RFID(射频识别)是一种无线通信形式，它结合使用电磁频谱的射频部分中的电磁或静电耦合来唯一地识别物体，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(通常组合成一个读取器，也称为询问器)和应答器(RFID标签)。射频识别标签由微芯片、存储器和天线组成。

RFID阅读器是一种可以永久连接或携带的网络连接设备。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标签的种类

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，这意味着电池运行电路，而通信由RFID读取器供电。

RFID标签通常包含少于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，读取器可以添加数据，也可以覆盖现有数据。

RFID标签的读取范围取决于标签的类型、读写器的类型、RFID频率以及周围环境或其他RFID标签和读写器的干扰等因素。一般来说，由于功率更强，有源RFID标签比无源RFID标签具有更长的读取范围。

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也是可用的。频率因国家和地区而异。

低频射频识别系统的范围从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，通常在几英寸到不到6英尺之间。

高频RFID系统的范围从3兆赫到30兆赫，典型的高频频率为13.56兆赫。标准范围从几英寸到几英尺不等。

UHF RFID系统的范围从300兆赫到960兆赫，典型频率为433兆赫，通常可以从25英尺远的地方读取。

微波RFID系统运行频率为2.45 GHz，可以从30多英尺远的地方读取。

使用的频率将取决于RFID应用程序，实际获得的距离有时与预期的距离相差很大。例如，当美国国务院宣布将发放带有射频识别芯片的电子护照时，它说芯片只能在大约四英寸远的地方读取。然而，美国国务院很快就发现有证据表明，RFID阅读器可以在4英寸远的地方读取RFID标签上的信息，有些人声称可以在33英尺远的地方读取，这证明了广告和实际距离之间的差异可能很大。

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多英尺。

RFID应用和用例

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

最常见的RFID应用是跟踪和管理。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还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;在安全的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、零售、商业和家庭使用。

RFID与条形码

使用RFID作为条形码的替代品正在越来越多地使用。它的优点之一是，RFID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个或更多——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物品。RFID标签的读取时间通常少于100毫秒。

另一方面，条形码需要比RFID标签更直接的视线和更近的距离。它们也需要更长的时间来读取，通常每个标签需要½秒或更长时间。由于条形码表示产品类型，而不是由RFID标签表示的单个对象，因此无法从中收集其他信息。此外，条形码是不可读写的，因为它们是打印在物体的外部，所以由于磨损，在重用方面受到限制。RFID标签更坚固，保护也更好，通常用塑料盖着。然而，RFID标签比印刷的条形码更贵。

射频识别的挑战

RFID容易出现两个主要问题:阅读器碰撞和标签碰撞。当来自一个RFID阅读器的信号干扰另一个阅读器时，可以通过使用防碰撞协议使RFID标签轮流传输到相应的阅读器来防止阅读器碰撞。

当太多的标签同时传输数据使RFID阅读器混淆时，就会发生标签冲突。选择一次只收集一个标签信息的阅读器可以避免这个问题。

RFID安全性和隐私性

一个常见的RFID安全或隐私问题是，任何人都可以使用兼容的读取器读取RFID标签数据。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被读取，如果标签具有唯一的序列号，则可以将其与消费者相关联。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攸关的问题。

由于RFID标签没有很强的计算能力，因此它们无法适应加密，例如可能在质询-响应身份验证系统中使用的加密。然而，有一个例外是护照中使用的RFID标签，即基本访问控制(BAC)。在这里，芯片具有足够的计算能力来解码来自读取器的加密令牌，从而证明读取器的有效性。反过来，在阅读器上，打印在护照上的信息被机器扫描，并用于获得护照的密钥。使用了三种信息——护照号码、护照持有人的出生日期和护照到期日期——以及这三种信息各自的校验和数字。研究人员指出，这意味着护照受到密码的保护，其熵比电子商务中通常使用的密码要小得多，此外，密钥在护照的整个生命周期内都是静态的，因此，一旦一个实体一次性访问了打印的密钥信息，无论护照持有者同意与否，护照都是可读的，直到护照到期。美国国务院于2007年采用了BAC系统，并在电子护照中添加了反略读材料，以减轻用户个人信息被窃取的威胁。

RFID标准

RFID技术有许多指导方针和规范，主要是国际标准化组织(ISO)，电子产品代码全球公司(EPCglobal)和国际电工委员会(IEC)。

每个射频都有相关的标准，包括LF RFID的ISO 14223和ISO/IEC 18000-2, HF RFID的ISO 15693和ISO/IEC 14443，以及UHF RFID的ISO 18000-6C。

下一代RFID的使用

RFID系统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。