RFID技术的综述【文献综述】

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毕业论文文献综述电子信息工程RFID技术的综述摘要：射频识别（RFID）技术采用大规模集成电路技术、识别技术、计算机及通信技术，通过读写器和载体上的RFID卡，构成RFID系统，实现对载体的非接触式的识别和数据信息交换[1]。RFID技术已广泛应用于交通、物流等多个领域。文章中首先介绍了RFID系统的基本组成和分类，然后介绍了系统的工作原理和优缺点，最后介绍了RFID在交通、物流方面的几个主要应用。关键词：射频识别；智能交通系统；射频识别；车辆自动识别1引言自2000年以来，我国城市道路与公共交通投资累计超过2万亿元，但仍无法遏制城市交通拥堵的蔓延。交通压力猛增，交通供给受限，再加上居民拥有的小汽车日益增多是造成城市交通拥堵的主要原因，交通需求管理作为解决城市交通拥堵问题的重要措施势在必行，其中，大力发展公共交通是交通需求管理的核心举措[2]。公交站台准确显示公交车预计到达时间，增加公交车专用车道，采用公交优先交通信号，提高公交车辆的运营速度，提高公交车的服务性能及载客能力，为出行者提供更加安全、实时、高效、便捷的公共交通服务，令广大市民自愿加入到公交车出行行列，提倡低碳生活。这就需要将先进的通信技术和信息化技术有效的应用于整个公共交通系统的指挥调度及车辆的运营管理，准确实现公交车辆的定位导航跟踪、监控，信息共享。2无线射频识别技术2.1RFID系统的基本组成无线射频识别技术RFID（RadioFrequencyIdentificationTechnology）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据[3]。最基本的RFID系统由标签（Tag）、阅读器（Reader）、天线（Antenna）三部分组成[4]。电子标签中保存有固定格式的电子数据，附着在待识别物体的表面。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中保存的数据，从而自动识别物体。一般来说，阅读器还要与电脑相连，所读取的信息被传到电脑上进行下一步处理。2．2RFID系统分类及工作原理RFID系统可以根据工作频率的不同分为低频、中频、及高频系统[5]。低频系统一般工作在100k～500kHz，中频系统工作在10MHz～15MHz左右，虽然成本低廉，但识别距离短；而高频系统则可达850～950MHz及2.4～5GHz的微波段，它有着较远的识别距离及较高的工作效率。 射频识别系统的工作原理如下：阅读器与应答器通过电磁波进行能量传递和数据通讯。在系统工作过程中，读卡器首先发送载波信号到RFID标签，标签的发射天线工作区域被激活，同时将加密载有目标标识码的高频加密载波信号采用调制方式经卡内高频发射模块发射出去，接收天线接收到载波信号后，经读卡器接收处理，提取出目标标识码送至计算机，完成预设的系统功能和自动识别，从而实现自动化管理[6]。2.3RFID系统的优缺点与其他传统识别系统相比，比如语音识别系统、MOBY识别系统等等，射频识别系统具有非接触式识别的优先，在识别过程中无须人工干预，操作快捷方便。射频卡可以反复使用，且不易损坏，特别适用于各类管理系统的信息自动化采集[7]。虽然低中频RFID传输距离限制了读写器和标签的间距，但该频段读写设备价格低廉、技术成熟、安全性能高、应用广泛[8]；最受重视、发展最快的是860～960MHz的远距离电子标签。该频段传输距离可达3～7m，传输效率最快，可多标签同时识别，但该频段读写设备昂贵，还不成熟，成本高，安全性一般；2.4GHz和5.8GHz频段下的产品拥挤、易受干扰、技术相对复杂，且存在共享频段等问题，应用方式还在探索当中。而且我国对于RFID的研究还存在统一标准、RFID信息系统的生成、成本过高、安全性不够四大问题。3RFID技术主要应用3.1公交车管理系统RFID应用在公交管理系统中实现的功能和特性有以下几个方面：不停车远距离自动识别，实时定点采集公交车辆进出站和通过站台的时间，确定公交车辆所处位置[9]；站台可以显示出公交车离本站的距离，一般性用LED灯亮在站点下方表示公交车正在哪个站台，以便让乘客第一时间了解还需等待多少分钟；而且公交管理系统还能查出公交车是否按规定路线行驶以及是否出现故障，提高车辆到达站台的准时性；此系统还便于对车辆的调度、流量统计、车辆考勤，以及维修保养期提示、车辆维修记录、审验记录等方面的自动化管理。3.2车辆自动识别（AVI)系统固定基站AVI系统一般用于海关或检查站。当载有RFID卡的车辆通过车道时，系统读到卡中的识别地址(ID)号和车牌号，叠加上通过时间和车道号，存入智能控制器的存储器里[10]。数据传输单元将系统采集到的车辆数据信息，通过通信网络传到管理中心，同时将管理中心的控制指令下达到AVI系统，决定对车辆的自动放行或进行拦截。3.3不停车电子收费（ETC）系统我们驶离高速公路的时候经常会碰到大量的车排队收费的情况，为了缓解高速公路上收费的压力，采用ETC系统，实现不停车自动收费。 ETC系统其实和AVI系统有着相似之处，也是在车内放置一张RFID卡，当车辆通过收费站时，系统将识别出地址号和车牌号，然后根据RFID卡内的信息识别出车辆的车型及通过次数，进行扣费，因此，ETC系统比AVI系统多了扣费显示这一环节。3.4自动设备识别（AEI）系统AEI系统主要是针对集装箱的识别。我们国家海运和铁路、公路运输主要采用的都是集装箱运输，那么，这么多的集装箱他们又是如何去分辨归类的呢？在集装箱内安装RFID卡，在卡中输入集装箱号及箱内货物编号、数量、发货地点以及到货地点。集装箱在运输过程中，AEI系统也能对其进行跟踪以及数据交换。4结束语RFID技术已经不是一门新技术了，从国外引进已经多年，它的基础技术包括RFID卡、微波天线、智能控制器的设计制作已日趋成熟，产品质量稳定可靠，国产读写器已有样机[1]。RFID技术和系统在交通领域的应用已有充分的物质基础，这必将推动我国ITS的迅速发展。参考文献[1]李元忠.射频识别技术及其在交通领域的应用[J].电讯技术，2002，7，42（5）：5～9.[2]叶桥民.RFID技术在智能公交领域的应用探讨[J].北京电力高等专科学校学报，2010，6，27(3):147～149.[3]张华，魏臻.无线射频识别技术RFID及其应用[J].安防科技，2007，10，20(7):48～50.[4]王伟.射频识别（RFID）技术及其应用的研究[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2008，3，31(2):139～142.[5]沈宇超，沈树群.射频识别技术及其发展现状[J].电子技术应用，1999，(1):4～5.[6]李彦林，董德发.射频识别技术在智能交通监管信息采集中的设计与应用[J].安防科技，2006，12，16(12):41～49.[7]马玉秋，沈树群，吴京松，李国华.射频识别系统中数字处理核心模块的研究[J].北京邮电大学学报，2005，12，28(6):123～127.[8]王天吉.无线射频识别技术（RFID）应用的关键问题[J].微电子技术，2007，6，34(8):170～172.[9]周晓云，吴兆根.RFID在公共交通领域的应用[J].中国无线电，2005，5，5(5)：49～51. [10]李元忠，黄黎明，马勇.车辆自动识别系统移动站及其在城市交通监管中的应用[J].电讯技术，2003，2，(3)：112～115.[11]StefanovicN,HanJ,KoperskiK.Object-basedSelectiveMateializationforEfficientImplementationofSpatialDataCubes[J].IEEETransactionsonKnowledgeandDataEngineering,2000,12(6):938～939.