作者簡介：

林和安 一九八四年加入印藝學會，八七年獲選為執(zhí)行委員至今。二十多年來負責學會公共關系事務，促進兩岸四地交流， 。中國臺灣區(qū)印刷暨機器材料工業(yè)同業(yè)公會顧問。中國《印刷質量與標準化》、《印刷工業(yè)》《廣東印刷》雜志編委。

*，奧運會是目前世界上規(guī)模zui宏大的綜合性體育賽事，集體育比賽、休閑、交流、游玩、購物及其它商業(yè)活動于一體，因此承載這個賽事的奧運場館必將接納龐大的觀眾、運動員、管理人員、服務人員等，且人群身份極其復雜并處于不停的移動之中。

如何驗證人員所持的票卡和證件是否有效？如何及時跟蹤和查詢人員是否進入到區(qū)域？當人員誤入或非法闖入禁入區(qū)域時又如何警示和引導其迅速離開？如何實時查詢某區(qū)域人員擁擠程度？采用RFID電子門票管理系統(tǒng)，將能夠達到管理的目的。

RFID電子門票是一種將智能芯片嵌入紙質門票等介質中，用于快捷檢票/驗票并能實現對持票人進行實時定位跟蹤和查詢管理的新型門票。2008年北京奧運會將使用基于RFID芯片技術的電子門票，生動體現"科技奧運"和"人文奧運"的深刻內涵。

筆者整理了RFID相關資料，供各位印刷人參考。

1．什么是RFID

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別。常稱為感應式電子芯片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子卷標、電子條形碼等等。一套完整的 RFID系統(tǒng)由 Reader 與 Transponder 兩部份組成 ,其動作原理為由 Reader 發(fā)射一特定頻率之無線電波能量給Transponder,用以驅動Transponder電路將內部之ID Code送出，此時Reader便接收此ID Code。 Transponder的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且芯片密碼為世界*無法復制，安全性高、長壽命。

RFID有時被稱做電子卷標、射頻卷標。通過這種非接觸式的自動識別技術，作為條形碼的無線版本，應用非常廣泛，如動物芯片、門禁管制、停車場管制、生產線自動化、物料管理等。標簽根據商家種類的不同能儲存從512字節(jié)到4兆不等的數據。卷標中儲存的數據是由系統(tǒng)的應用和相應的標準決定的。例如，卷標能夠提供產品生產、運輸、存儲情況，也可以辨別機器、動物和個體的身份。卷標還可以連接到數據庫，存儲產品庫存編號、當前位置、狀態(tài)、售價、批號的信息。相應的，射頻卷標在讀取數據時不用參照數據庫可以直接確定代碼的含義。

下圖所示為電子卷標內部結構：芯片+天線

zui基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成。

標簽（Tag）：由耦合組件及芯片組成，每個卷標具有*的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；

閱讀器（Reader）：讀?。ㄓ袝r還可以寫入）卷標信息的設備，可設計為掌上型或固定式；

天線（Antenna）：在卷標和讀取器間傳遞射頻信號。

下圖為RFID系統(tǒng)組成示意圖

RFID系統(tǒng)至少包含電子卷標和閱讀器兩部分。電子卷標是射頻識別系統(tǒng)的數據載體，電子卷標由卷標天線和卷標芯片組成。依據電子卷標供電方式的不同，電子卷標可以分為有源電子卷標（Active tag）、無源電子卷標（Passive tag）和半無源電子卷標（Semi—passive tag）。有源電子卷標內裝有電池，無源射頻標簽沒有內裝電池，半無源電子卷標（Semi—passive tag）部分依靠電池工作。

電子卷標依據頻率的不同可分為低頻電子卷標、高頻電子卷標、超高頻電子卷標和微波電子卷標。依據封裝形式的不同可分為信用卡卷標、線形卷標、紙狀卷標、玻璃管卷標、圓形卷標及特殊用途的異形標簽等。 RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子卷標進行無線通信，可以實現對卷標識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線。

2.RFID發(fā)展歷程

RFID直接繼承了雷達的概念，1948年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識別RFID的理論基礎。

1941～1950年 雷達的改進和應用催生了RFID技術，1948年奠定了RFID技術的理論基礎。

1951—1970年 RFID技術的理論得到了發(fā)展，開始了一些應用嘗試。

1971—1980年 RFID技術與產品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期，各種RFID技術測試得到加速，出現了一些zui早的RFID應用。

1981～1990年 RFID技術及產品進入商業(yè)應用階段，各種規(guī)模應用出現。

1991～2000年 RFID技術標準化問題日趨得到重視，RFID產品得到廣泛采用，RFID產品逐漸成為人們生活中的一部分。

2001—今 標準化問題日趨為人們所重視，RFID產品種類更加豐富，有源電子卷標、 無源電子卷標及半無源電子卷標均得到發(fā)展，電子卷標成本不斷降低，規(guī)模應用行業(yè)擴大。

RFID技術和應用在我國也發(fā)展迅速。2006年6月，由國家*、*等十多個部委共同編寫的《中國射頻識別（RFID）技術政策白皮書》公布。這份白皮書，給出了中國標準制定的大致時間表：在培育期（2006～2008），按照國家RFID標準體系框架，制定相應的技術標準與應用標準；在成*（2007～2012），基本形成中國RFID標準體系。

3．RFID的工作原理

RFID系統(tǒng)的基本模型如下圖所示。

電子卷標與閱讀器之間通過耦合組件實現射頻信號的空間（無接觸）耦合、在耦合通道內，根據時序關系，實現能量的傳遞、資料的交換。

發(fā)生在閱讀器和電子卷標之間的射頻信號的耦合類型有兩種。

（1）電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現耦合，依據的是電磁感應定律，如下圖所示。

（2） 電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規(guī)律。

電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器（上圖）

和收音機原理一樣，射頻卷標和閱讀器也要調制到相同的頻率才能工作。LF, HF, UHF就對應著不同頻率的射頻。LF代表低頻射頻，在125KHz左右，HF代表高頻射頻，在13.54MHz左右，UHF代表超高頻射頻，在850至910MHz范圍之內，還有2.4G的微波讀寫器。

電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng)。

不同的國家所使用的RFID頻率也不盡相同。歐洲的超高頻是868MHz，美國的則是915MHz，日本目前不允許將超高頻用到射頻技術中。各國政府也通過調整閱讀器的功率來限制它對其他設備的影響，有些組織例如商務促進委員會正鼓勵政府取消限制，卷標和閱讀器生產廠商也正在開發(fā)能使用不同頻率系統(tǒng)避免這些問題。

4．RFID讀寫器防沖撞原理

RFID技術的一個難點是同時讀取復數個標簽。為了實現這個功能在通信上所采取的技術是“防沖撞”．同時讀取復數個標簽是常被人們談及的RFID比條形碼遠為*的地方，但是如果沒有“防沖撞”的功能時，RFID系統(tǒng)只能讀寫一個標簽。在這種情況下如果有兩個以上的標簽同時處于可讀取的范圍內就會導致讀取的錯誤。

即使是具有“防沖撞”功能的RFID系統(tǒng)，實際上并非同時讀取所有標簽的內容。在同時查出有復數個標簽存在的情況下，檢索信號并防止沖突的功能開始動作。為了進行檢索，首先要確定檢索條件。例如，13.56MHz頻帶的RFID系統(tǒng)里應用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步驟如下。

1）首先，閱讀器電子卷標內存的特定位數（1~4位左右）為次數批量。

2）電子卷標根據次數批量，將響應的時機離散化。例如在兩位數的次數批量“00、01、10、11”時，讀寫器將以不同的時機對這四種可能性逐一進行響應。

3）若在各個時機里同時響應的電子卷標只有一個的場合下才能得到這個電子卷標的正常數據。信息讀取之后閱讀器對于這個電子卷標發(fā)送在一定的時間內不再響應的睡眠的指令（Sleep/Mute）使之在休眠，避免再次向應。

4）若在各個時機內同時由幾個電子卷標響應，判別為“沖突”。在這種情況下，內存內的另外兩位數所記錄的次數批量，重復以上從2）開始的處理。

5）所有的電子卷標都完成響應之后，閱讀器向他們發(fā)送喚醒的指令（Wake Up），從而完成對所有電子卷標的信息讀取。

在這種搭載有“防沖撞”功能的RFID系統(tǒng)中，為了只讀一個標簽，幾經調整次數批量反復讀取進行檢索。所以，一次性讀取具有一定數量的標簽的情況下，所有的標簽都被讀到為止其速度是不同的，一次性讀取的標簽數目越多，完成讀取所需時間要比單純計算所需的時間越長。

實現“防沖撞”功能是RFID在物流領域中取代條形碼所*的條件。例如，在超市中，商品是裝在購物車里面進行計價的。為了實現這種計價方式，“防沖撞”功能必須完備。具有“防沖撞”功能的RFID系統(tǒng)的價格比不具有這種功能的系統(tǒng)的要昂貴。當個人用戶在制作RFID系統(tǒng)的時候，如果沒有必要進行復數個ID同時認識時就沒有必要選擇抗碰撞機能的讀寫器。