1RFID簡(jiǎn)介

中文名叫做 射頻識(shí)別技術(shù)，英文全程是 Radio Frequency IDentification（RFID）。是一種無(wú)線通信技術(shù)。RFID系統(tǒng)是一套基于RFID技術(shù)的硬件設(shè)備，有豐富的工業(yè)用途.

1.1RFID基本組成

RFID系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：

RFID標(biāo)簽（Tag）：也被稱(chēng)為智能標(biāo)簽，分為有源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽。有源標(biāo)簽帶有獨(dú)立供電系統(tǒng)，可以主動(dòng)發(fā)送信號(hào)；而無(wú)源標(biāo)簽則沒(méi)有電源，需要由讀寫(xiě)器提供能量才能發(fā)送信號(hào)。標(biāo)簽內(nèi)含有電子存儲(chǔ)芯片，用于存儲(chǔ)信息。

RFID讀寫(xiě)器（Reader）：用于發(fā)射信號(hào)激活標(biāo)簽，并讀取或?qū)懭霕?biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)。根據(jù)應(yīng)用的不同，讀寫(xiě)器可以是固定式的也可以是手持式的。

后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)（Database）：存儲(chǔ)了RFID系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)，并與之進(jìn)行交互，以管理和處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。一般常規(guī)為PC，也有一些是嵌入式系統(tǒng)。

1.2工作原理

激活：讀寫(xiě)器向標(biāo)簽發(fā)送一個(gè)無(wú)線電波信號(hào)，用以激活標(biāo)簽。

數(shù)據(jù)傳輸：一旦激活，標(biāo)簽通過(guò)無(wú)線電波將存儲(chǔ)在芯片上的信息發(fā)送給讀寫(xiě)器。

數(shù)據(jù)處理：讀寫(xiě)器接收信息后，將其傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析。

整體見(jiàn)圖，RFID讀寫(xiě)器產(chǎn)生高頻小信號(hào)，利用電磁場(chǎng)的特性通過(guò)天線發(fā)送信號(hào)到RFID電子標(biāo)簽，通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)簽操作，然后標(biāo)簽產(chǎn)生感應(yīng)電流在通過(guò)電磁場(chǎng)回傳給RFID讀寫(xiě)器

2背景起源

2.1工具原型事例

1945年,Léon Theremin(里昂 特雷蒙)發(fā)明了一個(gè)工具，主要用于音波的發(fā)射接收來(lái)傳遞重要的信息，這種發(fā)被視作RFID的始祖，這個(gè)特雷蒙發(fā)明的產(chǎn)品叫做特雷蒙琴，主要是一種革命性電子樂(lè)器。由于樂(lè)器產(chǎn)生的電波處于靜態(tài)頻率，因此可以在沒(méi)有物理觸摸的情況下演奏樂(lè)器。

其原理是將人體和天線等效為一個(gè)可變電容，通過(guò)改變雙手和兩個(gè)天線之間的距離來(lái)改變電容大小，這個(gè)大小被映射分別被映射到振蕩器的頻率，和輸出的振幅。當(dāng)右手靠近天線的時(shí)候音調(diào)會(huì)變高，遠(yuǎn)離會(huì)變低，當(dāng)左手靠近天線的時(shí)候音量會(huì)變低，遠(yuǎn)離會(huì)變高。這也是為什么你會(huì)看到特雷門(mén)琴演奏者可以在空氣中揮舞雙手來(lái)演奏音樂(lè)。

這個(gè)琴目前仍然作為一種小眾樂(lè)器在樂(lè)壇活躍

這樂(lè)器的的工作原理促使RFID技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)后被發(fā)明。

在二次世界大戰(zhàn)中，盟軍和德國(guó)都使用了類(lèi)似的思想用于敵我飛機(jī)識(shí)別，在二戰(zhàn)期間的"不列顛空戰(zhàn)"中，德國(guó)空軍主力擁3個(gè)航空隊(duì)和2669架飛機(jī)，其中，戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)各占一半，而英國(guó)只有700架戰(zhàn)斗機(jī)和500架轟炸機(jī)，德國(guó)占據(jù)了巨大優(yōu)勢(shì)。然而，最終英軍以915架飛機(jī)和414名飛行員的代價(jià)共摧毀了1733架德機(jī)，擊斃和俘獲6000多名德國(guó)飛行員，取得了不列顛空戰(zhàn)的輝煌勝利。

二戰(zhàn)期間，英國(guó)的空軍管理機(jī)場(chǎng)，每天機(jī)來(lái)機(jī)往，如果混進(jìn)來(lái)一架間諜機(jī)，肯定要壞菜，怎么避免這種情況發(fā)生呢？英國(guó)還真想出了個(gè)辦法：找人做了一批帶芯片的標(biāo)簽，做好后，讓自家的飛機(jī)排排坐，分標(biāo)簽，每機(jī)一個(gè)，當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入領(lǐng)空后，雷達(dá)會(huì)發(fā)出一個(gè)接頭暗號(hào)：天王蓋地虎，如果是自家的飛機(jī)，標(biāo)簽就會(huì)回答：小雞燉蘑菇，回答正確，可以降落。否則，干你沒(méi)商量。

這一套系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)被稱(chēng)作 IFF 敵我識(shí)別系統(tǒng)，

在這場(chǎng)以少勝多的戰(zhàn)爭(zhēng)中，起決定性的一大關(guān)鍵便是英國(guó)使用的:“無(wú)線電敵我識(shí)別系統(tǒng)”。當(dāng)時(shí)的敵我識(shí)別器大多與雷達(dá)協(xié)同工作，識(shí)別的"友"、"敵"信息在雷達(dá)顯示器上展示。敵我識(shí)別器一般由詢(xún)問(wèn)器和應(yīng)答器兩個(gè)部分組成并配合工作，其工作原理是詢(xún)問(wèn)器發(fā)射事先編好的電子脈沖碼，而這也基本具備了目前RFID技術(shù)的主要特征,這就是RFID技術(shù)的起源。

1945年，一群來(lái)自蘇聯(lián)青年先鋒組織的男孩向美國(guó)大使哈里曼贈(zèng)送了一個(gè)手工雕刻的禮儀印章。印章內(nèi)有一個(gè)可以被無(wú)線電波激活的天線，蘇聯(lián)人通過(guò)對(duì)這個(gè)印章發(fā)射電波來(lái)激活這個(gè)印章內(nèi)部的天線，并通過(guò)這一手段監(jiān)聽(tīng)美國(guó)大使館內(nèi)人員的通話(huà)。

1945年8月4日，蘇聯(lián)少年先鋒隊(duì)將一個(gè)巨大而精致的木質(zhì)美國(guó)國(guó)徽送給了時(shí)任美國(guó)駐蘇聯(lián)大使的威廉·埃夫里爾·哈里曼，金唇竊聽(tīng)器就嵌入在國(guó)徽中。美國(guó)人用最領(lǐng)先的科技對(duì)這個(gè)禮品進(jìn)行了掃描，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何供電設(shè)備，所以放心腸把它懸掛在了大使單位的背墻中心。該國(guó)徽懸掛在美國(guó)駐蘇聯(lián)大使館（Spaso House）的大使辦公室中長(zhǎng)達(dá)七年，直到喬治·凱南擔(dān)任美國(guó)駐蘇聯(lián)大使時(shí)才被發(fā)現(xiàn)。

美國(guó)人把這個(gè)竊聽(tīng)器叫做“The Thing”（可能那時(shí)候美國(guó)人也不知道這是啥，所以就叫這東西?。?，它是第一種利用被動(dòng)技術(shù)（就是不用電源）傳輸聲音信號(hào)的竊聽(tīng)器。所以“金唇”被認(rèn)為是射頻識(shí)別技術(shù)的前身。

這個(gè)不用電的竊聽(tīng)器原理圖如下：

當(dāng)年蘇聯(lián)這種使用被動(dòng)傳音技術(shù)其實(shí)就是后來(lái)**射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）**的前身?！耙磺懈`聽(tīng)器都需要電源”。這個(gè)間諜領(lǐng)域貌似不可顛覆的真理，然而卻被蘇聯(lián)人打破了。蘇聯(lián)人放置了一個(gè)精巧的設(shè)備：“金唇”在木質(zhì)國(guó)徽中。這是一個(gè)鼓膜銜接的鋼針，攀談的聲響會(huì)經(jīng)過(guò)薄膜轉(zhuǎn)化成鋼針的轟動(dòng)，而克格勃在對(duì)面的樓里用高強(qiáng)度的雷達(dá)照耀這枚鋼針，就可以經(jīng)過(guò)細(xì)小的轟動(dòng)信息復(fù)原屋內(nèi)的聲波。

2.2理論建立

1941年開(kāi)始，雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù)

1948年，Harry stockman（哈利·斯托克曼）發(fā)表的“利用反射功率通信”一文，奠定了RFID的理論基礎(chǔ)。但是在這篇論文重在理論，實(shí)際上并沒(méi)有對(duì)這個(gè)理論闡述一個(gè)大概的實(shí)現(xiàn)方式.更多的是數(shù)學(xué)和電路推導(dǎo)。

1973年，Mario Cardullo發(fā)明了現(xiàn)代RFID的原型設(shè)備。 Mario Cardullo 被視為RFID的發(fā)明者，同時(shí)也是移動(dòng)通信衛(wèi)星概念的提出者。主要是這個(gè)人發(fā)明了一個(gè)專(zhuān)利“一個(gè)具有記憶存儲(chǔ)的無(wú)源無(wú)線電應(yīng)答器”，這是世界上最早關(guān)于RFID相關(guān)技術(shù)的專(zhuān)利。

1980年代，隨著微處理器發(fā)展，RFID開(kāi)始走向成熟，麻省理工在1983年首次提出了使用RFID技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的概念。同期IBM和一些公司開(kāi)始商用化RFID，應(yīng)用于物流（主要是商場(chǎng)運(yùn)輸）。

1990年以后。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛采用，RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。

2021年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于RFID的全球標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)為RFID的應(yīng)用提供了統(tǒng)一的規(guī)范，促進(jìn)了RFID技術(shù)的全球推廣和應(yīng)用。

3分類(lèi)

3.1基于工作頻率分類(lèi)

如今，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，RFID技術(shù)有了三個(gè)劃分種類(lèi)：

1.低頻(LF) RFID

30KHz – 300KHz, 讀取距離小于10cm，數(shù)據(jù)傳輸速率較低

不容易受到其他電磁波干擾，可在水面或金屬附近使用

曾經(jīng)常用于門(mén)禁卡制作、牲畜追蹤

2.高頻(HF) RFID

3MHz – 30MHz, 讀取距離介于10cm和1m之間，數(shù)據(jù)傳輸速率較高

容易受到其他電磁波干擾，不適合在水面或金屬附近使用

曾經(jīng)常用于非接觸式付款等數(shù)據(jù)傳輸量較大的場(chǎng)景

3. 超高頻(UHF) RFID

300MHz – 3GHz，讀取距離最長(zhǎng)可至12m， 數(shù)據(jù)傳輸速率最快

最容易受電磁波干擾，但是由于各大制造商的大力投入，各種抗干擾設(shè)計(jì)遠(yuǎn)超LF和HF RFID

如今作為三種技術(shù)中的最優(yōu)選擇，被各大制造商用于各種用途

3.1.1高頻RFID

優(yōu)點(diǎn)

1.較高的數(shù)據(jù)傳輸速率：相比低頻RFID，高頻RFID具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠更快地讀取和寫(xiě)入標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

2. 較短的讀取范圍：高頻RFID通常具有較短的讀取范圍，這有助于減少干擾和提高數(shù)據(jù)的安全性。

3. 較好的抗干擾能力：由于工作頻率較高，高頻RFID對(duì)電磁干擾和金屬反射的影響較低，因此適用于某些復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用。

4. 更廣泛的應(yīng)用支持：高頻RFID技術(shù)在許多應(yīng)用場(chǎng)景中得到了廣泛支持，如門(mén)禁系統(tǒng)、圖書(shū)館管理、交通票務(wù)等。

缺點(diǎn)：

1.受金屬和液體干擾：高頻RFID在與金屬或液體接觸時(shí)的讀取性能可能會(huì)受到影響，這限制了其在某些環(huán)境下的應(yīng)用。

2. 較短的讀取距離：相對(duì)于超高頻RFID，高頻RFID的讀取距離較短，這可能限制了一些需要較遠(yuǎn)識(shí)別距離的應(yīng)用場(chǎng)景。

3.1.2低頻RFID（LF）

優(yōu)點(diǎn)：

1.較好的穿透性：低頻RFID的穿透性較強(qiáng)，對(duì)金屬和液體的干擾相對(duì)較少，因此在一些特定的環(huán)境下表現(xiàn)更為可靠。

2. 較長(zhǎng)的讀取距離：相對(duì)于高頻RFID，低頻RFID通常具有更長(zhǎng)的讀取距離，使得它適用于一些需要遠(yuǎn)距離識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景。

3. 更廣泛的標(biāo)準(zhǔn)化：低頻RFID技術(shù)在許多國(guó)家得到了廣泛的標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用，因此在全球范圍內(nèi)具有較高的兼容性和穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)：

1.較低的數(shù)據(jù)傳輸速率：低頻RFID的數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低，因此在處理大量數(shù)據(jù)或需要快速讀取的應(yīng)用中可能不太適用。

2. 易受干擾：由于工作頻率較低，低頻RFID在某些環(huán)境中可能更容易受到外部干擾的影響，可能會(huì)影響其性能和穩(wěn)定性。

3.2基于電子標(biāo)簽是否帶電分類(lèi)

3.2.1主動(dòng)式RFID系統(tǒng)

RFID標(biāo)簽自己具備供電裝置。主動(dòng)式UFH RFID標(biāo)簽的廣播距離可以達(dá)到最高100m，常用于追蹤大型設(shè)備或者車(chē)輛

主動(dòng)式RFID標(biāo)簽又細(xì)分為兩種

訊問(wèn)式RFID標(biāo)簽：標(biāo)簽僅在接收到讀寫(xiě)器的電磁信號(hào)后才會(huì)通電廣播信號(hào)，較為省電，但是需要較近距離觸發(fā)

信標(biāo)式RFID標(biāo)簽：標(biāo)簽會(huì)定時(shí)通電廣播信號(hào)（時(shí)間間隔可以事先設(shè)定），耗電較多，但是可以用于實(shí)時(shí)定位

3.2.2被動(dòng)式RFID系統(tǒng)

RFID標(biāo)簽自己不具備電源。當(dāng)讀寫(xiě)器發(fā)出電磁波時(shí)，RFID標(biāo)簽基于接收到的電磁波充能并且發(fā)出信號(hào)或修改存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)信息傳輸

可以在LF, HF, UHF RFID技術(shù)中實(shí)現(xiàn)，距離一般小于10m

相對(duì)于主動(dòng)式系統(tǒng)成本更低，更易制造。同時(shí)因?yàn)闃?biāo)簽不帶電源，所以常用于圖書(shū)標(biāo)簽、門(mén)禁卡或嵌入在電子設(shè)備中，一次安裝便可長(zhǎng)期使用無(wú)需維護(hù)

4RFID內(nèi)部組成

4.1電子標(biāo)簽

RFID標(biāo)簽信息存儲(chǔ)

一個(gè)RFID標(biāo)簽由芯片和天線組成。 天線是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)存在芯片中。

芯片中包含EEPROM(電子抹除式可復(fù)制只讀存儲(chǔ))

可以在無(wú)供電的情況下長(zhǎng)期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

在供給特定電壓的情況下，可以寫(xiě)入或修改數(shù)據(jù)

只讀型RFID標(biāo)簽：出廠時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，此后不再修改，支持無(wú)線讀取數(shù)據(jù)

有線讀寫(xiě)型RFID標(biāo)簽：可以插上數(shù)據(jù)線供電修改數(shù)據(jù)，支持無(wú)線讀取數(shù)據(jù)

無(wú)線讀寫(xiě)型RFID標(biāo)簽：既可以無(wú)線讀取數(shù)據(jù)，也可以無(wú)線寫(xiě)入數(shù)據(jù)

4.1.1被動(dòng)式RFID標(biāo)簽供電原理

一句話(huà)來(lái)說(shuō)就是：電磁感應(yīng) - 讀寫(xiě)器發(fā)出的電磁波在標(biāo)簽的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流供電

4.2讀寫(xiě)器

固定式閱讀器：設(shè)備若干部便可以創(chuàng)造一個(gè)可嚴(yán)密控制的“詢(xún)問(wèn)區(qū)”，標(biāo)簽進(jìn)出詢(xún)問(wèn)區(qū)時(shí)就可以在這個(gè)界限分明的閱讀器區(qū)域中被讀取。

移動(dòng)式閱讀器：可以手持使用或者裝在車(chē)輛上使用。

4.3軟件系統(tǒng)

不固定，為各廠家單獨(dú)定制。

5電子標(biāo)簽詳解

超高頻RFID標(biāo)簽基本構(gòu)成的三個(gè)要素中最重要的是芯片，它決定了這個(gè)標(biāo)簽的功能和主要性能，同樣芯片也是設(shè)計(jì)最復(fù)雜技術(shù)難度最高的部分。

5.1標(biāo)簽硬件組成

RFID標(biāo)簽由嵌體加表面材料形成，然后只要三部分，芯片，天線，還有附著的基板組成，基板一般是標(biāo)準(zhǔn)pcb或者柔軟透明的PER聚酯膜基板上 采用的技術(shù)是漏板印刷技術(shù)。

標(biāo)簽芯片主要由三部分組成：數(shù)字部分，模擬部分和存儲(chǔ)部分，如圖4-28所示。其中數(shù)字部分的作用為：協(xié)議處理、邏輯處理、全局運(yùn)算控制處理等，所有與協(xié)議相關(guān)的功能都由數(shù)字部分處理。模擬部分的作用是：電源管理、調(diào)制解調(diào)、主頻時(shí)鐘，其中電源管理部分把接收到的射頻電磁波整流成為直流電給整個(gè)標(biāo)簽芯片供電，主頻時(shí)鐘為數(shù)字部分和存儲(chǔ)部分提供系統(tǒng)的震蕩時(shí)鐘，調(diào)制解調(diào)完成標(biāo)簽與閱讀器通信的信號(hào)處理工作。存儲(chǔ)部分為EPC、TID、User等區(qū)的存儲(chǔ)區(qū)，現(xiàn)在的常用存儲(chǔ)器為NVM（非易失性存儲(chǔ)器）或者EEPROM，一般存儲(chǔ)大小為幾百比特。

通過(guò)下面的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)框圖，可以更明確的了解三部分之間的關(guān)系。最左邊是模擬射頻接口部分（Analog RF interface），天線連接在模擬部分上，其中有4個(gè)主要器件：整流器（Rectifier），起前端整流作用；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生（Vreg），為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定電壓；解調(diào)器（Demodulator）；調(diào)制器（Modulator）。中間部分為數(shù)字控制部分（Digital Control），其功能為防沖突算法（Anti-collision）；讀寫(xiě)操作（Read Write Control）；訪問(wèn)控制（Access Control）；射頻接口控制（RF Interface Control），數(shù)字部分與模擬部分進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并控制存儲(chǔ)部分的讀寫(xiě)操作。最右邊的是EEPROM存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)部分），其內(nèi)部有一個(gè)電荷泵升壓電路（Charge Pump），為寫(xiě)標(biāo)簽時(shí)提供高電壓。

現(xiàn)在的標(biāo)簽芯片出廠形式為晶元盤(pán)，英文名Wafer，一般一盤(pán)Wafer包含芯片幾萬(wàn)顆到幾十萬(wàn)顆不等，如圖4-30所示為NXP Ucode7晶元盤(pán)上的標(biāo)簽芯片位置圖。在圖中可以看到芯片在晶元盤(pán)內(nèi)只是占有非常小的一塊面積，也可以說(shuō)一個(gè)晶元盤(pán)上有十幾萬(wàn)同樣的標(biāo)簽芯片。

5.2標(biāo)簽數(shù)據(jù)格式內(nèi)部分區(qū)

超高頻RFID的標(biāo)簽芯片需要符合EPC C1Gen2標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱(chēng)Gen2 協(xié)議），也就是說(shuō)所有的超高頻RFID標(biāo)簽芯片內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)大致一樣。如圖所示，標(biāo)簽芯片的存儲(chǔ)區(qū)分為四個(gè)區(qū)（Bank）分別是Bank 0保留區(qū)（Reserved）、Bank 1電子編碼區(qū)（EPC）、Bank 2 廠商編碼區(qū)（TID）、Bank 3 用戶(hù)區(qū)（User）。

1.Reserved區(qū)：（密碼區(qū)）：存儲(chǔ)Kill Password（滅活口令）和Access Password（訪問(wèn)口令）。

**2.EPC區(qū)：**存儲(chǔ)EPC號(hào)碼等。

**3.TID區(qū)：**存儲(chǔ)標(biāo)簽識(shí)別號(hào)碼，每個(gè)TID號(hào)碼應(yīng)該是唯一的。

**4.User區(qū)：**存儲(chǔ)用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)。 此外還有各區(qū)塊的Lock（鎖定）狀態(tài)位等用到的也是存儲(chǔ)性質(zhì)的單元。

各廠家不同的電子標(biāo)簽，采用的存儲(chǔ)介質(zhì)，各個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)大小和接口方式均不同。

其中Bank 0 保留區(qū)又稱(chēng)密碼區(qū)，內(nèi)部有兩組32比特密碼，分別是訪問(wèn)密碼（Access Password）和滅活密碼（Kill Password），滅活密碼俗稱(chēng)殺死密碼。當(dāng)使用鎖定命令后，需要通過(guò)訪問(wèn)密碼才可以對(duì)芯片的一些區(qū)域進(jìn)行讀寫(xiě)。當(dāng)需要?dú)⑺佬酒臅r(shí)候，通過(guò)殺死密碼可以將芯片徹底殺死。

Bank 1為電子編碼區(qū)，是大家最熟悉的EPC區(qū)。根據(jù)Gen2協(xié)議，最先獲得標(biāo)簽的信息是EPC信息，之后才能訪問(wèn)其他存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行訪問(wèn)。EPC區(qū)分為三個(gè)部分：

CRC16校驗(yàn)部分共16比特，通信時(shí)負(fù)責(zé)校驗(yàn)閱讀器獲得的EPC是否正確。

PC部分（Protocol Control）共16比特，控制EPC的長(zhǎng)度，其前5比特的二進(jìn)制數(shù)乘以16為EPC長(zhǎng)度，如96比特EPC時(shí)的PC=3000，其前5個(gè)比特為00110，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制為6，乘以16為96Bit。根據(jù)協(xié)議要求，PC可以等于0000到F100，相當(dāng)于EPC的長(zhǎng)度為0、32比特、64比特直到496比特。但是一般情況下超高頻RFID應(yīng)用中EPC的長(zhǎng)度在64比特到496比特之間，也就是說(shuō)PC值在2800到F100之間。在平時(shí)的應(yīng)用中經(jīng)常有人搞不清楚EPC中PC的作用，會(huì)卡在EPC長(zhǎng)度的設(shè)置上從而帶來(lái)很多麻煩。

EPC部分，這部分才是最終用戶(hù)從應(yīng)用層獲得的芯片電子編碼。

Bank 2為廠商編碼區(qū)，每顆芯片都有自己的唯一編碼。

Bank 3為用戶(hù)存儲(chǔ)區(qū)，該存儲(chǔ)區(qū)根據(jù)協(xié)議規(guī)定最小空間為0，但是多數(shù)芯片為了方便客戶(hù)應(yīng)用，增加了用戶(hù)存儲(chǔ)空間，最常見(jiàn)的存儲(chǔ)空間為128比特或512比特。

在了解了標(biāo)簽的存儲(chǔ)區(qū)之后，需要進(jìn)一步了解Gen2的幾個(gè)操作命令即讀（Read）、寫(xiě)（Write）、鎖（Lock）、殺（Kill）。Gen2的命令很簡(jiǎn)單，操作命令只有4個(gè)，且標(biāo)簽的存儲(chǔ)區(qū)狀態(tài)只有兩種：鎖定、未鎖定。

因?yàn)樽x寫(xiě)命令都與數(shù)據(jù)區(qū)是否鎖定相關(guān)，我們先從鎖命令講起。鎖命令對(duì)四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)共有4個(gè)分解命令分別是鎖定（Lock）、解鎖（Unlock）、永久鎖定（Permanent Lock）、永久解鎖（Permanent Unlock），只要訪問(wèn)密碼非全0即可進(jìn)行鎖定命令。對(duì)應(yīng)四個(gè)區(qū)的操作如下表所示。

5.3讀寫(xiě)鎖定操作

讀命令，顧名思義就是讀取存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)，如果存儲(chǔ)區(qū)被鎖定，可以通過(guò)Access命令以及訪問(wèn)密碼對(duì)該數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行訪問(wèn)，具體讀取操作如下表所示。

寫(xiě)命令，與讀命令類(lèi)似，如果存儲(chǔ)區(qū)未鎖定，可以直接操作，如果存儲(chǔ)區(qū)已經(jīng)被鎖定需要通過(guò)Access命令以及訪問(wèn)密碼對(duì)該數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行訪問(wèn)具體讀取操作如下表所示。

殺死命令是一條終結(jié)芯片生命的命令，一旦芯片被殺死就再也不能起死回生了，這不像鎖定命令還可以解鎖。只要保留區(qū)被鎖定且殺死密碼非全0，則可以啟動(dòng)殺死命令。一般情況下殺死命令極少使用，只有在一些涉密或涉及隱私的應(yīng)用中才會(huì)把芯片殺死。如果你想在芯片被殺死后再來(lái)溯源獲得這個(gè)芯片的TID號(hào)碼，只能通過(guò)解剖芯片的方法，解剖芯片花銷(xiāo)巨大，所以在平時(shí)應(yīng)用中盡量不要啟動(dòng)殺死命令。同樣在項(xiàng)目里也要防止別人搞破壞，最好的方法是把保留區(qū)鎖定，并保護(hù)好訪問(wèn)密碼。

6RFID通訊協(xié)議

為避免對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物造成傷害，需要控制射頻傳輸。 許多組織已經(jīng)制定了RFID標(biāo)準(zhǔn)，包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO），國(guó)際電工委員會(huì)（IEC），ASTM國(guó)際，DASH7聯(lián)盟和EPCglobal。

ISO 11784/11785 – 動(dòng)物鑒定。使用 134.2 kHz。

ISO 14223 – 動(dòng)物的射頻識(shí)別 – 高級(jí)應(yīng)答器

ISO/IEC 14443：該標(biāo)準(zhǔn)是 HighFID 的流行 HF （13.56 MHz） 標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù) ICAO 9303 被用作支持 RFID 的護(hù)照的基礎(chǔ)。允許移動(dòng)設(shè)備充當(dāng) RFID 讀取器/轉(zhuǎn)發(fā)器的近場(chǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)也基于 ISO/IEC 14443。

ISO/IEC 15693：這也是一種流行的 HF （13.56 MHz） 標(biāo)準(zhǔn)，適用于廣泛用于非接觸式智能支付和信用卡的 HighFID。

ISO/IEC 18000：信息技術(shù) - 用于項(xiàng)目管理的射頻識(shí)別：

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì) 18092信息技術(shù) - 系統(tǒng)之間的電信和信息交換 - 近場(chǎng)通信 - 接口和協(xié)議 （NFCIP-1）

ISO 18185：這是電子密封或“電子密封”的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于跟蹤使用 433 MHz 和 2.4 GHz 頻率的貨物集裝箱。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì) 21481信息技術(shù) - 系統(tǒng)之間的電信和信息交換 - 近場(chǎng)通信接口和協(xié)議 ?2 （NFCIP-2）

ASTM標(biāo)準(zhǔn)D7434，用于確定無(wú)源射頻識(shí)別 （RFID） 應(yīng)答器在托盤(pán)或單元負(fù)載上的性能的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法

ASTM標(biāo)準(zhǔn)D7435，用于確定裝載集裝箱上無(wú)源射頻識(shí)別 （RFID） 應(yīng)答器性能的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法

ASTM標(biāo)準(zhǔn)D7580，旋轉(zhuǎn)拉伸包裝機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，用于確定無(wú)源 RFID 應(yīng)答器在均質(zhì)托盤(pán)或單元化負(fù)載上的可讀性

ISO 28560-2 — 指定要在庫(kù)中使用的編碼標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)模型。

不同頻率適用于不同的標(biāo)準(zhǔn)，需要保證你的通訊協(xié)議和當(dāng)前頻段一致

7RFID應(yīng)用

7.1ETC

ETC(ElectronicTollCollection縮寫(xiě))即電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)。是指車(chē)輛在通過(guò)收費(fèi)站時(shí)，利用RFID技術(shù)對(duì)車(chē)載設(shè)備進(jìn)行車(chē)輛識(shí)別、信息寫(xiě)入(入口)并自動(dòng)從預(yù)先綁定的IC卡或銀行帳戶(hù)上扣除相應(yīng)資金(出口)，是國(guó)際上正在努力開(kāi)發(fā)并推廣普及的一種用于道路、大橋、隧道和車(chē)場(chǎng)管理的電子收費(fèi)系統(tǒng)。

ETC系統(tǒng)主要由車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、中心管理系統(tǒng)和其他輔助設(shè)施組成。其中，車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由OBU(On board unit，車(chē)載單元)、RSU(Road side unit，路邊單元)、環(huán)路感應(yīng)器等組成。

OBU(即電子標(biāo)簽)儲(chǔ)存了車(chē)輛的相關(guān)信息，一般安裝在車(chē)輛的前擋風(fēng)玻璃上。RSU(即智能交通收費(fèi)RFID讀寫(xiě)器)安裝在收費(fèi)站旁邊。環(huán)路感應(yīng)器安裝在車(chē)道地面下。中心管理系統(tǒng)存儲(chǔ)了大量已注冊(cè)車(chē)輛和車(chē)主的信息。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)站口時(shí)，環(huán)路感應(yīng)器感知車(chē)輛，智能交通收費(fèi)RFID讀寫(xiě)器發(fā)出詢(xún)問(wèn)信號(hào)，RFID電子標(biāo)簽做出響應(yīng)，并進(jìn)行雙向通信和數(shù)據(jù)交換，中心管理系統(tǒng)獲取車(chē)輛識(shí)別信息后進(jìn)行比較判斷，根據(jù)不同情況來(lái)控制管理系統(tǒng)產(chǎn)生不同的操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車(chē)輛的自動(dòng)管理。

圖書(shū)館已使用 RFID 來(lái)取代圖書(shū)館資料上的條形碼。標(biāo)記可以包含標(biāo)識(shí)信息，也可以只是數(shù)據(jù)庫(kù)中的鍵。RFID系統(tǒng)可以取代或補(bǔ)充條形碼，并可能提供另一種庫(kù)存管理和顧客自助結(jié)賬的方法。它還可以充當(dāng)安全設(shè)備，取代更傳統(tǒng)的電磁安全條。

據(jù)估計(jì)，目前全球有超過(guò)3000萬(wàn)件圖書(shū)館藏品包含RFID標(biāo)簽，其中包括羅馬梵蒂岡圖書(shū)館中的一些藏品。

由于RFID標(biāo)簽可以讀取物品，因此無(wú)需打開(kāi)書(shū)籍封面或DVD盒即可掃描物品，并且可以同時(shí)閱讀一疊書(shū)籍。當(dāng)書(shū)籍在傳送帶上移動(dòng)時(shí)，可以讀取書(shū)籍標(biāo)簽，從而減少了員工的時(shí)間。這一切都可以由借閱者自己完成，從而減少了對(duì)圖書(shū)館工作人員協(xié)助的需求。使用便攜式閱讀器，可以在幾秒鐘內(nèi)完成整個(gè)材料架的清點(diǎn)。[95]然而，截至2008年，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于許多小型圖書(shū)館來(lái)說(shuō)仍然過(guò)于昂貴，平均規(guī)模的圖書(shū)館的轉(zhuǎn)換期估計(jì)為11個(gè)月。2004年荷蘭的一項(xiàng)估計(jì)是，一個(gè)每年借閱100,000本書(shū)的圖書(shū)館應(yīng)該計(jì)劃花費(fèi)50,000歐元（借閱站和還書(shū)站：每個(gè)12,500個(gè)，探測(cè)門(mén)廊每個(gè)10,000個(gè);每個(gè)標(biāo)簽0.36）。RFID減輕了員工的負(fù)擔(dān)，也可能意味著需要更少的員工，圖書(shū)館的人員預(yù)算正在減少，基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)算正在增加，這使得圖書(shū)館有必要增加自動(dòng)化來(lái)彌補(bǔ)員工規(guī)模的減少。

圍繞圖書(shū)館使用RFID提出了隱私問(wèn)題。由于一些RFID標(biāo)簽可以在100米（330英尺）外讀取，因此人們擔(dān)心是否可以從不愿意的來(lái)源收集敏感信息。然而，圖書(shū)館的RFID標(biāo)簽不包含任何讀者信息，大多數(shù)圖書(shū)館使用的標(biāo)簽使用的頻率只能從大約10英尺（3.0米）處讀取。另一個(gè)擔(dān)憂(yōu)是，非圖書(shū)館機(jī)構(gòu)可能會(huì)在圖書(shū)館管理員不知情或未經(jīng)同意的情況下記錄每個(gè)離開(kāi)圖書(shū)館的人的 RFID 標(biāo)簽。一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇是讓書(shū)籍傳輸一個(gè)代碼，該代碼僅與圖書(shū)館的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合使用才有意義。另一個(gè)可能的增強(qiáng)功能是每次返回時(shí)都為每本書(shū)提供一個(gè)新代碼。

7.3商場(chǎng)（商品標(biāo)簽）

一般來(lái)說(shuō)，大商場(chǎng)很多衣服標(biāo)簽里面就有RFID標(biāo)簽，當(dāng)然，也有類(lèi)似優(yōu)衣庫(kù)那樣的黑色白色塑料殼里面包裹著染料和RFID標(biāo)簽，正常繳費(fèi)后會(huì)被拆除，否則保證衣服出門(mén)經(jīng)過(guò)RFID門(mén)閘能夠發(fā)送警報(bào)，強(qiáng)行拆除會(huì)將衣服染色。

RFID 用于零售店的商品級(jí)標(biāo)簽。除了庫(kù)存控制外，它還通過(guò)使用電子物品監(jiān)控 （EAS） 防止客戶(hù)（入店行竊）和員工（“縮水”）盜竊，并為客戶(hù)提供自助結(jié)賬流程。不同類(lèi)型的標(biāo)簽可以使用特殊工具物理刪除，或者在支付物品后以電子方式停用。 離開(kāi)商店時(shí)，顧客必須經(jīng)過(guò) RFID 探測(cè)器附近;如果他們有帶有活動(dòng) RFID 標(biāo)簽的物品，則會(huì)發(fā)出警報(bào)，既指示未付款的物品，又識(shí)別它是什么。

7.4醫(yī)療領(lǐng)域

RFID在醫(yī)療行業(yè)的采用已經(jīng)廣泛且非常有效。醫(yī)院是最早將有源和無(wú)源RFID相結(jié)合的用戶(hù)之一。主動(dòng)標(biāo)簽跟蹤高價(jià)值或頻繁移動(dòng)的物品，被動(dòng)標(biāo)簽跟蹤只需要房間級(jí)識(shí)別的較小、成本較低的物品。 醫(yī)療機(jī)構(gòu)房間可以從患者和員工佩戴的RFID徽章的傳輸以及分配給移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備等物品的標(biāo)簽中收集數(shù)據(jù)。美國(guó)退伍軍人事務(wù)部 （VA） 最近宣布計(jì)劃在美國(guó)各地的醫(yī)院部署 RFID，以改善護(hù)理并降低成本。

自 2004 年以來(lái)，許多美國(guó)醫(yī)院已開(kāi)始為患者植入 RFID 標(biāo)簽并使用 RFID 系統(tǒng)，通常用于工作流程和庫(kù)存管理。在試管嬰兒診所中，使用RFID來(lái)防止精子和卵子之間的混淆也在考慮之中。

2004 年 10 月，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了美國(guó)第一個(gè)可以植入人體的 RFID 芯片。據(jù)該公司稱(chēng)，VeriChip公司的134 kHz RFID芯片可以整合個(gè)人醫(yī)療信息，可以挽救生命并限制醫(yī)療錯(cuò)誤造成的傷害。反RFID活動(dòng)家凱瑟琳·阿爾布雷希特（Katherine Albrecht）和利茲·麥金太爾（Liz McIntyre）發(fā)現(xiàn)了一封FDA警告信，其中詳細(xì)說(shuō)明了健康風(fēng)險(xiǎn)。 根據(jù) FDA 的說(shuō)法，這些包括“不良組織反應(yīng)”、“植入式應(yīng)答器的遷移”、“植入式應(yīng)答器故障”、“電氣危險(xiǎn)”和“磁共振成像 [MRI] 不兼容”。

在眼科領(lǐng)域，例如達(dá)芬奇飛秒治療系統(tǒng)，一般將一次性的一些耗材中添加RFID電子標(biāo)簽，既能保證耗材不會(huì)被重復(fù)使用，又能保證耗材具有一定的特殊性，采購(gòu)者不能隨意更換耗材的品牌，從而使得廠家能夠獲得更高的利潤(rùn)。

8一些相關(guān)說(shuō)明

8.1NFC與RFID關(guān)系

NFC可以視作RFID的子集，13.56MHZ是NFC的工作頻段，NFC推廣主要是企業(yè)更早的制定了通訊協(xié)議和工作方式,

NFC制定的初衷是為了實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)支付，NFC選用了13.56M作為基礎(chǔ)，同時(shí)增加了一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，傳統(tǒng)的RFID只能同一時(shí)間一個(gè)READER與一個(gè)TAG交互，而NFC可以?xún)蓚€(gè)READER之間相互傳數(shù)據(jù)。