中心議題：

• RFID係統基本組成
• RFID係統基本模型
• 如何提高RFID係統讀取率

解決方案：

• 合理優化硬件配置
• 完善軟件設計
• 融合其它技術

射頻(RadioFrequency)專指具有一定波長可用於無線電通信的電磁波。射頻識別技術(RadioFrequencyIdentification)是20世紀90年代開始興起的一種非接觸的自動識別技術
，它是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性
，實現對被識別物體的自動識別。但是，就目前來看，RFID的發展仍然存在較多瓶頸，數據讀取率不高就是其中主要瓶頸之一。

本文將通過對RFID係統基本組成和工作原理的介紹，對RFID係統進行分析。結合RFID係統在實際應用中遇到的問題以及針對閱讀器識讀範圍存有盲區、不同閱讀點存有多餘數據、閱讀器相互幹擾等因素而導致係統讀取率不高的原因
，提出從合理優化硬件配置
、完善軟件設計
、發揮中間件作用和融合其它技術四個方麵來提高RFID係統數據讀取率。

RFID係統基本組成

RFID係統至少由電子標簽（E-Tag/Transponder
，也稱智能標簽）和閱讀器（Reader/Interrogator，也稱讀寫器）兩部分組成。

電子標簽是射頻識別係統的數據載體，電子標簽由標簽天線和標簽專用芯片組成。電子標簽依據供電方式的不同分為有源電子標簽(Activetag)、無源電子標簽(Passivetag)和半無源電子標簽(Semi—passivetag)；依據頻率的不同分為低頻電子標簽
、高頻電子標簽、超高頻電子標簽和微波電子標簽；依據封裝形式的不同分為*標簽
、線形標簽
、紙狀標簽、玻璃管標簽、圓形標簽及特殊用途的異形標簽等；根據其工作模式不同分為主動標簽和被動標簽。

閱(yue)讀(du)器(qi)是(shi)用(yong)於(yu)讀(du)取(qu)或(huo)寫(xie)入(ru)電(dian)子(zi)標(biao)簽(qian)信(xin)息(xi)的(de)設(she)備(bei)，根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)和(he)需(xu)求(qiu)可(ke)設(she)計(ji)成(cheng)多(duo)類(lei)產(chan)品(pin)。閱(yue)讀(du)器(qi)通(tong)過(guo)天(tian)線(xian)與(yu)電(dian)子(zi)標(biao)簽(qian)進(jin)行(xing)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)電(dian)子(zi)標(biao)簽(qian)識(shi)別(bie)碼(ma)和(he)內(nei)存(cun)數(shu)據(ju)的(de)讀(du)出(chu)或(huo)寫(xie)入(ru)操(cao)作(zuo)。

典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控製單元以及閱讀器天線。當然
，RFID係統在實際應用時，還需要計算機等其他硬件設備以及軟件的支持。圖1為典型的RFID係統組成圖。



RFID係統基本模型

RFID係統的基本模型如圖2所示。作為射頻載體的電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合，在耦合通道內，根據時序關係，實現能量的傳遞

、數據的交換。

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RFID係統讀取率問題探討

通過對RFID係統的介紹，我們認為導致RFID係統讀取率不高的原因主要在於：閱讀器的識讀範圍存有盲區，不同閱讀點存有多餘數據，閱讀器相互幹擾等。針對上述問題，我們從以下四種方麵展開探討。

1合理優化硬件配置

在硬件方麵，首先必須要弄清一個問題。那就是你真正的“需求是什麼”。不要盲目認為“價格貴
、讀取範圍越大、頻率越高就越好”。正所謂“量體裁衣”
，“適合”自己的才是最好的。在此認知基礎之上，可以選擇與實際需求相符的硬件設備。

同時考慮將所有的RFID標簽和閱讀器看作一個完整的“數據網絡”

，做zuo到dao合he理li優you化hua硬ying件jian配pei置zhi，從cong而er使shi整zheng個ge係xi統tong發fa揮hui最zui大da的de功gong效xiao。以yi門men禁jin係xi統tong為wei例li，為wei了le防fang止zhi閱yue讀du器qi的de識shi讀du範fan圍wei存cun有you盲mang區qu，導dao致zhi出chu現xian漏lou讀du的de情qing況kuang，可ke采cai取qu通tong過guo增zeng加jia閱yue讀du器qi或huo天tian線xian的de個ge數shu來lai補bu償chang閱yue讀du器qi識shi讀du範fan圍wei存cun在zai盲mang區qu的de缺que陷xian；為wei了le防fang止zhi閱yue讀du器qi相xiang互hu幹gan擾rao，可ke采cai取qu在zai空kong間jian上shang相xiang對dui隔ge離li閱yue讀du器qi或huo天tian線xian的de辦ban法fa來lai避bi免mian相xiang互hu幹gan擾rao。此ci外wai
，根gen據ju實shi際ji需xu求qiu，通tong過guo適shi當dang調tiao整zheng天tian線xian布bu局ju和he天tian線xian發fa射she功gong率lv等deng方fang法fa，也ye可ke以yi提ti高gaoRFID係統的數據讀取率。

2完善軟件設計

目前，通過優化配置的RFID係xi統tong的de硬ying件jian設she施shi基ji本ben都dou可ke以yi滿man足zu數shu據ju讀du取qu率lv的de需xu要yao，而er且qie隨sui著zhe閱yue讀du器qi價jia格ge下xia降jiang，最zui終zhong用yong戶hu已yi經jing可ke以yi在zai他ta們men的de應ying用yong場chang所suo輕qing鬆song部bu署shu大da量liang閱yue讀du器qi，這zhe不bu僅jin解jie決jue了le漏lou讀du問wen題ti
，同tong時shi還hai可ke以yi從cong這zhe些xie係xi統tong中zhong獲huo取qu更geng多duo有you用yong信xin息xi。但dan是shi隨sui之zhi而er來lai的de新xin問wen題ti是shi：多餘的數據讀入或者交叉數據讀入。簡單描述這個問題，就是“一個不該在某位置被讀取的標簽被一台不該識讀這枚標簽的閱讀器讀到了”。

LV定位邏輯的核心是基於“從空間位置上挑出需要的讀出數據同時過濾掉不需要的讀出數據”。結果是正確和精確的標簽位置從全部RFID閱讀器所獲取的結果中析取出來。簡而言之，LV定位邏輯就是根據整個閱讀器係統駐留的數據集合而形成的一個基於消除“多餘”讀出數據的軟件算法。對於多個閱讀器之間由於工作範圍重疊造成衝突的問題，Colorwave算法給出了很好的解決。

對於電子標簽衝突，在高頻頻段，標簽的防衝突算法一般采用經典ALOHA協議。使用ALOHA協議的標簽，通過選擇經過一個隨機時間向閱讀器傳送信息的方法，來避免衝突
；在(zai)超(chao)高(gao)頻(pin)頻(pin)段(duan)，主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)樹(shu)分(fen)叉(cha)算(suan)法(fa)來(lai)避(bi)免(mian)衝(chong)突(tu)。此(ci)外(wai)

，可(ke)以(yi)對(dui)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)其(qi)他(ta)優(you)化(hua)設(she)置(zhi)。譬(pi)如(ru)，在(zai)電(dian)子(zi)門(men)票(piao)係(xi)統(tong)中(zhong)

，閱(yue)讀(du)器(qi)的(de)掃(sao)描(miao)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)設(she)計(ji)成(cheng)自(zi)適(shi)應(ying)調(tiao)節(jie)掃(sao)描(miao)時(shi)間(jian)的(de)方(fang)式(shi)工(gong)作(zuo)。對(dui)於(yu)人(ren)流(liu)量(liang)較(jiao)大(da)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)控(kong)製(zhi)讓(rang)閱(yue)讀(du)器(qi)的(de)掃(sao)描(miao)頻(pin)率(lv)加(jia)快(kuai)工(gong)作(zuo)，防(fang)止(zhi)漏(lou)讀(du)；而在人流量較少的情況下，可以將其掃描頻率相對降低，從而避免冗餘數據的出現。

3發揮中間件作用

RFID中間件在各項RFID產業應用中居於神經中樞。RFID中間件是一種麵向消息的中間件（Message-OrientedMiddleware

，MOM）

，信息是以消息的形式，從一個程序傳送到另一個或多個程序。RFID中間件扮演RFID標簽和應用程序之間的中介角色，從應用程序端使用中間件所提供的一組通用應用程序接口(API)，即能連到閱讀器

，讀取標簽數據。

因此，即使存儲RFID標簽信息的數據庫軟件或後端應用程序增加或改由其他軟件取代，甚至RFID閱yue讀du器qi種zhong類lei增zeng加jia等deng情qing況kuang發fa生sheng時shi
，應ying用yong端duan也ye不bu需xu修xiu改gai。這zhe不bu僅jin有you效xiao解jie決jue了le數shu據ju讀du取qu率lv的de問wen題ti，而er且qie也ye省sheng去qu多duo對dui多duo連lian接jie的de維wei護hu複fu雜za性xing等deng其qi他ta問wen題ti。RFID中間件未來在麵向服務的架構（SOA：ServiceOrientedArchitectureBasedRFID）和商業信息安全問題應用方麵都會有非常好的發展前景。

融合其它技術

與傳感器技術融合

在未來幾年
，RFID的一個重要應用趨勢是將RFID與傳感器（如測量溫度和壓力的傳感器）組合在一起應用的設備，目前國外已經開始實施。由於RFID抗幹擾性較差，而且有效距離一般小於數10m，這對它的應用是個限製。將WSN（無線傳感器網絡）同RFID結合起來，利用前者高達100m的有效半徑，形成WSID網絡
，這將大大彌補RFID係統自身的不足。

與WIMAX、3G
、GPS等通信技術的融合

WiMAX（微波接入全球互通）簡單定義就是無線寬帶數據傳輸係統。WiMAXdewuxianfuwufanweizaichengshidiqubaochigaoshujuliuliangdeqingkuangxiakeyiyuanzhijigongli，tadexingnengyuanyuanchaoguoxianyoudewuxianwangluojishu，zaidingxiangtongxinlianjiezhongfuwufanweizaibaochiyidingshujuliuliangdeqingkuangxiakeyidadao50km，由於其極高的性能

，WiMAX技術被認為是DSLUMTS連接的最佳的備用方案。
WiMAX、3G、GPS與RFID的融合，正在各方的積極參與中而不斷前進。RFID標簽具有體積小
、容量大
、壽命長、可重複使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別
、移動識別
、多目標識別

、定位及長期跟蹤管理。成本的節約和效率的提升，促使RFID技術成為各個行業實現信息化的重要切入點。它們將構建一個能夠滿足多種應用環境需求
、生成豐富應用的無線寬帶網，擴大了RFID技術的應用領域。

與生物特征識別融合

生sheng物wu特te征zheng識shi別bie技ji術shu是shi為wei了le進jin行xing身shen份fen驗yan證zheng而er采cai用yong自zi動dong技ji術shu測ce量liang其qi身shen體ti特te征zheng或huo個ge人ren行xing為wei特te點dian，並bing將jiang這zhe些xie特te征zheng或huo特te點dian與yu數shu據ju庫ku的de模mo板ban數shu據ju進jin行xing比bi較jiao，完wan成cheng認ren證zheng的de一yi種zhong解jie決jue方fang案an。生sheng物wu特te征zheng識shi別bie係xi統tong捕bu捉zhuo到dao生sheng物wu特te征zheng的de樣yang品pin，惟wei一yi的de特te征zheng將jiang會hui被bei提ti取qu並bing且qie被bei轉zhuan化hua成cheng數shu字zi的de符fu號hao，這zhe些xie符fu號hao被bei存cun成cheng個ge人ren的de特te征zheng模mo板ban。人ren們men同tong識shi別bie係xi統tong進jin行xing交jiao互hu，認ren證zheng其qi身shen份fen

，以yi確que定ding匹pi配pei或huo不bu匹pi配pei。目mu前qian常chang用yong的de生sheng物wu特te征zheng識shi別bie技ji術shu有you指zhi紋wen、掌紋、人臉、語音、視網膜、簽名識別等等。

總之，RFID係統與其他技術融合勢在必行，目前已取得了巨大的成果。解決了RFID係統數據讀取率不高的問題


，必定會使RFID技ji術shu被bei廣guang泛fan采cai用yong，最zui終zhong將jiang同tong條tiao碼ma技ji術shu一yi樣yang深shen入ru並bing慢man慢man延yan伸shen到dao各ge行xing業ye的de方fang方fang麵mian麵mian
，對dui行xing業ye提ti高gao作zuo業ye效xiao率lv和he經jing濟ji效xiao益yi起qi到dao關guan鍵jian性xing作zuo用yong，從cong而er促cu進jin全quan球qiu經jing濟ji的de全quan新xin飛fei躍yue

，對dui人ren類lei社she會hui產chan生sheng深shen遠yuan影ying響xiang。

整體看來，RFID係統在未來的發展會越來越好，雖然目前仍然存在諸如讀取率不高等一些技術和應用上的問題，但我們相信，通過硬件優化配置
、完善軟件設計、發揮中間件作用和融合其他技術等一係列措施克服RFID目前存在的問題並不難。在強大的市場導向下，RFID技ji術shu在zai世shi界jie範fan圍wei內nei必bi將jiang引yin起qi一yi場chang重zhong大da變bian革ge，它ta將jiang成cheng為wei未wei來lai新xin的de經jing濟ji增zeng長chang點dian
，也ye將jiang最zui終zhong成cheng為wei中zhong國guo企qi業ye發fa展zhan方fang向xiang的de最zui大da信xin息xi技ji術shu支zhi持chi。可ke以yi預yu見jian，在zai不bu久jiu的de將jiang來lai，作zuo為wei全quan球qiu的de製zhi造zao業ye基ji地di
，中zhong國guo將jiang是shi未wei來lai全quan球qiu最zui大da的deRFID應用市場。這對於國內的科研機構和企業將是一次難得的機遇。