RFID的发展历史

.rfid 的发展历史rfid 的出现可 追溯至上世纪 30 年代，当然其基本技术无线电射频技术还可以追溯至1897 年 guglielmo marconi发明无线电的时候。 rfid 采用与无线电广播相同的物理原理来发射和接收数据。rfid 的基本前端系统一般由3 个部分组成：标签（ tag ）或者雷达收发器（ transponder) ；接收器（ receiver ）或者阅读器（ reader ） 天线。而这些部件则有许多变体，基于不同的功率、发射范围和距离、天线设计、工作频率、数据容量、管理和操作软件、数据编码格式、空中接口和通信协议等等。这样，便出现了许多不同类型的系统，具有不同的特点和针对的应用范畴。这些应用中涉及和影响到当今社会、生活、经济、军事、法律和文化的方方面面。而目前最热烈和最受关注的莫过于廉价标签在商品 (货物 ) 流通生命周期过程中的识别应用。发展和趋势早期rfid 技术很早就和军事联系在一起。在上世纪 30 年代，美国陆军和海军都面临着在陆地、海上和空中对目标的识别的问题。1937 年，美国海军研究试验室 （ u.s. naval research laboratory (nrl)）开发了敌我识别系统（ identification friend-or-foe (iff) system），来将盟军的飞机和敌方的飞 机区别开来。这种技术后来在50 年代成为现代空中交通管制的基础。并且是早期rfid 技术的萌芽，而优先地应用在军事、实 验室等。早期系统组件昂贵而庞大，但随着集成电路、可编程存储器、微处理器、以及软件技术和编程语言的发展，创造了rfid 技术推广和部署的基础。60 年代后期和 70 年代早期， 有些公司（如 sensormatic 和 checkpoint systems ）开始推广稍微不那么复杂的rfid 系统的商用，主要用于电子物品监控（electronic article surveillance (eas)），即保证仓库、图书馆等等的物品安全和监视。这种早期的商业 rfid 系统，称为 1-bit 标签系统，相对容易构建、部署和维护。但是这种1 比特系统只能检测被表示的目标是否在场， 不能有更大的数据容量，甚至不能区分被标识目标之间的差别。图 1 早期的 rfid 发展里程碑,.从检测到唯一性识别因此早期的 1bit 系统只能作为简单的检测用途。在 70 年代，制造、运输、仓储等行业都试图研究和开发基于ic 的 rfid 系统的应用。比如、工业自动化、动物识别、车辆跟踪等等。在此期间，基于ic 的标签体现出了可读写存储器、更快的速度、更远的距离等优点。但这些早期的系统仍然是专有的设计、没有相关标准、也没有功率和频率的管理。在 80 年代早期，更加完善的rfid 技术和应用出现，比如铁路车辆的识别、农场动物和农产品的跟踪。90 年代，道路电子收费系统在大西洋沿岸得到广泛应用，从意大利、法国、西班牙、葡萄牙、挪威，到美国的达拉斯、纽约和新泽西。这些系统提供了更完善的访问控制特征，因为它们集成了支付功能，也成为综合性的集成rfid 应用的开始。从 90 年代开始，多个区域和公司开始注意这些系统之间的互操作性，即运行频率和通信协议的标准化问题。只有标准化，才能将 rfid 的自动识别技术得到更广泛的应用。比如，这时期美国出现的e-zpass 系统。同时，作为访问控制和物理安全的手段，rfid 卡钥匙开始流行起来，试图取代传统的访问控制机制。这种称为非接触式的ic智能卡具有较强的数据存储和处理能力，能够针对持有人进行个性化处理，也能够更灵活地实现访问控制策略。图 2 唯一性识别的应用rfid 的热潮和整合性应用在上世纪末期，大量的rfid 应用指数般地试图扩展到全球范围。在美国， texas instruments则是这方面的推动先锋。ti 从 1991 年开始建立德州仪器注册和识别系统（texas instruments registration and identification systems (tiris)）。该系统如今叫ti-rfid (texas instruments radio frequency identification system) ，已经是一个主要的rfid 应用开发平台。在欧洲， em microelectronic-marin 从 1971 年开始研究超低功率的集成电路。 1982 年， mikron integrated microelectronics 开始了 asic 技术，并在 1987 年由其奥地利分公司开始开发识别和智能卡芯片。 1995 年， philips semiconductors 收购了 mikron graz。如今 em microelectronic 和 philips semiconductors 是欧洲的主要 rfid 厂商。从技术上看，数年前，所部署的 rfid 应用基本上都是低频 (lf) 和高频 (hf) 的被动式 rfid 技术。 lf 和 hf 系统都具有优先的数据传输速度和有效距离。因此，有效距离限制了可部署性。数据传输速度则限制了其可伸缩性。因此， 90 年代后期，开始出现甚高频 (uhf) 的主动式 标签技术，提供更远的传输距离，更快的传输速度。基于此，重载的企业应用才开始使用这种技术，比如供应链管理中的托盘和包装跟踪、存货和仓库管理、集装箱管理、物流管理等等。并且逐渐试图成为合成的企业应用（包括 erp、 scm、crm、eam、b2b 等等）的数据和语义基础。从 90 年代末期到现在，零售巨头如wal-mart ，target ， metro group以及一些政府机构，如美国国防部(dod) ，都开始推进rfid 应用，并要求他们的供应商也采用此技术。同时，标准化的纷争出现了多个全球性的rfid 标准和技术联盟，主要有epcglobal、aim global 、iso/iec 、uid 、ip-x 等。这些组织主要在标签技术、频率、数据标准、传输和接口协议、网络运营和管理、行业应用等方面试图达成全球统一的平台。图 3 整合应用开始rfid 系统的组成一个 rfid 系统 通常有两个组件组成：(figure 1.7):收发器（ transponder ） , 位于被识别的对象；讯问器（ interrogator ）或者阅读器（ reader ），取决于设计和所采用的技术，可以是阅读或者读写设备。图 4 rfid 系统的主要构成阅读器通常包含一个射频模块( 发射器和接收器 )，一个控制单元和一个与收发器的耦合单元。另外，某些阅读器还包含其他数据接口系统(rs 232, rs 485,tcp/ip 等)，以便将数据转发到其他系统i (pc, 机器人控制系统等 )。雷达收发器，表示rfid 系统的实际数据载体，通常有一个耦合单元和一个电子芯片组成。(figure 1.9) 。雷达收发器通常不具备自身电源供应，当它