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一、RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別技術(shù)RFID（Radio Frequency Identification Technology）是從八十年代起走向成熟的一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。從概念上來講，RFID 類似于條碼掃描，對(duì)于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光電信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID單元，利用RF信號(hào)將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。RFID單元中載有關(guān)于目標(biāo)物的各類相關(guān)信息，如：該目標(biāo)物的名稱，目標(biāo)物運(yùn)輸起始終止地點(diǎn)、中轉(zhuǎn)地點(diǎn)及目標(biāo)物經(jīng)過某一地的具體時(shí)間等，還可以載入諸如溫度等指標(biāo)。RFID單元，如標(biāo)簽、卡等可靈活附著于從車輛到載貨底盤的各類物品。

（1）、最基本的RFID系統(tǒng)組成：

閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；

天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。讀器可無接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到電腦上進(jìn)行下一步處理。(在以上基本配置之外，還應(yīng)包括相應(yīng)的應(yīng)用軟件)

標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)全球唯一的ID號(hào)碼——UID，UID是在制作芯片時(shí)放在ROM中的，無法修改。用戶數(shù)據(jù)區(qū)(DATA)是供用戶存放數(shù)據(jù)的，可以進(jìn)行讀寫、覆蓋、增加的操作。讀寫器對(duì)標(biāo)簽的操作有三類：

識(shí)別(Identify):讀取UID；

讀取(Read):讀取用戶數(shù)據(jù)；

寫入(Write):寫入用戶數(shù)據(jù)

（2）RFID系統(tǒng)的工作原理：

RFID系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面，電子標(biāo)簽中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。閱讀器可無接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理。

（3）RFID系統(tǒng)的工作頻率：

通常閱讀器發(fā)送時(shí)所使用的頻率被稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率。常見的工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz及13.56MHz等等。低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz，典型的工作頻率有：125KHz、225KHz、13.56M等，這些頻點(diǎn)應(yīng)用的射頻識(shí)別系統(tǒng)一般都有相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)予以支持。其基本特點(diǎn)是電子標(biāo)簽的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短、電子標(biāo)簽外形多樣（卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。

高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz， 典型的工作頻段有：915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)予以支持。高頻系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)（可達(dá)幾米至十幾米）， 適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好，外形一般為卡狀，閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性。

（4）RFID標(biāo)簽類型

RFID標(biāo)簽分為被動(dòng)標(biāo)簽(Passive tags)和主動(dòng)標(biāo)簽(Active tags)兩種。主動(dòng)標(biāo)簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠(yuǎn)時(shí)體積較大，與被動(dòng)標(biāo)簽相比成本更高，也稱為有源標(biāo)簽， 一般具有較遠(yuǎn)的閱讀距離，不足之處是電池不能長(zhǎng)久使用，能量耗盡后需更換電池。

無源電子標(biāo)簽在接收到閱讀器（讀出裝置）發(fā)出的微波信號(hào)后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己工作，一般可做到免維護(hù)，成本很低并具有很長(zhǎng)的使用壽命，比主動(dòng)標(biāo)簽更小也更輕，讀寫距離則較近，也稱為無源標(biāo)簽。相比有源系統(tǒng)，無源系統(tǒng)在閱讀距離及適應(yīng)物體運(yùn)動(dòng)速度方面略有限制。

按照存儲(chǔ)的信息是否被改寫，標(biāo)簽也被分為只讀式標(biāo)簽（read only）和可讀寫標(biāo)簽（read and write） 只讀式標(biāo)簽內(nèi)的信息在集成電路生產(chǎn)時(shí)即將信息寫入，以后不能修改，只能被專門設(shè)備讀取；可讀寫標(biāo)簽將保存的信息寫入其內(nèi)部的存貯區(qū)，需要改寫時(shí)也可以采用專門的編程或?qū)懭朐O(shè)備擦寫。一般將信息寫入電子標(biāo)簽所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀取電子標(biāo)簽信息所花費(fèi)的時(shí)間，寫入所花費(fèi)的時(shí)間為秒級(jí)，閱讀花費(fèi)的時(shí)間為毫秒級(jí)。

3、RFID技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

RFID是一項(xiàng)易于操控，簡(jiǎn)單實(shí)用且特別適合用于自動(dòng)化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準(zhǔn)；可自由工作在各種惡劣環(huán)境下：短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識(shí)別技術(shù)無法企及的。主要有以下幾個(gè)方面：

讀取方便快捷：數(shù)據(jù)的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進(jìn)行。有效識(shí)別距離更大，采用自帶電池的主動(dòng)標(biāo)簽時(shí)，有效識(shí)別距離可達(dá)到30米以上；

識(shí)別速度快：標(biāo)簽一進(jìn)入磁場(chǎng)，解讀器就可以即時(shí)讀取其中的信息，而且能夠同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)批量識(shí)別；

數(shù)據(jù)容量大：數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼(PDF417)，最多也只能存儲(chǔ)2725個(gè)數(shù)字；若包含字母，存儲(chǔ)量則會(huì)更少；RFID標(biāo)簽則可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)充到數(shù)十K；

使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用范圍廣：其無線電通信方式，使其可以應(yīng)用于粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性環(huán)境，而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼；

標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改：利用編程器可以向?qū)懭霐?shù)據(jù)，從而賦予RFID標(biāo)簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能，而且寫入時(shí)間相比打印條形碼更少；

更好的安全性：不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上，而且可以為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫設(shè)置密碼保護(hù)，從而具有更高的安全性；

動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)通信：標(biāo)簽以與每秒50～100次的頻率與解讀器進(jìn)行通信，所以只要RFID標(biāo)簽所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識(shí)別范圍內(nèi)，就可以對(duì)其位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)的追蹤和監(jiān)控。

二、 RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用

當(dāng)今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程加速，人口迅速向城市遷移聚集。人口、車輛數(shù)量不斷的增長(zhǎng)，但是有限的可用土地以及經(jīng)濟(jì)要素的制約卻使得城市道路擴(kuò)建增容有限，因此不可避免的帶來一系列的交通問題。當(dāng)今世界各地的大中城市無不存在著交通問題的困擾。交通擁堵使得人們每天將大量寶貴的時(shí)間消耗在路上、車中，同時(shí)也導(dǎo)致商業(yè)車輛在交通運(yùn)輸中延誤，增加了運(yùn)輸成本。交通事故率也不斷上升，每年都會(huì)帶來巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)美國(guó)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，到2020年，美國(guó)因交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失每年將會(huì)超過1500億美元，而日本東京目前因交通擁堵每年造成的經(jīng)濟(jì)損失為1230億美元。為解決日益嚴(yán)重的交通問題，各國(guó)政府采取各種措施，如對(duì)汽車課以重稅限制汽車的數(shù)量，實(shí)施交通管制等來加強(qiáng)管理。但是在做過各種嘗試，花費(fèi)了巨大的管理成本后，交通狀況依然難有根本改觀。

人們逐漸認(rèn)識(shí)到交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，單獨(dú)從道路或車輛的角度來考慮，都將很難解決交通問題，必須把車輛和道路綜合起來，考慮如何在有限的道路資源條件下，提高道路資源的利用率，這才是解決問題的關(guān)鍵。同時(shí)自上世紀(jì)后期以來信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用也給以上的解決思路提供了有效的技術(shù)手段支持。在這樣的背景下，智能交通的概念應(yīng)用而生，成為研究應(yīng)用的熱點(diǎn)。

所謂的智能交通系統(tǒng)是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機(jī)地運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系而建立起的一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。它是由若干子系統(tǒng)所組成的，通過系統(tǒng)集成將道路、駕駛員和車輛有機(jī)地結(jié)合在一起，加強(qiáng)三者之間的聯(lián)系。借助于系統(tǒng)的智能技術(shù)將各種交通方式的信息及道路狀況進(jìn)行登記、收集、分析，并通過遠(yuǎn)程通訊和信息技術(shù)，將這些信息實(shí)時(shí)提供給需要的人們，以增強(qiáng)行車安全，減少行車時(shí)間<