三分钟带你了解RFID技术
RFID技术其实就是指无线电射频技术，其技术主要借助于磁场或者是电磁场原理，通过无线射频方式实现设备之间的双向通信，从而实现交换数据的功能，该技术最大特点就是不用接触就可以获得对方的信息，ETC、物流、图书馆就是比较典型的几个应用场景，RFID技术常用的无线电波频段主要包括:低频、高频、超高频和微波几个频段。
RFID系统主要由读写器、电子标签和数据管理系统3个部分组成。
RFID系统组成
读写器
电子标签（Tag） ：电子标签主要用于储存一定的数据信息，同时它会接受来自阅读器的信号，并把所要求的数据送回给阅读器，电子标签一般会被贴到或者固定安装到物品上。
电子标签
数据管理系统： 主要工作是处理阅读器传输来的电子标签数据进行解析，同时完成用户需要的功能。例如下面这个系统流程：
D
数据管理系统
RFID系统工作原理
当电子标签处于阅读器的识别范围内时，阅读器发射特定频率的无线电波能量，电子标签将接收到阅读器发出的射频信号，并产生感应电流。借助该电流所产生的能量，电子标签发送出存储在其芯片中的信息。这类电子标签一般称为无源标签或被动标签，或者由标签主动发送某一频率的信号到阅读器，这类电子标签一般称为有源标签或主动标签。阅读器接收到电子标签返回的信息后，进行解码，然后送至相关应用软件或者数据管理系统，进行数据处理。
RFID分类
RFID技术依据其标签的供电方式可分为三类，即无源RFID、有源RFID 和半有源RFID。
无源RFID系统通过电磁感应线圈获取能量来对自身短暂供电，完成信息交换。其结构简单、成本低、故障率低，使用寿命较长。然而，无源 RFID的有效识别距离通常较短，一般用于近距离的接触式识别。无源RFID主要工作在较低频段125kHz、13.56MHz等。无源RFID系统的典型应用包括:公交卡、二代身份证和食堂餐卡等。有源RFID系统研发起步较晚，但已应用在各领域。例如ETC，采用了有源 RFID系统。有源RFID通过外接电源或者内置电池供电，主动向阅读器发送信号，拥有了较远的传输距离与较快的传输速度。有源RFID标签可在100m范围与阅读器建立数据通信，读取率可达1700次/s。有源RFID主要工作在90OMHz、2.45GHz、5.8GHz等超高频段和微波频段，且具有可以同时识别多个标签的功能。有源RFID 系统的上述特性使其广泛应用于高性能、大范围的RFID场景。由于无源RFID系统有效识别距离较短；有源RFID识别距离足够长，但需外接电源或者内置电池，体积较大。为了解决这一矛盾，半有源RFID系统应运而生。半有源RFID技术又称为低频激活触发技术。在通常情况下，半有源RFID标签处于休眠状态，仅对标签中保持数据的部分进行供电，因此耗电量较小，可维持较长的时间。当标签进入RFID阅读器的识别范围后，阅读器先以125kHz的低频信号在小范围内精确激活标签使之进入工作状态，再通过2.4GHz的微波与其进行信息传递。也就是说，在不同位置安置多个低频阅读器用于激活半有源RFID 产品，由此，既能实现定位，又能实现数据的采集与传输。写下最后
实现RFID资产管理,可以考虑采用NB-IOT或者Lora技术，将RFID读写器采集到的数据实时传输到Lora基站,并上传到后端。目前了解，有些公司已经在做尝试了，RFID做识别，NB或者Lora做传输。如果自己开发的话，需要做硬件的对接和数据对接，然后做后台，市面上应该有成熟的硬件方案了，但是软件后台肯定需要自己开发，一般硬件公司会提供SDK。目前RFID应用十分广泛，涉及到社会生活方方面面在物流、零售、制造业、服装业、医疗、身份识别、防伪、资产管理、交通、食品、汽车、军事、金融支付等领域均可应用，PFID技术应该会是一个非常有前景的一个发展方向。
RFID定义、分类及市场规模
RFID定义
什么是RFID？根据《GB∕T 29261.3-2012 信息技术 自动识别和数据采集技术 词汇 第3部分：射频识别》中所定义：射频识别(Radio Frequency IDentification，RFID) 是在频谱的射频部分，利用电磁耦合或感应耦合，通过各种调制和编码方案，与射频标签交互通信唯一读取射频标签身份的技术。
射频识别(RFID)是一种技术，一种通过无线通信技术读取电子标签身份信息的技术。
RFID分类
通常，RFID可以按照使用频率、能量供给方式来对RFID标签进行分类。
按频率划分：
按照RFID系统工作频率对RFID进行分类，可分为低频、高频和超高频三大类。
低频(Low frequency，LF) - 120 - 150kHz，低频标签成本低高频(High frequency，HF) -13.56 MHz，高频标签具有更高的传输速率和距离超高频(Ultra high frequency,UHF) - 433 MHz、800/900MHz、2.45GHz、5.8GHz，超高频标签具有更高的传输速率按能量供给方式划分：
按照RFID系统工作所需能量的供给方式进行分类，可分为无源、有源和半有源。
无源电子标签(passive RFID) - 没有内置电池，通过接受阅读器发射的能量转换为电源来工作。有源电子标签(active RFID) - 内置电池，一般距离较远。半无源标签(semi-passive RFID) - 内置电池仅供内部电路使用，不主动发射信号，与无源类似。RFID应用系统组成
一般地，RFID系统由标签、读写器、通信链路和后端系统组成。
根据《GB/T 35290-2017 信息安全技术 射频识别（RFID）系统通用安全技术要求》中所描述，射频识别（RFID）系统是由RFID标签、读写器、后端系统、标签和读写器之间的空中接口通信链路、读写器和后端系统之间的网络传输通信链路组成的自动识别系统。通常，读写器在一个区域内发射电磁场能量，RFID标签经过这个区域时感应到读写器的信号后进行相应的反馈，读写器接受RFID标签发送的信号，解码和校验数据的完整性等多个交互流程后，将信息传送给后端系统完成相应的处理工作。如下图所示：
RFID标签包含芯片和天线。RFID标签附着到任何物体上。RFID标签天线的主要任务是收集能量并传输唯一的标签ID。标签芯片可以包含与任何产品相关的数据，如制造商名字、型号等，与条形码相比，还可以存储更多的信息。
RFID读写器可以对RFID标签进行读写，并具有标签清点、改写及锁死标签芯片中数据等功能。
通信链路(communication link)是RFID系统中的两个节点之间的物理通道。包括读写器和标签之间的空中接口通信链路和读写器与后端系统之间的网络传输通信链路。
后端系统(back-end system)是由中间件、计算机终端、数据库、服务器等软硬件组成的系统。
RFID主要应用
航空公司和机场图书，图书馆，档案金融，安全和安全护照、身份证、通行证食品安全、动物农业和防伪医疗保健和医疗，病人识别及电子病历土地、海运物流，邮政休闲、运动和旅游制造业、工业和管理军事零售，消费品运输和汽车家畜或野生动物识别物流管理车辆管理其他市场规模
全球市场规模
根据IDTechEx市场报告的数据显示，2018年 RFID市场总计有110亿美元，预计到2022年市场规模将达到134亿美元，包括RFID标签、读写器和RFID标签、密钥卡及所有其他形式的软件/服务,包括有源和无源RFID。
在零售方面，服装标签上的应用超过其他应用的数量，2018年需求80亿个RFID标签。由于非接触式支付、运输和安全访问的推动发展，非接触式卡需求量达22亿张。动物标签2018年使用了5.4亿个标签。
IDTechEx预测，2018年将售出164亿个标签，而2017年售出了150亿个。其中大部分增长来自无源超高频RFID标签。
资料来源：IDTechEx
根据日本富士Kimera总研的数据显示：2015年实际出货约45亿个，2018年预测有72亿个。2015-2020年市场数量的年复合增长率为15.6%。随着制造业、医疗等行业的物品库存的管理，以及零售业的应用，RFID标签市场需求有望持续扩大。
资料来源：日本富士Kimera总研
中国市场规模
数据来源：中商产业研究院
根据中商产业研究院的《2017-2022年中国物联网行业市场前景及投资机会研究报告》显示，2017年中国RFID设备的市场规模预计达到450亿元，2018年预计中国RFID市场规模达560亿元。2010-2016年RFID设备的年复合增长率为32.5%。产业分布主要以华东、华南、华北地区为主。
结语
RFID作为一种无线识别技术更容易贴近于“物”，并可进行自动识别，相比于条码和二维码其成本也相对高，而随着技术和应用规模的扩大，RFID成本与条码和二维码的价差会越来越小。
RFID与传感器融合，不仅可以识别到物的ID信息，而且还可以采集到一些数据的信息，如温度、湿度等，满足了一些物联网对数据采集的需求。
无源RFID可以用非常少的能量进行无线数据的传输，这对于一些物联网的应用显得尤为重要，不再需要电池等能量供给的维护，产品应用可以终生免维护，这将会促进无源RFID传感器的应用发展。
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