RFID(射频识别)是一种无线通信形式，它利用电磁频谱的射频部分的电磁或静电耦合来唯一地识别一个物体、动物或人。

射频识别系统

RFID系统由三个部分组成:扫描天线和收发器(通常组合成一个阅读器，也称为询问器)和应答器，即RFID标签。RFID标签由微芯片、存储器和天线组成。

RFID阅读器是一种网络连接设备，可以永久连接或便携式。它使用无线电波传输激活标签的信号。一旦被激活，标签就会向天线发送一个波，在那里它被转换成数据。

RFID标签的类型

RFID标签主要有两种类型:有源RFID和无源RFID。有源RFID标签有自己的电源，通常是电池。另一方面，无源RFID标签不需要电池;相反，它从读取天线接收能量，读取天线的电磁波在RFID标签的天线中产生电流。还有半被动RFID标签，这意味着电路由电池运行，而通信由RFID阅读器供电。

RFID标签通常保存不到2,000 KB的数据，包括唯一标识符/序列号。标签可以是只读的，也可以是读写的，其中数据可以由读取器添加，也可以覆盖现有数据。

RFID标签的读取范围根据标签类型、读取器类型、RFID频率以及周围环境或其他RFID标签和读取器的干扰等因素而变化。一般来说，有源RFID标签由于电源更强，读取范围比无源RFID标签更长。

RFID频率:RFID系统的类型

RFID系统主要有三种类型:低频(LF)、高频(HF)和超高频(UHF)。微波RFID也可用。频率因国家和地区而有很大差异。

低频RFID系统的范围从30千赫到500千赫，尽管典型的频率是125千赫。低频射频识别的传输范围很短，通常从几英寸到不到六英尺不等。

高频RFID系统的范围从3 MHz到30 MHz，典型的高频频率为13.56 MHz。标准范围是几英寸到几英尺。

超高频RFID系统的范围从300 MHz到960 MHz，典型频率为433 MHz，通常可以在25英尺以上的距离读取。

微波RFID系统运行频率为2.45 GHz，可以在30多英尺外读取。

所使用的频率将取决于RFID应用，实际获得的距离有时与预期相差很大。例如，当美国国务院宣布将发行带有RFID芯片的电子护照时，它说芯片只能在大约4英寸外读取。然而，美国国务院很快就发现，RFID阅读器可以从远超过4英寸的地方浏览RFID标签上的信息，有些人声称超过33英尺，这证明了广告和实际范围之间的差异可能会很大。

如果需要更长的读取范围，使用具有额外功率的特定标签可以将读取范围提高到300英尺以上。

RFID应用和用例

RFID可以追溯到20世纪40年代;它在20世纪70年代使用得更频繁。然而，标签和读取器的高成本阻碍了广泛的商业应用。随着硬件成本的降低，RFID的采用也在增加。

RFID最常见的应用是用于跟踪和管理。这包括宠物和牲畜跟踪、库存管理和资产跟踪、货物和供应链物流以及车辆跟踪。RFID也可以用于零售广告客户服务和损失控制;在供应链中提高能见度和分销;在安全情况下进行访问控制。

多个行业使用RFID应用，包括医疗保健、制造业、零售、商业和家庭使用。

RFID vs.条形码

使用RFID作为条形码的替代品正在越来越多地使用。RFID的优点之一是，它可以在没有直接视线的情况下识别单个物体、动物或人，可以同时识别许多物品(通常是1000件或更多)，并且可以根据标签和RFID阅读器的类型扫描从几英寸到几英尺远的任何地方的物品。RFID标签的读取时间通常小于100毫秒。

另一方面，条形码比RFID标签需要直接的视线和更近的距离。它们的读取时间也更长，通常每个标签需要½秒或更长时间。由于条形码代表一种产品类型，而RFID标签代表一个单独的对象，因此无法从条形码中收集到额外的信息。此外，条形码不是读写的，而且由于它们打印在物体的外部，由于磨损，在重用方面受到限制。RFID标签更坚固，保护更好，通常在塑料封面。然而，RFID标签的成本高于打印条形码。

射频识别的挑战

RFID容易出现两个主要问题:读卡器碰撞和标签碰撞。当一个RFID读写器的信号干扰第二个读写器时，可以通过使用防碰撞协议使RFID标签轮流传输到相应的读写器来防止读写器碰撞。

当太多标签同时传输数据而使RFID阅读器混淆时，标签碰撞就会发生。选择一个每次收集一个标签信息的阅读器可以防止这个问题。

RFID安全和隐私

一个常见的RFID安全或隐私问题是，RFID标签数据可以被任何拥有兼容阅读器的人读取。此外，标签通常可以在商品离开商店或供应链后读取。标签也可以在用户不知情的情况下读取，如果标签具有唯一的序列号，则可以将其关联到消费者。虽然这是个人隐私问题，但在军事或医疗环境中，这可能是国家安全问题或生死问题。

由于RFID标签没有大量的计算能力，它们不能适应加密，例如可能用于质询-响应身份验证系统。然而，有一个例外是护照上使用的RFID标签，即基本访问控制(BAC)。在这里，芯片有足够的计算能力来解码来自阅读器的加密令牌，从而证明阅读器的有效性。反过来，在阅读器处，打印在护照上的信息被机器扫描，并用于导出护照的密钥。使用的信息有三种:护照号码、护照持有人的出生日期和护照有效期，以及这三者的校验和数字。研究人员指出，这意味着护照受到的密码保护比电子商务中通常使用的密码熵要小得多，而且密钥在护照的生命周期内是静态的，因此一旦一个实体一次性访问了打印的密钥信息，无论护照持有人是否同意，护照都是可读的，直到护照过期。美国国务院于2007年采用了BAC系统，并在电子护照中添加了防浏览材料，以减少未被发现的窃取用户个人信息的威胁。

RFID标准

RFID技术有许多准则和规范，主要是国际标准化组织(ISO)、全球电子产品代码公司(EPCglobal)和国际电工委员会(IEC)。

每个射频都有相关的标准，包括用于低频RFID的ISO 14223和ISO/IEC 18000-2，用于高频RFID的ISO 15693和ISO/IEC 14443，以及用于超高频RFID的ISO 18000-6C。

下一代RFID应用

RFID系统正越来越多地用于支持物联网部署。将该技术与智能传感器和/或GPS技术相结合，可以无线传输传感器数据，包括温度、运动和位置。