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【科普】物联网时代，RFID技术能带来哪些助力

百家作者：OFweek 2020-12-14 19:58:10

RFID英文全称为Radio Frequency Identification的缩写，中文名为「射频识别技术」。随着高科技的飞速发展，在大互联时代的驱使下，RFID被普遍应用在物联网、医疗、安防、交通等领域。近几年来，RFID也被广泛应用在服饰业、零售业，甚至逐渐向其他行业开枝散叶。

RFID的技术原理

RFID是非接触式自动识别技术的一种，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。

简单的来说，RFID是一种无线系统，基础的RFID系统由电子标签、阅读器和天线三部分组成，当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或者主动发送某一频率的信号。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。

通过阅读器与电子标签之间的非接触式的数据通信达到识别目标的目的，RFID也被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。

RFID的发展历程：由雷达技术衍生而来

很多人或许不了解，RFID最早是由雷达技术衍生出来的。早在1948年，美国科学家哈里·斯托克曼发表的《利用反射功率的通信》一文奠定了射频识别技术的理论基础；

在1940—1950年间，雷达的改进和应用催生了射频识别技术；

1950—1960年：早期射频识别技术的探索，主要处于实验室实验研究阶段；

1960—1970年：RFID理论得到了发展，并在实际应用中开始运用；

1970—1980年：RFID产品研发进入大发展时期，开始出现早期的射频识别应用；

1980—1990年：RFID产品商业化落地，相关产品逐渐成为人们生活中的一部分；

2000—至今：RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，RFID产品生产成本进一步下降，应用领域逐渐增加。

RFID的分类

RFID可按照工作频率、供电方式、应用范围和读写类型分为四大类。

按工作频率可分为低频、低频、高频、超高频和微波，频率不同传播速度、传播距离不同；

按供电方式可分为有源、无源、半有源三种方式，对应主动、被动和半主动的获取能量方式；

按应用范围可分为针对企业和行业的闭环应用，以及跨行业的开环方式；

按读写类型可分为可读写卡，一次写入多次读出卡和只读卡。

RFID的优缺点

虽然RFID在相关物联网行业中已经得到广泛应用，但技术本身存在一定优缺点。

首先来看其优点：（1）RFID带来了工作效率的提升，每秒可进行上千次信息读取，能同时高效处理多个标签，从而使企业能够控制成本的前提下，大幅度提高工作效率，让整个作业过程实时透明，创造巨大的经济效益；（2）RFID标签不像条码标签一样，要被对准扫描读取，只需要RFID标签被放置在设备形成的电磁场内就可以读取到其中的信息，这种方式能够减少人工造成的工作失误，降级人力资源浪费，减少差错的产生；（3）RFID标签上的数据信息可反复修改，这也意味着企业内部可以对RFID标签进行循环重复使用，进一步节约企业运行成本。

其缺点如下：（1）RFID成本较为昂贵，加上配套的发射器、读取机、编码器以及天线等设备，成本进一步提高；（2）RFID标签一旦接近读取器，就会无条件触发发出信息，因此涉及隐私问题；（3）存在金属、水分的环境条件下，会对RFID识别产生干扰，影响信息读取。

RFID市场规模庞大，中国发展情况如何

物联网的兴起带动了RFID的快速发展，据测算，RFID市场从2016年609亿元增长到2019年的1100亿元，6年复合增速14．5％。国内在RFID产品的应用领域发展的已经比较成熟，电子票据、手机支付、刷卡出入等生活应用上都能见到RFID的身影。不过这些应用多属于RFID低高频段领域应用，而更加高端先进的高频段应用领域上，国内不管是专注于研发还是生产的厂商都相对较少，仍处在起步阶段。

总体来看，在全国众多RFID企业中，真正从事RFID超高频核心技术开发，具有自主知识产权产品企业不多，是中国RFID产业相对薄弱的环节。

RFID助力物联网应用快速发展

RFID技术在物联网的发展中具有举足轻重的地位，重点体现在物联网感知层层面，本文中重点举以下几个行业为例：

交通领域

交通领域中，RFID最常见于人们常提到的ETC系统中，ETC系统就是所谓的「不停车收费系统」，它能实现车辆不停车同时完成自动收费。ETC系统结合了现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，当车辆身上安装的RFID标签靠近ETC读写器的范围内时（通常为1－10米），ETC读写器发射出微波查询信号，车辆上的RFID标签收到读写器的查询信号后，又会将此信号与电子标签自身的数据信息（如高速里程、车辆信息等）反射回读卡器中。这样做最大的好处是减少了人工收费的麻烦，提高了车辆通关效率，避免堵车麻烦。

医疗领域

RFID应用在医院信息系统中将显著提高医院资产运行效率和医疗服务水平。在以下几个方面的应用较为成熟：一是医药供应链的管理，RFID标签可以在制造和分销过程中的任何一个时刻对物理对象进行识别。能帮助制药公司小批量生产种类更多的更复杂的产品，并在供应链上的所有节点对药品进行监视，包括精确的目标批量上货等，从而减少出现医药方面的问题，一旦出现问题也更好的实现药品溯源；二是医疗监护，医院会为每个病患佩戴腕式标签。医护人员只需用手持阅读器扫描标签信息，就可以知道病患信息，对急诊病人的抢救不会延误，更不会发生伤员错认而导致医疗事故。病患转院等情况下，也能实现病患信息的传递无误；三是对医院重要资产和物资追踪定位应用，大型医疗中心一般都拥有庞大的重要医用资产和医用物品存储基地，医院后勤人员每天需要根据订单从成千上万件物资中寻找合适的物品。使用RFID标签将会使得这一查找、核对过程极为快捷准确，并且标签本身可以携带物品相关信息，可以使整个核对过程的速度提高20倍左右。

物流领域

整个物流系统从前期货物贴标进库，到中期的库存盘点，以及后期的出库拨发，都与RFID息息相关。比如新的货物贴标进库，其配备电子标签具有的唯一ID号或写入数据可类比为货物「身份证号」，数据包含货物名称、购入时间、所属仓库、货物属性等。人们只需持阅读器一扫码即可读取货物信息。这个过程也为库存盘点节省了不少时间，工作人员只需手持阅读器定期盘库，近距离读取货物标签信息，并与后台管理系统比对便可知货物信息与后台系统是否一致，如不一致可现场对系统信息进行修正。同样，货物出库时，出口闸RFID阅读器读取货物标签获取出库信息，并核实出货产品与出库单中列出产品批号与库位是否正确。出库完毕后，未来货物如果出现什么问题，也可通过溯源的方式找到货物在送达用户手上之前出现过哪些问题。