01什么是RFID

RFID（Radio Frequency Identification）射頻識別技術，又稱“電子標簽”，是20世紀90年代開始興起的一種非接觸式自動識別技術，在無人進行干預的情況下，它可以通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關的數據。RFID技術工作環境彈性較大，除可在極端環境下進行工作外，亦可識別高速運動物體和同一時間識別多個標簽。

02RFID組成及工作原理

RFID主要由標簽、閱讀器/讀寫器、天線三個部分組成。

標簽的主要功能是附著在物體上用以標識目標對象，由耦合元件及芯片組成，具有唯一的電子編碼；

閱讀器/讀寫器的主要功能是讀取(或寫入）標簽信息，分為手持式和固定式；

天線的功能則是在標簽和閱讀器之間傳遞射頻信號。

RFID的基本工作流程是閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，標簽進入電磁場后產生感應電流，標簽獲得能量被激活，發送出存儲在芯片中的產品信息，接受天線收到從標簽中發送來的載波信號，在經過天線調節器傳送回閱讀器，閱讀器對信號進行解調和解碼后送到后臺主系統進行處理，這種標簽被稱為無源標簽或被動標簽（Passive Tag）。有源標簽或主動標簽（Active Tag）主動發送某一頻率的信號，閱讀器讀取并解碼信號后，發送至主系統進行有關數據處理。主動標簽自身裝有電池供電，與被動標簽相比成本更高，讀寫距離較遠且體積較大。

▲RFID識別技術工作原理

RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

▲RFID系統架構圖

03RFID分類

RFID的分類有多種方式，可分為按工作頻率分類，按供電方式分類，按應用范圍分類，按數據讀寫類型分類。詳見下圖：

04RFID工作頻段

RFID應用系統的工作頻率寬泛，低可至100KHz，高可達5GHz。目前國際主要采用的頻段有：低頻（125KHz-134KHz）、高頻（13.56MHz）、超高頻（860M-960MHz）、和微波（2.45GHz、5.8GHz）產品。對于天線而言，當傳輸的信號波長遠超過天線有效尺寸時，天線作為電路負載呈明顯的感性，導致信號能量被存儲在天線近場區，從而不能被高效地傳播。而天線受應用環境和重量限制，往往不能做的足夠大。以13.56MHz頻率舉例，對應八分之一波長約為需2.7m，因此UHF頻段就成為無源RFID在較遠距離（0.5m~10m）傳輸的應用首選。相比于2.4GHz頻段，900MHz頻段天線的有效尺寸更大，意味著更多的能量可以被接收。

▲RFID頻段分布示意圖

▲主要國家和地區的UHF(Ultra High Frequency)RFID頻段分配

05RFID協議標準

▲RFID技術相關協議標準與特征

06RFID核心技術

伴隨UHF的RFID應用越來越廣泛，相應地技術與產品標準化工作也在持續進行中，其現行行業規范ISO/IEC 18000-63中，對RFID的技術層次都做了明確的規定。無源RFID通信采用半雙工方式，由RFID讀寫器首先使用PIE編碼發送帶有廣播性質的UHF能量信號，該信號在編碼前已做過ASK或者PSK數字調制處理，標簽收到讀寫器發射的RF信號進行解調，并通過反向散射技術將數據返回至讀寫器。對于的UHF電子標簽來說，標簽芯片的特性至關重要，它直接決定標簽產品的存儲容量、讀寫極限距離、讀寫速度、讀寫參數、信息安全等至關重要的參數，是電子標簽產品的核心技術，如圖5.1系UHF電子標簽芯片架構圖示意圖。

▲UHF電子標簽芯片架構圖

07RFID產業鏈

一套RFID方案需要設計、讀寫器、天線、標簽、支架或機柜、應用軟件，軟件集成服務等。其產業鏈劃分極細，且每個環節的廠商非常多。這里列舉一些代表廠商，供參考。

芯片：

RFID芯片分為標簽芯片和讀寫器芯片。其技術的發展趨勢仍將是功耗更低、距離更遠、讀寫速度更快、可靠性和安全性更高，并且成本不斷降低。對于國內RFID的芯片廠商，最重要的是穩定性，包括生產工藝都還需要再做改進。

1.恩智浦（NXP）

NXP的RFID芯片包括超高頻、高頻、NFC和低頻，產品已經廣泛用于倉儲、服裝零售、汽車電子、品牌保護追蹤和家畜追蹤等等。

例如，在2017年推出的UCODE 8 RAIN RFID，其更靈敏，更易于嵌入到標簽，通常用于超高頻RFID標簽中。該芯片還可為使用該標簽的公司添加專用ID號，以實現品牌鑒定。

2.意聯科技(Alien Technology)

美國意聯科技是行業內領先的供應商，專門提供符合EPCglobal Gen2及ISO/IEC 18000-6c標準的超高頻無源射頻識別芯片，以及標簽、閱讀器和專業服務相關的技術及產品。

Higgs-4就是一款高度集成的單芯片EPC Gen2超高頻射頻識別標簽芯片。它可以在低射頻功率下寫入數據，也可在大數量標簽的零售應用中對標簽同時寫入數據。

3.英頻杰（Impinj）

美國英頻杰公司是全球領先的超高頻Gen 2 RFID解決方案供應商，產品包括高性能的標簽芯片，讀寫器，讀寫器芯片，軟件，天線和系統集成。

例如，Monza S6-C標簽芯片為大規模物品智能化應用提供了高性能和數據完整性。它包含了自動性能調節、自我診斷和耐久結構等特性，在提高標簽的質量和讀取性能的同時，也降低了標簽應用的成本。其適合于零售、醫療、票務和其他應用的單品級應用。

4.復旦微電子

上海復旦微電子集團股份有限公司的超高頻系列芯片基于在射頻和存儲領域的多年技術積累，具有射頻讀寫靈敏度高，兼容性好，存儲器可靠性高等特點，可廣泛應用于物資管理、交通運輸、物流快遞、人員管理、門禁管理等領域。

復旦微電子的超高頻RFID標簽芯片工作頻段為840MHz到960MHz，此系列芯片包括了符合國內標準GB/T29768和GJB7377.1的超高頻標簽芯片，以及符合國際ISO18000-6C協議的標簽芯片。分別可提供不帶加密算法的普通版本和帶加密算法的安全版本芯片。

5.江蘇芯云科技

江蘇芯云科技是一家扎根中國本土，由技術創新驅動的電子科技公司，依托極富競爭力的海歸技術團隊在芯片設計及關鍵技術領域突破，構建云應用的協同創新生態，參與全球集成電路、電子解決方案商業化競爭。芯云科技除了在RFID領域具備從芯片到整體解決方案的能力以外，芯云科技自主研發的高速電力線載波通信(HPLC)芯片及模組已經廣泛應用于國家電網智能抄表領域，高度契合智能電網用電信息采集“全集抄、全費控、主動監測”的要求。與此同時，芯云科技自主研發的8通道16bit位ADC芯片，主要用于電網繼電保護裝置與自動化設備，已經通過國家電網相關產業單位的系統驗證，進入系統實際掛測階段。

芯云科技RFID產品整體解決方案覆蓋云、管、端，構建立體式物聯網連接管控體系，產品主要包括RFID無源超高頻電子標簽芯片、無源超高頻電子標簽、超高頻手持式讀寫器、超高頻RFID通道門，云平臺信息化系統等。目前產品與方案在資產管理、智能倉儲、移動運檢等領域已進行實地應用。

▲RFID技術在資產管理智能巡檢中的應用

6.深圳遠望谷

深圳市遠望谷信息技術股份有限公司建有全球領先的RFID產品性能測試中心，可為大規模的物聯網建設提供RFID技術、產品和解決方案服務，擁有6大系列100余種RFID產品。其聚焦鐵路、圖書與零售三大戰略性行業，并為紡織洗滌、智慧旅游、煙酒管理、智能交通等領域提供高性能的RFID產品和解決方案。

遠望谷1995年就開始研制開發貨車電子標簽專用芯片，目前已研制出具有完全自主知識產權的第一代貨車電子標簽專用芯片，也使得貨車電子標簽有了一顆“中國芯”。由于這顆“中國芯”，迫使美國把原來售價150美元的貨車電子標簽降價到20多美元。

天線：

RFID天線也分為標簽天線和讀寫器天線。根據應用場合各有不同，RFID標簽可能需要貼在不同類型、不同形狀的物體上，甚至需要嵌入到物體內部。標簽天線和讀寫器天線還分別承擔接收能量和發射能量的作用，這些因素對天線的設計提出了嚴格要求。

1.萊爾德（Laird Tech）

美國萊爾德科技集團是設計和制造電磁屏蔽材料、導熱界面材料和無線天線產品的世界著名公司，產品廣泛應用于電信、數據通訊、手機、計算機、通用電子裝置、網絡設備、航空航天、國防、汽車以及醫療設備等領域。

2.英內爾科技

深圳市英內爾科技有限公司是專業從事RFID天線設計開發、生產、銷售的科技企業。它主要為RFID標簽企業提供：PET鋁蝕刻天線、PET銅蝕刻天線、NFC線路板線圈天線、抗金屬干擾天線、各類PCB高精密異形天線以及代客戶進行天線設計開發。它可提供快速優質的高頻和超高頻蝕刻天線。

3.澳信科技

佛山澳信科技有限公司集研發、生產和銷售于一體。其擅長無線射頻應用等領域的讀卡器天線，主營4G/LTE、3G、WIFI、WIMAX、RFID、VHF/UHF、TV、MIMO、CPE、GPS、GSM、CDMA等。

設備：

RFID設備包括閱讀器及標簽。RFID閱讀器可透過運用電磁場識別及追蹤RFID標簽，并取得該等標簽所儲存之電子信息。

1.霍尼韋爾掃描與移動技術部（HSM）

霍尼韋爾掃描與移動技術部隸屬于霍尼韋爾自動化控制系統集團。作為一家專業的條形碼掃描器制造商，旗下產品包括激光條形碼掃描器、影像條形碼掃描器、OEM掃描引擎、移動數據終端和條形碼檢測儀。

2.斑馬技術公司

斑馬技術公司1999年開始開發RFID打印機，成功開發了高頻、超高頻的RFID打印機。斑馬技術的產品和解決方案被全球眾多行業廣泛采用，適合各種應用。例如，利用條碼腕帶和臨床樣本采集，提升患者醫護安全；使用移動設備打印收據，加快結賬；簡化倉儲業務流程；以及利用實時信息為專業比賽和娛樂節目增加新的分析數據。

3.ThingMagic

ThingMagic是全球知名的RFID設備制造商，成立于2000年，總部設在美國波士頓。其專注于讀寫器、傳感器和嵌入式系統技術的研發和生產。它的固定式讀寫器M6和智能讀寫器Astra一直在市場上有廣泛應用，并在全球有很高的知名度和占有率，廣泛應用在車輛管理、人員管理和供應鏈管理等多種場合。

08RFID應用場景

RFID技術已經廣泛應用在資產管理、零售、物流、服裝、交通、醫療、身份識別、金融支付等領域，在國計民生中發揮著重要的作用，并且隨著物聯網技術的發展與推廣，RFID作為感知層的關鍵技術之一，并且迎來更大的機遇期。以RFID在資產管理方面的應用為例，我們來看看RFID技術在物聯網資產管理項目中的具體應用。

如下圖所示，基于RFID技術物聯網資產管理系統一般可分為三層架構：

▲基于RFID技術物聯網系統應用架構

信息采集層：具體設備包括通過RFID電子標簽、RFID手持讀寫器、RFID通道門等，共同完成對資產配備的RFID標簽的信息進行存儲、采集、上報等功能，通過RFID標簽序列號的唯一性來管理標識設備資產。

數據傳輸層：RFID讀寫設備采集到的資產信息，可通過移動網絡、WiFi、以太網等方式傳輸至后臺系統管理平臺。

業務管理層：部署云管理平臺，用于管理系統內各類設備資源，同時有效進行數據分析，從而判斷貨物出庫、入庫、移庫、盤點等流程。同時可生成相應報表明細單、并在系統中做相應的處理。

通過基于物聯網的資產管理系統應用，實現資產信息化、智能化、標準化管理，構建資產全生命周期管理體系及多層次安全防護措施，實現賬、卡、物一致，提升資產盤點效率、實現資產流轉實時監控、資產出入庫異常狀態主動上報等功能，大大提升日常工作維護效率。同時業務系統對數據進行細致分析，對資產業務信息全面掌握，有效挖掘數據價值，提升數據應用水平，為資產管理決策提供更有價值的信息，全面提升資產管理水平。

金航標kinghelm產品

幾十年來RFID技術的理論得到了豐富和完善，有源、無源及半無源電子標簽均得到了飛速發展，單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠距離識別、適應高速移動物體的RFID正在成為現實。金航標kinghelm電子有限公司致力于研發新的產品，在RFID這條路上也越走越遠。