RFID技術及應用綜述摘要：RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器（或閱讀器）和很多應答器（或標簽）組隨著RFID技術的快速發展，其應用領域已經擴展到了人們工作與生活的各個領域。RFID的應用已經成為科研機構，商業系統，信息產業和國家部委等非常重視的一個重要課題。本文綜述了RFID枝術的發展現狀和應用領域，也展望了未來的趨勢和挑戰。我們特別地介紹了RFID技術典型應用領域，例如RFID供應鏈管理、RFlD在醫院和國防領域申的應用。基于這些，我們也總結了RFID枝術在企業中的一個應用框架。關鍵詞：rfid；頻譜管理創新頻率數據格式安全性標準化RFID技術起源于第二次世界大戰并已經發展五十多年了。近年來，由于這技術成本的急劇下降以及功能的提升，使得零售業、服務業．制造業．物流業．息產業、醫療和國防領域對RFID技術的關注迅速升溫?；镜腞FID系統由RFID標簽．RFID閱讀器及應用支撐軟件等三部分組成。
一個完整的RFID系統還需要物體名稱服務()系統和物理標記語言(-)兩個關鍵部分。用戶可以根據工作距離，工作頻率、工作環境要求，天線極性．壽命周期、大小及形狀．抗干擾能力．安全性和價格等因素選擇適合自己應用的RFID系統。RFID的應用領域在逐漸擴寬，已經廣泛應用于我們的現實生活與工作中．下面就做一個全面的介紹。應用領域1．安全管理安全管理和個人身份識別是RFID的一個主要而廣泛的應用領域。我們日常生活當中最常見的就是用來控制人員進出建筑物的門禁卡。許多組織使用內嵌RFID標簽的個人身份卡．可以在門禁處對個人身份進行鑒別。類似的．在一些信用卡和別的支付卡中都內嵌了RFID標簽。還有一些卡片使用RFID標簽自動的繳納公共交通費用．目前北京地鐵和公交系統當中就應用了這種卡片。從本質上來講．這嵌RFID的卡片可以去替代那種在卡片上貼磁條的卡片，因為磁條很容易磨損和受到磁場干擾．而且RFID標簽具有比磁條更高的儲存能力。2、RFID在供應鏈管理當中的應用在供應鏈管理中．RFID標簽用于在供應鏈當中跟蹤產品．從原材料供貨商供貨到倉庫儲存以及最終銷售。
新的應用主要是針對用戶訂單跟蹤管理，建立中央數據庫記錄產品的移動。制造商．零售商以及最終用戶都可以利用這個中央數據庫來獲知產品的實時位置．交付確認信息以及產品損壞情況等信息。在供應鏈的各個環節當中．RFtD技術都可以通過增加信息傳輸的速度和準確度來節省供應鏈管理成本．依據可以節省成本的多少對一些行業進行了排序．對RFID可以節省成本的多少進行了排序?？勺x寫的RFID標簽可以儲存關于周圍環境的信息，可以記錄它們在供應鏈當中流動時的時間和位置信息。美國食品和藥品監督局就提出了使用RFID來加強對處方藥管理的應用方案。在這個系統當中．每一批藥品都要貼上一個只讀的RFID標簽．標簽當中儲存了惟一的序列號。供貨商可以在整個發貨過程當中跟蹤這些寫有序列號的RFID標簽，并且讓采購商把序列號和收貨通知單上面的序列號核對。這樣就可以保證藥物的來源可靠性以及去向的可靠性。美國食品與藥物監督局認識到要想在所有處方藥的供應鏈管理當中實施這樣一個計劃．將是一個極其龐大的任務，所以他們為了調查RFID這種技術的可行性．提出了一個三年規劃．這個計劃已于2007年結束．并為FDA采用RFID技術進行處方藥管理提供技術的支持。
與RFID在供應鏈領域當中進行應用具有密切聯系的．還有在準時出貨(Just—in—)當中的應用。如果在個零售商店和相關倉庫中的所有貨物都貼有RFID標簽．那這個商店就可以擁有一個具有精確庫存信息的數據庫來對它的庫存進行有效的管理。這樣的系統可以提前謦告缺貨以及庫存過多的情況，倉庫竹理系統可以根據標簽里面的信息自動的定位貨物．并月白動的把正確的貨物移動到裝卸的月臺上．并運送到商店。沃爾瑪現在就正在實施這樣一個系統。由于物流系統是整個供應鏈當中的核心部分．所以物流領域里面的應用基本上在主導著RFID在供應鏈中的應用。目前．RFID在成本的計算上與條形碼有顯著的差別，由此在物流的應用上廠商導入RFID技術時會分成如下四階段來實施：2.1集裝箱階段：在貨柜上固定RFID進行辨識讀取．以追蹤辨識集裝箱、空運盤柜等。目前應用于國際貨柜運送貨物上最多，除了有助于在全球化運作時．對貨物掌控能力增加之外，通過集裝箱、貨柜RFID的追蹤，對于國家安全，也提供了另一項保證。2.2．貨盤階段：在貨盤上固定RFID進行辨識讀取．以追蹤辨識物流裝載工具如貨盤、籠車．配送臺車等。
提供供貨商及時的補貨信息，有利于供貨商做生產規劃；物流中心更可加快收貨作業時間．驗貨與上架的信息化，有效管理存貨控2.3包裝容器階段．單項產品成打或成箱包裝．在紙箱或其包箱容器上裝置RFID．來追蹤及辨識紙箱或容器的形狀．位置及交接貨物的數量。除了對于需求／供應規劃所提供的信息更細致之外，也增加了再包裝的可視性．對于整板進貨卻需要以箱為單位的出貨操作而言，I：L4′單位的揀貨．包裝與出貨更為方便。4單個產品階段：在每一個產品上以RFID取代商品條形碼．每一個RFID上以商品編號加上序號．來識別每一個貨品的惟一性．利用這個方式來辨識進行盤點、收貨及銷售點的收款機作業。由于每一個產品具有惟一的辨別碼，可以將所有商品以最小的單位進行管理。由于可以對最小單位的貨物進行控fti0．對于零售端的銷售更有利，包括貨架上的促銷．防竊．消費者行為分析等等，均能做個別產品的管理。二．頻譜功能、應用程序和RFID的問題：1.1RFID的頻率帶特征：電子標簽的工作頻率確定(電感耦合或電磁耦合)的工作原理和識別距離的RFID系統，不僅實現電子標簽和讀卡器的系統和設備成本的困難度。被占領RFID的操作頻帶國際保留在工業、科學和醫學(ISM)無線電頻段。
根據不同的操作頻率RFID標簽可以分為幾種：低頻率高頻(HF)、超高頻（UHF）和微波，如表中所示頻帶描述操作距離滲透能力125-低頻45cm大多數可滲透13.553-13.高頻1-3m幾乎無法穿透金屬和液體400-超高頻3-9m弱滲透能力2.45GHz微波3cm滲透能力最弱1.2RFID的主要應用：RFID技術可以縮短的搜索產品時間、減少庫存和提高貨物運輸的準確性、降低勞動成本和提高勞動生產率、提高產品質量和加強監測產品等。因此，RFID已被使用在制造業、物流管理、公共安全和其他領域在許多國家例如荷蘭的花卉市有數以十萬計的每一天來處理的事務。RFID 標記應用到 一千一百籃大大提高處理速度快，準確率達到 99%。 隨著 RFID 應用程序的發展這一技術還用于信息技術的企業。 例如 RFID ERP的組合帶來新制造行業的發展。 它也被驗證的太平洋循環公司中的應 用情況。 這家公司使用開發的 SAP ERP 系統。 通過進行有關的中間件太周期 實現技術與企業資源規劃系統的集成。 這可確保公司跟蹤他們的產品和極大地 提高了效率，增加利潤。 1.3RFID的主要問題： 花費： 雖然射頻識別這種想象發展迅速的很多地方和很多行業射頻識別技術的高成 本和不成熟的這項技術是射頻識別技術的應用程序仍然主要障礙。
在長段時間 內似乎陷入一種邏輯悖論價格和 RFID 標簽的應用程序。 RFID 標簽的成本降 低時，才會有更多的客戶使用 但有沒有更多的客戶使用它價格可能不會減少。標準和不統一： 射頻識別技術的標準化被有關標記代碼規范，經營協議、 接口規范的應用系 統和其他方面。 標記代碼規范包含編碼方法 的標記的長度經營協議包括空 氣界面、 命令集、 操作流程及等等的規格。 射頻識別技術的標準化是需要立即解決的迫切問題。 很多國家和有關國際組 織正積極推動 RFID 技術標準的制定。 但是，目前沒有聲音的國際標準對 RFID。 目前，主要的 RFID 技術指標包括在歐美、 UID （無處 ID） 列在日本使用的工程總承包。ISO 規范主要定義了標簽和讀卡器之間的空 中接口。 EPC 規范是由自動識別和工程總承包全球制定的。 自動識別中心成立于 1999 年由美國麻省理工學院 （MIT）。 其目標是創建全球的"互聯網的事情"。 這個中心是由美國政府和企業的廣泛支持。 十月二十六日在一個新的工程總承 包的全球組織建立成功自動識別中心工作、 管理和發展工程總承包的規格。 100 多個分布公司在美國和歐洲包括沃爾瑪和德斯是工程總承包的所有成員。
許多 公司如 IBM、 微軟和自動識別實驗室，向工程總承包提供了技術支持。 在日本的泛 ID，制定 UID （無處 ID） 規范。 無處不 ID 中心是由 擎論壇發起的。許多日本電子廠商、 信息企業和印刷公司支持它。 沒有一套 國際標準是技術已不被廣泛應用于供應鏈管理 信息化社會的問題： 2007年的RSA 安全會議上 IO 活動公司表現出 RFID 的克隆的設備。 此設備可以復制信用卡和竊取客戶的密碼。 2007 月一個安全專家破解了新生物科技護照，用來存儲個人信息的 RFID 和發表英國 這些經常發生安全問題迫使人們重新審視了的RFID 技術，有人甚至開始懷 疑它的存在 除了個人和產品信息的安全RFID 標準也已關閉的關系與國家安全。 采取 EPC 全球為例。 EPC 系統的中央數據庫，美國和美國國防部是全球消失的堅 定支持者。 如果其他國家使用的 EPC 全球編碼系統，可以由知道的信息。 顯然會導致巨大的風險，在國家的經濟、信息安全和甚至國家安全。 在中國RFID 頻率頻譜規劃及發展狀況： 2.1 RFID 頻率規劃概述： 頻譜資源是我國廣播局的計劃。 它建立的我國無線電頻率，分配表及分配頻 帶各種無線電通信服務。
它還檢查和批準的特定的系統應用。 在中華人民共和 國無線電頻率分配條例 》，2006 年出版，可以找到詳細的頻譜分配情況。 2007 年，信息產業部公布"釋放 800/900 MHz 無線射頻識別 （RFID） 技術應 用試驗規定的通知"。 加上以前發表的一些規定中國基本上已完成 RFID 頻率 低頻率 （LH）、 高頻 (HF)、 超高頻 （UHF） 和超級高頻率 （明線) 節的系統。詳細的信息如表 RFID中國頻率波段的規劃和應用程序域經營頻率 相對政策 應用領域 50kHz-主要在 125- MII [2005] No.423 其他 13.553-13.（10m準峰 MII[2005] No.423 其他 433.00-433.79MHz（有源標 MII[2005] No.423 其他 910.10MHz； 912.10MHz；914.10MHz MII [1999] No.70 火車和汽車的自動標識。 文檔 的有效性是 2004 年年底 840-；920- MII [2007] No.205 其他 2.4000-2. MII [2005] No.423 其他 :5.；5. :5.；5. MII [2005] No.225 智能交通運輸 頻率調節在信息產業部 [2005] No.425 文檔"通用微功 （短距離）無線電發射設 備"可以已經使用的技術。
2.2中國RFID的發展狀況： 2.2.1. 政府的積極領導： 產業部和信息技術、 科學和技術和其它部門采取統一的領導積極引導射頻識 別技術的發展。 例如科技部公布的 RFID 研究計劃的主要國家研究項目的數量。 2006年，它發出 RFID 技術發展白皮書 RFID產業工會已建立了的全國各地如 2008 RFID產業聯盟成 立于廈門。 2.2.2.重點企業積極探索 RFID 產業： 雖然射頻識別技術的實施仍是許多大型企業的高風險戰略，探索與很多行業 RFID實踐進行雖然全國。 為例，海爾集團積極實現技術。 海爾希望利用 RFID 識別功能組讀取和遠 距離讀。 這些函數可以替換原來的方法的近距離手動代碼閱讀，并提高工作效 在將來的RFID 標簽的數據捕獲功能可以大大提高供應鏈的管理水平。 2.2.3. 研究機構的參與 射頻識別技術的巨大潛力吸引了很多研究機構共同研究和技術的發展。 他們 已取得一定的成績。 例如在 2008 年，中國的最小大小的 RFID 芯片成功清華 大學和清華同方公司制定的。 這種芯片技術已成功應用在 2008 年奧運會的門 2.3射頻識別技術的發展的主要制約因素： 標準： 不完全制定 RFID 標準的事實是 RFID 不廣泛使用在中國的情況的重要原 因之一。
價格： 對于一些相對較高的產品如筆記本電腦、 汽車、 飛機等，電子標簽的成本 可能會幾乎可以忽略不計。 但它帶來的價值是巨大的。 但是，在中國，尤其是 低附加值產品的很多低值產品電子標簽的成本是一個重要的制約因素。 干擾和缺乏監管的存在： 在中國，是成熟的 RFID 應用的帶的 800/900 MHz 頻帶了已分配給公眾移 動通信、 集群通信、 廣播的傳輸、 空中導航和其他應用程序。 因此，電磁兼 容性的共存和高效利用的 RFID 系統與其他電信系統的無線電頻率的問題需要 解決。 無線電頻率參數，以確保能安全地使用 RFID 系統在大型的地區，不受 干擾。 沒有有效的權力監督的 RFID 市場中的設備使用。 如果設備的無線電參數更 改由制造商，很容易造成干擾。 3.關于我國頻譜管理的建議 3.1頻率規劃的進一步改進： 在規劃范圍時包括操作頻率、 發射功率、 信道帶寬、 帶啟動、 雜散發射、 頻差容限、 天線，其他無線電專業和無線電管理程序的有關的規定應考慮的因 RFID頻率規劃過程應嚴格，防止干擾和應保持無線電波的正常秩序，確 保所有類型的無線電服務可以都運行平穩。 無線技術迅速開展的一些技術正變得日臻成熟如軟件定義無線電 (SDR)、 認知無線電 （公司責任） 和展頻技術。
這些技術保證實現動態譜的訪問，并 提供頻率規劃在未來的新方法。 3.2 加快 RFID 標準具有獨立知識產權的啟動： 中國應建立具有獨立知識產權的 RFID 標準。 除了政府的宣傳，有關的企 業和工業協會應積極參與. RFID 全國標準工作組"王建前組領導人認為的充分考慮中國國情和策略的 前提下中國可以采取或請參閱 ISO 和其他的國際標準rfid技術的應用范圍 有圖，使一些本地化的修訂， 以制訂中國國家標準。 它可以避免糾紛的知識產權，并抓住電子標簽的發展的 主動權。 同時，也應視為國際標準的兼容性避免，當前的問題，不能在日本，使用 RFID 設備的美國和日本的設備不能使用的。 3.3 逐步建立一個安全系統： 射頻識別技術的產業鏈是長、 信息容量很大、 參與者的人數是巨大的和應 用程序范圍很寬。 因此，如果任何安全問題發生，負面影響會很大。 它是 RFID 的不可能實現的絕對安全。 在這一領域的制造商應加強研究和 發展這項技術。 例如在移動支付的 RFID 應用需要通過低頻率系統、 密碼和 其它技術以加強安全的能力。 在這個過程中政府應加強指導和監督，并逐步建立安全系統。 3.4 鼓勵企業創新： 通過一些 RFID 科學和技術園和 RFID 產業示范區的規定，政府可以指導輸入， 給他們一些租金、 貸款和稅收優惠的一些高科技企業。
以這種方式，政府會鼓 勵科研院所和企業在參與 RFID 技術的研究與開發。 政府也可以給予獎勵和資 助優秀的 RFID 應用企業，并鼓勵更多企業使用 RFID 技術. 三、RFID案例分析 我們現在來分析三個RFID的應用案例．這三個案例分別來源于沃爾瑪公司、 醫療服務領域和國防領域。 1沃爾瑪公司的RFID應用。在眾多己經實施了RFID的公司當中．最受媒體關注 的非沃爾瑪公司莫屬了。這個零售業中的巨人因為有效的供應鏈管理獲取了這個 微利行業當中最大的成功。它時刻在全球進行成千上萬種商品的采購，沃爾瑪在 RFID應用上的努力．使得被人冷落己久的RFID技術又回到了聚光燈下．并且成 為了供應鏈lT技術當中的主角。有預測說：沃爾瑪全部推行RFID之后．其每年節 省的成本將高達83 5億美元rfid技術的應用范圍 有圖，這個數字比世界500強當中半數以上的公司的年收 入還要高。盡管這個數字是板上釘釘的，沃爾瑪推行RFID的進程仍然相當的緩慢。 2003年7月4日，沃爾瑪宣布它將要要求它的前100名供貨商在2005年1月份之前在 所有的貨箱和貨盤上面貼上RFID標簽。這一舉動直接影響到了它的全部供貨 商．這些供貨商都迅速地開始學習RFID以及如何推行RFID的相關知識。
沃爾瑪和 它的供貨商在RFID的實施過程當中．很快就發現了很多挑戰性問題。比如它們用 來作為標準的UHF頻率不能穿透很多商店當中銷售的常見產品(金屬包裝的液體 產品等)。這迫使沃爾瑪把實施的最后日期往后推了。截至2007年1月份，前10。 名的供貨商只有60％把它們的產品貼上了RFID標簽。不過．沃爾瑪仍然是第一家 在整個供應鏈當中推行RFID技術，并且強迫它的供貨商也推行的大型零售企業。 沃爾瑪的這種舉動．使得RFID在業界的推行更加有效。2臺灣醫療的RFID應用。 臺灣對RFID的推行從2003年開始．2004年成為全面啟動的一年。臺灣的”經濟部” 提出的關于信息技術2008年之前的規劃中把RFID的推行也作為一個重點。他們主 要在島內醫院的以下幾個方面應用RFID技術應用RFID至1臺灣醫療 產業當中，我們總結取得了以下效益： {1)在取藥過程當中，透過即時的警告．提高藥品取藥和用藥的正確性。 (2)增加原有的鑒定技術所涵蓋的信息．現在可以包含藥品劑量／劑型、血袋血 型／溫度，急救醫療病人位置／急救類型、住院病人的身份確認等。 (3)提高在藥品、血液．大量病人身份辨識的準確性，住院病人需要急救時即時 通報照護人員，強化病人的安全。
（4)減少了護士的工作負擔．透過血液調撥有效利用珍貴資源．增加急救醫療調 度的時效性．對住院病人的護理品質。 (5)提高管制藥品．血袋流向、急救醫療資源的透明度，管制藥品運送授權和實 體驗證．降低了使用假冒藥品的可能。 3美國海軍基地的RFID應用。2004年5月份．美國海軍結束了它們在給艦船集裝箱 裝載補給中應用被動RFID系統的試運行。這個試運行計劃是在維吉尼亞州，諾福 克的艦隊和工業補給中心進行的．最初的目標是降低裝載補給時．因為手工輸入 或者名義上的自動輸入中產生的錯誤記錄。在這次試運行當中．艦隊和工業補給 中心使用了被動標簽技術．在裝載過程中讓叉車搬運貼上了被動標簽的補給物品 通過一個裝有特定閱讀器的入13．來自動獲得補給貨物的記錄。艦隊和工業補給 中心在這個項目上總共花費了美元．或者可以說93美分每批貨物。在最后 的實施階段．RFID使得貨物的檢查程序速度大大提高。盡管試運行的目標不包括 得到最優的投資收益．但是最后的報告顯示”有多達1 2名人員可以被安排到其 它的任務上“．因為對RFID系統的監控不需要和以前一樣多的人手。在試運行過 程當中，艦隊工業補給中心在應用RFID系統方面收獲了很多有價值的經驗。
參考文獻： 《RFID 技術發展戰略和無線電頻譜的使用》（1） 《RFID 技術發展戰略和無線電頻譜的使用》（2） 《RFID 手冊： 無線電頻率識別原理及應用》 [1]辛鑫王東：基于R,FID的智能終端導圮系統[J]．微計算機信息．2008，(1 99～200[2]趙士軍張錦劉開元：P,,FID技術在供應鏈中的應用[J]．重慶交通學院學報，2007，(01) [3]龍康：以I{FID促進物流業發展[J】上海信息化，2005，(1
