RFID技術利用無線射頻方式在(zài)閱讀器和(hé / huò)射頻卡之(zhī)間進行非接觸雙向數據傳輸，以(yǐ)達到(dào)目标識别和(hé / huò)數據交換的(de)目的(de)。與傳統的(de)條型碼、磁卡及IC卡相比，射頻卡具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、不(bù)受環境影響、壽命長、便于(yú)使用的(de)特點和(hé / huò)具有防沖突功能，能同時(shí)處理多張卡片。在(zài)國(guó)外，射頻識别技術已被廣泛應用于(yú)工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等衆多領域。

　　系統組成和(hé / huò)工作原理

　　最基本的(de)RFID系統由三部分組成：

　　1. 标簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，标簽含有内置天線，用于(yú)和(hé / huò)射頻天線間進行通信。

　　2. 閱讀器：讀取(在(zài)讀寫卡中還可以(yǐ)寫入)标簽信息的(de)設備。

　　3. 天線：在(zài)标簽和(hé / huò)讀取器間傳遞射頻信号。

　　有些系統還通過閱讀器的(de)RS232或RS485接口與外部計算機(上(shàng)位機主系統)連接，進行數據交換。

　　系統的(de)基本工作流程是(shì)：閱讀器通過發射天線發送一(yī / yì ／yí)定頻率的(de)射頻信号，當射頻卡進入發射天線工作區域時(shí)産生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡将自身編碼等信息通過卡内置發送天線發送出(chū)去；系統接收天線接收到(dào)從射頻卡發送來(lái)的(de)載波信号，經天線調節器傳送到(dào)閱讀器，閱讀器對接收的(de)信号進行解調和(hé / huò)解碼然後送到(dào)後台主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的(de)合法性，針對不(bù)同的(de)設定做出(chū)相應的(de)處理和(hé / huò)控制，發出(chū)指令信号控制執行機構動作。

　　在(zài)耦合方式(電感-電磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、從射頻卡到(dào)閱讀器的(de)數據傳輸方法(負載調制、反向散射、高次諧波)以(yǐ)及頻率範圍等方面，不(bù)同的(de)非接觸傳輸方法有根本的(de)區别，但所有的(de)閱讀器在(zài)功能原理上(shàng)，以(yǐ)及由此決定的(de)設計構造上(shàng)都很相似，所有閱讀器均可簡化爲(wéi / wèi)高頻接口和(hé / huò)控制單元兩個(gè)基本模塊。高頻接口包含發送器和(hé / huò)接收器，其功能包括：産生高頻發射功率以(yǐ)啓動射頻卡并提供能量；對發射信号進行調制，用于(yú)将數據傳送給射頻卡；接收并解調來(lái)自射頻卡的(de)高頻信号。不(bù)同射頻識别系統的(de)高頻接口設計具有一(yī / yì ／yí)些差異，電感耦合系統的(de)高頻接口原理圖如圖1所示。

　　閱讀器的(de)控制單元的(de)功能包括：與應用系統軟件進行通信，并執行應用系統軟件發來(lái)的(de)命令；控制與射頻卡的(de)通信過程(主-從原則)；信号的(de)編解碼。對一(yī / yì ／yí)些特殊的(de)系統還有執行反碰撞算法，對射頻卡與閱讀器間要(yào / yāo)傳送的(de)數據進行加密和(hé / huò)解密，以(yǐ)及進行射頻卡和(hé / huò)閱讀器間的(de)身份驗證等附加功能。

　　射頻識别系統的(de)讀寫距離是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)很關鍵的(de)參數。目前，長距離射頻識别系統的(de)價格還很貴，因此尋找提高其讀寫距離的(de)方法很重要(yào / yāo)。影響射頻卡讀寫距離的(de)因素包括天線工作頻率、閱讀器的(de)RF輸出(chū)功率、閱讀器的(de)接收靈敏度、射頻卡的(de)功耗、天線及諧振電路的(de)Q值、天線方向、閱讀器和(hé / huò)射頻卡的(de)耦合度，以(yǐ)及射頻卡本身獲得的(de)能量及發送信息的(de)能量等。大(dà)多數系統的(de)讀取距離和(hé / huò)寫入距離是(shì)不(bù)同的(de)，寫入距離大(dà)約是(shì)讀取距離的(de)40%～80%。

　　射頻卡的(de)标準及分類

　　目前生産RFID産品的(de)很多公司都采用自己的(de)标準，國(guó)際上(shàng)還沒有統一(yī / yì ／yí)的(de)标準。目前，可供射頻卡使用的(de)幾種标準有ISO10536、ISO14443、ISO15693和(hé / huò)ISO18OOO。應用最多的(de)是(shì)ISO14443和(hé / huò)ISO15693，這(zhè)兩個(gè)标準都由物理特性、射頻功率和(hé / huò)信号接口、初始化和(hé / huò)反碰撞以(yǐ)及傳輸協議四部分組成。

　　按照不(bù)同得方式，射頻卡有以(yǐ)下幾種分類：

　　1. 按供電方式分爲(wéi / wèi)有源卡和(hé / huò)無源卡。有源是(shì)指卡内有電池提供電源，其作用距離較遠，但壽命有限、體積較大(dà)、成本高，且不(bù)适合在(zài)惡劣環境下工作；無源卡内無電池，它利用波束供電技術将接收到(dào)的(de)射頻能量轉化爲(wéi / wèi)直流電源爲(wéi / wèi)卡内電路供電，其作用距離相對有源卡短，但壽命長且對工作環境要(yào / yāo)求不(bù)高。

　　2. 按載波頻率分爲(wéi / wèi)低頻射頻卡、中頻射頻卡和(hé / huò)高頻射頻卡。低頻射頻卡主要(yào / yāo)有125kHz和(hé / huò)134.2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要(yào / yāo)爲(wéi / wèi)13.56MHz，高頻射頻卡主要(yào / yāo)爲(wéi / wèi)433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低頻系統主要(yào / yāo)用于(yú)短距離、低成本的(de)應用中，如多數的(de)門禁控制、校園卡、動物監管、貨物跟蹤等。中頻系統用于(yú)門禁控制和(hé / huò)需傳送大(dà)量數據的(de)應用系統；高頻系統應用于(yú)需要(yào / yāo)較長的(de)讀寫距離和(hé / huò)高讀寫速度的(de)場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在(zài)火車監控、高速公路收費等系統中應用。

　　3. 按調制方式的(de)不(bù)同可分爲(wéi / wèi)主動式和(hé / huò)被動式。主動式射頻卡用自身的(de)射頻能量主動地(dì / de)發送數據給讀寫器；被動式射頻卡使用調制散射方式發射數據，它必須利用讀寫器的(de)載波來(lái)調制自己的(de)信号，該類技術适合用在(zài)門禁或交通應用中，因爲(wéi / wèi)讀寫器可以(yǐ)确保隻激活一(yī / yì ／yí)定範圍之(zhī)内的(de)射頻卡。在(zài)有障礙物的(de)情況下，用調制散射方式，讀寫器的(de)能量必須來(lái)去穿過障礙物兩次。而(ér)主動方式的(de)射頻卡發射的(de)信号僅穿過障礙物一(yī / yì ／yí)次，因此主動方式工作的(de)射頻卡主要(yào / yāo)用于(yú)有障礙物的(de)應用中，距離更遠(可達30米)。

　　4. 按作用距離可分爲(wéi / wèi)密耦合卡(作用距離小于(yú)1厘米)、近耦合卡(作用距離小于(yú)15厘米)、疏耦合卡(作用距離約1米)和(hé / huò)遠距離卡(作用距離從1米到(dào)10米，甚至更遠)。

　　5. 按芯片分爲(wéi / wèi)隻讀卡、讀寫卡和(hé / huò)CPU卡。