三、不安全，易作弊。

处于制造成本和使用方便性的考虑，使用方的射频卡都是无源卡，这种卡具有的特点是被动性，没有自主控制能力，极易出现错误操作，最普遍的现象就是这种射频卡的饭卡，在刷卡时容易多刷，造成无妄的多消费，却不能及时的退回。

这种终端的射频卡还有一个弊端就是任何人都可以使用，而无需密码验证，如果射频卡丢失挂卡不及时，就可能造成很多损失和信息泄露。此外还以出现作弊行为，厂里先前用的带有考勤性质的射频手机，就出现代打考勤的现象，一个人拿着二三十部手机在考勤机上刷卡，最后无法控制而作废使用指纹考勤。

如果应用于工业生产中这种作弊行为还有可能产生严重的安全隐患，厂里的罐区系统庞大，为了坚强人员的巡检力度和效果，在罐区中广泛的使用了射频巡检技术，每半个小时工作人员要到现场巡检，通过射频巡检仪来记录巡检路线和巡检点，这对于生产的安全是一个很好的措施，但对于工作人员是一个苦差事，于是有人即想出了作弊措施，又一次厂领导夜班查班正好逮着这种作弊行为，一个工作人员把现场的射频巡检点的射频卡全部从设备上拆卸下来，摆在桌子上用射频巡检仪扫描，如此厂领导非常震惊，后来把射频卡用多重胶死死的粘在了现场设备上，并进行了严厉的处罚和通报。

以上是偶对于生活工作中对于射频技术使用的认知，当然任何事物都有它的优点和劣势，我们在使用中要扬长避短，最大限度的发挥其优势而不使用其缺点，对于不涉及到安全、信息、经济等敏感领域的应用，射频卡还有很广阔的拓展空间，特别是物品的识别和统计中的物流行业，只要把射频技术的制造成本降下来，其取代单一易损的条形码识别是一个挡不住的趋势。