我国RFID射频识别技术起步较晚,为了加快推进我国国民经济信息化,在1993年我国政府制定并决定推行了金卡工程实施计划以及在全国范围内推行金融卡网络系统的十年规划。由此自动识别技术在我国迅猛发展,并逐步应用到日常生活中。虽然RFID射频识别技术是一种新兴的自动识别技术,但是凭借其优异的性能,很快在中国得到了普及,并被广泛用于高速公路收费站、电子门票、物流跟踪、产品防伪等方面。
经过几年的不懈努力,我国在芯片设计方面逐渐缩小了与国际芯片设计水平的差距,在甚高频端的RFID芯片设计上国内很多大厂商高度重视,研发出了通过EPCglobal官方授权认证的芯片。在标签封装方面,已经成功掌握了成熟的卡片形式的封装技术,具备低成本高效益的RFID产品封装能力,并且新的封装技术也得到了较快的发展。在系统集成方面,国内的系统集成商已具备大型系统集成能力,并逐步开发了RFID数据处理和分析系统软件,逐步缩小了与国外差距。随着技术的不断进步,智能化交通、智慧城市的设想已经在逐步实现。
RFID射频识别技术的发展,一方面受到应有需求的推动,另一方面射频识别技术的成功应用又推动了应用需求的进一步扩展。射频识别技术与其他传统识别技术相比,具有以下显著的优势:
非接触性:读写器和标签通信时是非接触的,并且读写距离达到几厘米甚至几十米。
操作方便、读写速度快:RFID标签不需要像集成电路卡那样进行插拔操作,因此读写速度更快。同时标签天线为全向天线,因此可以从任意方向通过读卡器场区,这样方便了操作,提高了读写速度。
信息容量大,一卡多用:利用标签的UID(Unique identifier唯一识别符)可以标识多个电子标签,同时一个标签的存储空间还可以存储其他数据,标签可根据用户的需要扩充到数十K实现各种不同的应用,实现一卡多用。
识别速度快:标签一旦进入磁场区,读写器就能立即读取标签中存储的信息,而且能够防止多个标签同时处在读写器工作范围内时数据之间相互干扰,从而实现批量识别。
安全性能好:电子标签的UID号是唯一的,并且电子标签存储的数据内容可进行密码保护,从而保证了更高的安全性。
穿透性好和无屏障读写:在被塑料、纸张、木材、布料等不透明或非金属的东西覆盖时,RFID仍然能够穿透并进行通信。
可动态修改标签数据:RFID标签可以重复地增加、修改和删除RFID标签内存储的数据,能更方便快捷地更新信息,从而使得RFID标签具有交互式便携数据文件功能,且写入数据的时间比打印条形码的时间还短。
动态实时通讯:标签能以每秒50~100次的频率和读写器进行通信,一旦附着了RFID标签的物体出现在读写器的有效读写范围之内,则可对标签的位置进行动态追踪和监控。
寿命长,应用广:其无线通信方式,使得它可工作在粉尘、水、油污等恶劣环境。 由于RFID标签采用封闭式包装将信息储存在芯片中,避免了水、油和化学品等物质的污染,因此具有较强的抗污染能力和耐久性。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 RFID标准化
1.2.2 ISO/IEC 14443协议
1.2.3 国内外RFID测试研究现状
1.2.4 虚拟仪器技术
1.3 本文开展的主要工作
本文主要针对基于ISO/IEC 14443协议的RFID射频一致性测试关键技术进行研究,并基于NI模块化仪器实现RFID测试系统。具体工作如下:
首先介绍了现有的典型的RFID系统基本组成,包括读写器、标签及中央信息系统,并具体阐述了每个组件的具体功能;重点阐述了无源RFID系统的工作机制,对现有RFID系统进行了分类,并分析了不同类别的RFID系统的优缺点。