一、射頻卡識別技術概述
手持一張小小的卡片，輕輕一晃，門嘎然而開——這不是電影科幻片的“蒙太奇”鏡頭，而是射頻卡的自動識別技術的應用。南京某電氣設備公司，最近在南京金東南智能卡有限公司訂購了一批特制的異型RFID卡，已經將RFID技術用在了電氣產品的身份識別與安全保護上（ID電子鎖）。
射頻卡識別技術(RFID，即Radio Frequency Identificati on)是從二十世紀八十年代起并逐步走向成熟的一項自動識別技術。隨著大規模集成電路技術的發展與成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，功能愈趨強大，正大踏步進入實用化的階段。射頻卡就是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。她和同期或早期的接觸式識別技術不同、RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別。因此，她可在身份識別、門禁通道、不停車收費、產品證件防偽、防盜及科學化自動化管理方面等更廣泛的場合中應用。
典型的射頻識別系統包括兩部分：它們是射頻卡、讀寫器。
射頻卡的幾個主要模塊集成到一塊芯片中、完成與讀寫器通信，芯片上有內存部分用來儲存識別號碼或其它數據：內存容量從幾個比特到幾十千比特。 芯片外圍僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式：可以如常見的信用卡的形式及小圓片、紐扣式、手表式、卡通式等形式。和早期的條碼、磁卡、接觸式IC卡等識別技術相比，射頻卡具有非接觸,工作距離長,適于惡劣環境, 可識別運動目標等優點。在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射能量形成電磁場、區域大小取決于工作頻率和天線尺寸。射頻卡經過這個區域時檢測到讀寫器的信號就開始發送儲存的信息及數據。讀寫器發送的信號通常提供時鐘信號及射頻卡所需的足夠能量，其中的時鐘信號使數據同步，從而簡化了系統的設計。讀寫器接收到卡的數據后、解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性、然后通過RS232,RS422,RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡、而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數或甚至與GPS系統連接來跟蹤物體。
射頻卡最大的優點就在于非接觸、因此完成識別工作時無須人工干預、適于實現自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，短距離的射頻卡可以在這樣的環境中替代條碼、例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距離的產品多用于交通上，可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份、集裝箱、安全保障、巡邏管理等。
RFID技術的分類方法主要有四種：根據工作頻率的不同可分為高頻、中頻及低頻系統。低頻系統一般工作在100-500kHZ；中頻系統工作在10到15MHZ左右；而高頻系統則可達850-950MHZ甚至2．4-5GHZ的微波段。高頻系統應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車測控，高速公路不停車收費等系統，但天線波束較窄價格較高；中頻系統在13.56MHz的范圍。這個頻率用于門禁控制和需傳送大量數據的應用；低頻系統用于短距離、低成本的應用中，如目前常見的門禁控制、動物監管、物流跟蹤……
根據射頻卡的芯片不同可分成三種：可讀寫卡(RW)、一次寫入多次讀出卡 (WORM)和只讀卡(R0)。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡,寫入后數據不能改變，WORM卡比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼,不能逐改，這樣提供了安全性，RO卡最便宜。射頻卡可以做得很薄很小，例如1厘米長度或更小。
射頻卡根據取電方式不同也可分為有源、無源兩種。有源射頻卡使用卡內的電池的能量、識別距離較長，可達幾米，但是它的壽命有限并且價格較高；無源射頻卡不含有電池，利用耦臺的讀寫器發射的電磁場能量作為自己的能量，它的重量輕、體積小，壽命可以非常長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十厘米到一米，且需要讀寫器的發射功率大。
根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據，它必須利用讀寫器的載波來調制自己的信號，在門禁或交通的應用中適宜，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡則主要用于有障礙物的應用中，距離更遠(可達30米)。
目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡，射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長則射頻卡之間的距離也要大。應用起來很不方便。現在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要，所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提供系統的效率。
二、射頻卡識別技術在國外
射頻識別技術在國外的應用發展很快，RFID的應用仍在層出不窮。RFID產品種類很多，象德州儀表、 Motoro1a、Phllips等等世界著名廠家都生產RFID產品，并且它們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域：汽車、火車等交通監控；高速公路自動收費系統；停車場管理系統；物品管理；流水線生產自動化；安全出入檢查；倉儲管理；動物管理；車輛防盜等等。
據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量1994年為2030萬套，1997年有關產品的銷量將猛增到為9810萬套； 2003年則為9億美元，其中在2003-2010年間射頗識別產品在全世界銷售額的年平均增長率將達255％。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
三、射頻卡識別技術在中國
隨著我國金卡工程計劃實施及金融卡網絡系統的普及，加速推動了我國國民經濟信息化的進程。同時，也帶動各種自動識別技術的應用及發展。射頻卡識別技術做為一種新興的自動識別產品，也在中國很快地普及。國內已有數十家公司在引進國外的先進技術，開發自己的射頻識別系統。上海、南京、大連等城市的公共汽車使用了電子月票，
在城市交通方面，交通的狀況日趨擁擠，解決交通問題不能只依賴于修路、加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的。而基于RFID技術的實時交通督導和最佳路線電子地圖很快將成為現實。用RFID技術實時跟蹤車輛，通過交通控制中心的網絡在各個路段向司機報告交通狀況，指揮車輛繞開堵塞路段，并用電子地圖實時顯示交通狀況。能夠使得交通流向均勻，大大提高道路利用率。還可用于車輛特權控制，在信號燈處給警車、應急車輛、公共汽車等行駛特權；自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外、公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，給乘客很大的方便。用RFID技術能使交通的指揮自動化、法制化，有助于改善交通狀況。
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡，一卡可以多用，比如作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出人手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖人會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
用射頻卡還可以保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面如：計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上，該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
在我國普遍采用現金交易，現金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費應用射頻卡也開始搶占市場，原因是在一些惡劣的環境中、磁卡、IC卡容易損壞、而射頻卡則不易磨損、也不怕靜電及其它情況。同時射頻卡用起來很方便、快捷。甚至不用打開包、在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。
又比如會員制收費卡、職工就餐卡、商店收費、電話卡、儲蓄卡等等均可使用射頻卡。射頻卡上有內存分區，不同區域有不同的安全級別、可以在各種的應用中使用，互不干擾，而未來的發展必將各種卡的應用統一到一張卡上，個人手持一張卡就可以各處使用。
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式、節約了成本，舉兩個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，RFID完全有效地解決了倉庫里與貨物流動有關的信息的管理，并可自動識別貨物，確定貨物的位置。
汽車防盜 ——這是RFID較新的應用。由于已經開發了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡，在汽車上裝有讀寫器。當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。同樣這種射頻卡也可用于家庭和辦公室的防盜。
名牌產品、證件護照的偽造問題；在中國大量的假冒偽造產品充斥市場將會沉重打擊民族工業。將射頻識別技術應用在防偽的領域有她自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。
利用射頻識別技術、廠家、批發商、零售商之間可以使用唯一的產品號來標識產品的身份。生產過程中在每樣產品上封裝入射頻卡，卡上記載了唯一的產品號。批發商、零售商用廠家提供的讀寫器就可以嚴格檢驗產品的合法性。唯一的產品標識號完全可以做到與已用數據庫體系兼容。
RFID技術應用可以防止商品盜竊。系統是基本配置的RFID、內存容量僅為1比特，即開或關。它是基于從1930年就已知道的磁性物質的特性，有四種主要技術：微波、磁場、聲磁、射頻。系統包括貼在物體上的射頻卡，和商店出口處的掃描器，射頻卡在安裝時被激活，它在激活狀態時接近掃描器將會被探測到，這樣就會報警。貨物購買之后，射頻卡由銷售人員用專用工具拆除(典型的是在衣服店里)，或者射頻卡可以用磁場來使其失效或破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛的使用。據估計每年消耗六十億套。
畜牧管理。信鴿、生物屠宰、寵物防疫管理等。這個領域的發展起步于賽馬的識別，射頻卡為牲畜的識別提供了現代化管理的方法。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。讀寫器連接到跑道下面一系列的天線，射頻卡安裝到車前、就在天線的上方。當賽車越過起跑線時，賽車的ID號和時間被計時記錄，并存儲到中心計算機內，這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個滿意的結果。
射頻卡識別技術在中國的應用還處于一個剛剛起步的階段。但是它的發展潛力是巨大的，它的前景非常誘人。射頻卡作為信息的載體與接口，對于各種信息的獲取及處理將起到快速、準確的作用。在不久的將來RFID技術就將同其它識別技術一樣深入我們的生活，為我們的生活添方便，為我們的工作增光彩。
一、射頻卡識別技術概述
手持一張小小的卡片，輕輕一晃，門嘎然而開——這不是電影科幻片的“蒙太奇”鏡頭，而是射頻卡的自動識別技術的應用。南京某電氣設備公司，最近在南京金東南智能卡有限公司訂購了一批特制的異型RFID卡，已經將RFID技術用在了電氣產品的身份識別與安全保護上（ID電子鎖）。
射頻卡識別技術(RFID，即Radio Frequency Identificati on)是從二十世紀八十年代起并逐步走向成熟的一項自動識別技術。隨著大規模集成電路技術的發展與成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，功能愈趨強大，正大踏步進入實用化的階段。射頻卡就是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。她和同期或早期的接觸式識別技術不同、RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別。因此，她可在身份識別、門禁通道、不停車收費、產品證件防偽、防盜及科學化自動化管理方面等更廣泛的場合中應用。
典型的射頻識別系統包括兩部分：它們是射頻卡、讀寫器。
射頻卡的幾個主要模塊集成到一塊芯片中、完成與讀寫器通信，芯片上有內存部分用來儲存識別號碼或其它數據：內存容量從幾個比特到幾十千比特。 芯片外圍僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式：可以如常見的信用卡的形式及小圓片、紐扣式、手表式、卡通式等形式。和早期的條碼、磁卡、接觸式IC卡等識別技術相比，射頻卡具有非接觸,工作距離長,適于惡劣環境, 可識別運動目標等優點。在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射能量形成電磁場、區域大小取決于工作頻率和天線尺寸。射頻卡經過這個區域時檢測到讀寫器的信號就開始發送儲存的信息及數據。讀寫器發送的信號通常提供時鐘信號及射頻卡所需的足夠能量，其中的時鐘信號使數據同步，從而簡化了系統的設計。讀寫器接收到卡的數據后、解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性、然后通過RS232,RS422,RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡、而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數或甚至與GPS系統連接來跟蹤物體。
射頻卡最大的優點就在于非接觸、因此完成識別工作時無須人工干預、適于實現自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，短距離的射頻卡可以在這樣的環境中替代條碼、例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距離的產品多用于交通上，可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份、集裝箱、安全保障、巡邏管理等。
RFID技術的分類方法主要有四種：根據工作頻率的不同可分為高頻、中頻及低頻系統。低頻系統一般工作在100-500kHZ；中頻系統工作在10到15MHZ左右；而高頻系統則可達850-950MHZ甚至2．4-5GHZ的微波段。高頻系統應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車測控，高速公路不停車收費等系統，但天線波束較窄價格較高；中頻系統在13.56MHz的范圍。這個頻率用于門禁控制和需傳送大量數據的應用；低頻系統用于短距離、低成本的應用中，如目前常見的門禁控制、動物監管、物流跟蹤……
根據射頻卡的芯片不同可分成三種：可讀寫卡(RW)、一次寫入多次讀出卡 (WORM)和只讀卡(R0)。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡,寫入后數據不能改變，WORM卡比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼,不能逐改，這樣提供了安全性，RO卡最便宜。射頻卡可以做得很薄很小，例如1厘米長度或更小。
射頻卡根據取電方式不同也可分為有源、無源兩種。有源射頻卡使用卡內的電池的能量、識別距離較長，可達幾米，但是它的壽命有限并且價格較高；無源射頻卡不含有電池，利用耦臺的讀寫器發射的電磁場能量作為自己的能量，它的重量輕、體積小，壽命可以非常長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十厘米到一米，且需要讀寫器的發射功率大。
根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據，它必須利用讀寫器的載波來調制自己的信號，在門禁或交通的應用中適宜，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡則主要用于有障礙物的應用中，距離更遠(可達30米)。
目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡，射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長則射頻卡之間的距離也要大。應用起來很不方便。現在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要，所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提供系統的效率。
二、射頻卡識別技術在國外
射頻識別技術在國外的應用發展很快，RFID的應用仍在層出不窮。RFID產品種類很多，象德州儀表、 Motoro1a、Phllips等等世界著名廠家都生產RFID產品，并且它們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域：汽車、火車等交通監控；高速公路自動收費系統；停車場管理系統；物品管理；流水線生產自動化；安全出入檢查；倉儲管理；動物管理；車輛防盜等等。
據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量1994年為2030萬套，1997年有關產品的銷量將猛增到為9810萬套； 2003年則為9億美元，其中在2003-2010年間射頗識別產品在全世界銷售額的年平均增長率將達255％。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
三、射頻卡識別技術在中國
隨著我國金卡工程計劃實施及金融卡網絡系統的普及，加速推動了我國國民經濟信息化的進程。同時，也帶動各種自動識別技術的應用及發展。射頻卡識別技術做為一種新興的自動識別產品，也在中國很快地普及。國內已有數十家公司在引進國外的先進技術，開發自己的射頻識別系統。上海、南京、大連等城市的公共汽車使用了電子月票，
在城市交通方面，交通的狀況日趨擁擠，解決交通問題不能只依賴于修路、加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的。而基于RFID技術的實時交通督導和最佳路線電子地圖很快將成為現實。用RFID技術實時跟蹤車輛，通過交通控制中心的網絡在各個路段向司機報告交通狀況，指揮車輛繞開堵塞路段，并用電子地圖實時顯示交通狀況。能夠使得交通流向均勻，大大提高道路利用率。還可用于車輛特權控制，在信號燈處給警車、應急車輛、公共汽車等行駛特權；自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外、公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，給乘客很大的方便。用RFID技術能使交通的指揮自動化、法制化，有助于改善交通狀況。
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡，一卡可以多用，比如作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出人手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖人會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
用射頻卡還可以保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面如：計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上，該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
在我國普遍采用現金交易，現金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費應用射頻卡也開始搶占市場，原因是在一些惡劣的環境中、磁卡、IC卡容易損壞、而射頻卡則不易磨損、也不怕靜電及其它情況。同時射頻卡用起來很方便、快捷。甚至不用打開包、在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。
又比如會員制收費卡、職工就餐卡、商店收費、電話卡、儲蓄卡等等均可使用射頻卡。射頻卡上有內存分區，不同區域有不同的安全級別、可以在各種的應用中使用，互不干擾，而未來的發展必將各種卡的應用統一到一張卡上，個人手持一張卡就可以各處使用。
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式、節約了成本，舉兩個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，RFID完全有效地解決了倉庫里與貨物流動有關的信息的管理，并可自動識別貨物，確定貨物的位置。
汽車防盜 ——這是RFID較新的應用。由于已經開發了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡，在汽車上裝有讀寫器。當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。同樣這種射頻卡也可用于家庭和辦公室的防盜。
名牌產品、證件護照的偽造問題；在中國大量的假冒偽造產品充斥市場將會沉重打擊民族工業。將射頻識別技術應用在防偽的領域有她自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。
利用射頻識別技術、廠家、批發商、零售商之間可以使用唯一的產品號來標識產品的身份。生產過程中在每樣產品上封裝入射頻卡，卡上記載了唯一的產品號。批發商、零售商用廠家提供的讀寫器就可以嚴格檢驗產品的合法性。唯一的產品標識號完全可以做到與已用數據庫體系兼容。
RFID技術應用可以防止商品盜竊。系統是基本配置的RFID、內存容量僅為1比特，即開或關。它是基于從1930年就已知道的磁性物質的特性，有四種主要技術：微波、磁場、聲磁、射頻。系統包括貼在物體上的射頻卡，和商店出口處的掃描器，射頻卡在安裝時被激活，它在激活狀態時接近掃描器將會被探測到，這樣就會報警。貨物購買之后，射頻卡由銷售人員用專用工具拆除(典型的是在衣服店里)，或者射頻卡可以用磁場來使其失效或破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛的使用。據估計每年消耗六十億套。
畜牧管理。信鴿、生物屠宰、寵物防疫管理等。這個領域的發展起步于賽馬的識別，射頻卡為牲畜的識別提供了現代化管理的方法。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。讀寫器連接到跑道下面一系列的天線，射頻卡安裝到車前、就在天線的上方。當賽車越過起跑線時，賽車的ID號和時間被計時記錄，并存儲到中心計算機內，這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個滿意的結果。
射頻卡識別技術在中國的應用還處于一個剛剛起步的階段。但是它的發展潛力是巨大的，它的前景非常誘人。射頻卡作為信息的載體與接口，對于各種信息的獲取及處理將起到快速、準確的作用。在不久的將來RFID技術就將同其它識別技術一樣深入我們的生活，為我們的生活添方便，為我們的工作增光彩。
