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RFID技術原理與應用范圍

返回列表 來源:拓迪派克 查看手機網址 發布日期:2018-10-11 10:41:59【

RFID(Radio Frequency IDentification,射頻識別)是利用無線射頻的技術,來做為標簽辨識的一種應用。射頻一般是微波,工作頻率1-100GHz,適用于短距離識別通信。

RFID最早應用在敵我辨識 進而開發出更多應用

RFID最早在二次世界大戰時期(1935~1950年)被開發出來,英國空軍首度應用在飛航安全領域。當時軍方研發出一套IFF(Identify Friend of Foe,敵我辨識)系統,在每架飛機上裝設Active(主動式)標簽,當地面雷達發射并偵測訊號到飛機時,飛機上的標簽也會發出適時響應,以分辨飛機是敵是友,避免友方軍機被誤擊。

到了1960年代,許多與雷達和RF相關的論文被發表出來,而不少公司也開始將RFID的技術商業化、普及化。RFID最早應用在商品的防盜機制,至今這種技術仍被廣泛使用:商家在產品包裝內安裝一組被動式(Passive)卷標,里面僅有1位數據(代表開或關),當該產品有付費時,在結賬時就會把該位關閉,若沒付費的話,當這個人試圖挾帶該商品走出商店的話,店門口的讀取器就會偵測到,并發出響亮的警鈴聲。

直到1973年,第一個申請到美國專利的Mario Cardullo,其主動式RFID卷標具備可擦寫內存,可反復使用,成為當今RFID的開山鼻祖。同年,Charles Walton也獲得美國被動式RFID的專利,應用在門鎖產品上:在一張門卡上安裝轉發器,當門鎖上的讀取器偵測到正確的門卡時,就會開鎖。如今該技術被廣泛應用到飯店與住宅的門鎖上。

RFID射頻識別技術

RFID TAGS

被動式RFID標簽的內部構造

RFID技術與原理

RFID產品主要分成:Tag(標簽)與Reader(讀取器或詢問器)。Tag依照設計可分成Passive(被動式)、Semi-Active(半主動式)、Active(主動式)的種類。這些標簽的共同點,就是內部有一個微型芯片,具備少許內存(主要儲存辨識信息)和無線電波收發器(Transceiver) 與天線。

采用點對點(Point-to-Point)的溝通方式,當Tag靠近Reader時,便會接收到Reader發出來的詢問命令與電磁波,讓Tag內部芯片導電并運作,讓其具有足夠的微弱電力來將Tag的各種信息(例如物料編號、生產日期、商品條形碼、房門編號、汽車編號等)發射回去,讓Reader接收到,便可將數據傳到后臺的計算機來進行后續的辨識與處理。

Passive標簽需要接收到足夠的Reader電磁波,才有足夠電力驅動其內部運作,因此反應和訪問速度較慢、距離需要較近。而Semi-Active標簽則是加入一小顆電池,即使在微弱Reader的訊號下依然能夠將信息發射回去,因此具備反應佳、速度快、距離更遠的特性。

而Active卷標則是具備電源供應器或容量大的電池,可利用自有電力在其周圍形成有效的活動區,主動偵測周圍是否有讀取器,以便將ID訊息發送過去。

至于RFID使用到的頻帶與種類,共有6種:LF(低頻,用在動物識別與工廠資料搜集)、HF(高頻,通常設計成卡片類,如MIFARE,ISO/IEC 14443規范,運用在公交卡等商品,也是NFC應用的頻段)、UHF(超高頻,搭配主動式標簽,應用在國防領域)、ISM頻段的歐洲與北美UHF頻(應用在EAN歐洲商品編碼,與各種規范)、ISM頻段的微波(即802.11 WLAN和藍牙的標準)、超寬帶(UWB,搭配半主動或主動式標簽)段的微波。速度從低速、中速、到高速,距離從10公分到最高200公尺都有。

RFID提升倉儲與物流效率 票務通行也更方便

拜物聯網科技進步之賜,RFID發展至今,已具備輕薄、小型化,并可提供一對多的讀取,可重復使用,儲存容量高。免電池設計,使用壽命長,安全性高。免接觸,在一定距離內即可感應并讀取到。可抵抗各種惡劣環境,延展性高,可制作成各種包裝類型。因此RFID標簽最早被大量應用到倉儲、物流的自動化領域。到了2005年隨著百貨零售業者大量采用之后,加速RFID的市場迅速普及。

如今RFID的應用范圍很廣,除了零售通路之外,如今包含物流倉儲、國防安全、公共領域、醫療照護、旅游休閑、金融服務、電信服務、交通運輸、營建行業、展覽會場、公司門禁、學校安全等等,都有RFID導入的應用案例。常見的有門禁系統、貨品管理、資產回收、物料管理、廢棄物處理、醫療應用、高速公路收費系統、商品防盜防偽、自動化控制、各式票證、動物識別、失智癥防走失等等。

被動式RFID標簽的內部構造
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