RFID技術及電磁兼容研究
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RFID是射頻識別技術的英文(Radio Frequency Identification)縮寫。射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術。該技術在世界范圍內正得到廣泛的應用，在我國，該技術及其應用處于初級發展階段，存在技術水平不高、標準規范不完整等諸多問題。但同時，射頻識別技術在我國又擁有廣闊的發展前景和巨大的市場潛力，相對于條碼技術而言，射頻識別技術的發展和應用的推廣將是我國自動識別行業的一場技術革命。但是嶄新的無線技術在推動了相關產業發展的同時，如果使用不當勢必會帶來頻率干擾，如何同現有無線電業務和平共處是本文所主要考慮的問題。
1、RFID技術介紹
射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。
射頻識別系統通常由電子標簽(射頻標簽)和閱讀器組成。電子標簽內存有一定格式的電子數據，常以此作為待識別物品的標志性信息。應用中將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。閱讀器與電子標簽可按約定的通信協議互傳信息，通常的情況是由閱讀器向電子標簽發送命令，電子標簽根據收到的閱讀器的命令，將內存的標志性數據回傳給閱讀器。這種通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現的。
現階段的RFID技術在全球主要有車輛識別、自動化生產線管理、家畜識別、身份識別、門禁管理等方面的應用。
圖1 RFID系統示意圖
表1 RFID技術的應用
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典型應用領域 |
具體應用 |
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車輛自動識別管理 |
鐵路車號自動識別是射頻識別技術最普通的應用。 |
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高速公路收費及智能交通系統 |
高速公路自動收費充分體現了非接觸識別的優勢，在車輛高速通過收費站的同時完成繳費，解決了交通的瓶頸問題，提高了車行速度，避免擁堵，提高了收費結算效率。 |
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貨物的跟蹤、管理及監控 |
射頻識別技術為貨物的跟蹤、管理及監控提供了快捷、準確、自動化的手段。以射頻識別技術為核心的集裝箱自動識別，成為全球范圍最大的貨物跟蹤管理應用。 |
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倉儲、配送等物流環節 |
射頻識別技術目前在倉儲、配送等物流環節已有許多成功的應用。隨著射頻識別技術在開放的物流環節統一標準的研究開發，物流業將成為射頻識別技術最大的受益行業。 |
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生產線產品加工過程自動控制 |
主要應用在大型工廠的自動化流水作業線上，實現自動控制、監視，提高生產效率，節約成本。 |
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動物跟蹤和管理 |
射頻識別技術可用于動物跟蹤。在大型養殖廠，可通過采用射頻識別技術建立飼養檔案、預防接種檔案等，達到高效、自動化管理牲畜的目的，同時為食品安全提供了保障。 |
2、國際RFID技術特點及相關管理規則
盡管RFID在不同頻段有著不同的應用，但近年來被業內人士看好的技術是基于UHF頻段的無線射頻識別技術。從應用的趨勢來看，現代物流業、商品零售業會廣泛應用RFID技術，為什么UHF頻段的RFID技術會成為全球熱點?主要有以下幾個需考慮的因素(見表2所示)。
表2 UHF頻段應用特點
從幾個要素中，我們發現UHF頻段的讀寫距離在4～5米，從經典的無線傳輸模型公式(1)中
(1)
(其中P1為標簽的接收功率，Gr為發射功率，L為路徑衰耗，λ為波長)，可以看出：
假設發射機的功率是等同的，利用低頻實現RFID，理論上將獲得很大的接收功率，但標簽的尺寸較大將影響市場的廣泛應用；如果利用微波實現RFID的方案，盡管標簽將變得較小，但路徑衰耗較大，波長較短，接收功率是相當小的，極大地影響了讀寫距離。綜合考慮，UHF頻段的RFID將具有波長適中、遠場耦合、標簽較小、空間衰耗小、工作距離相對較遠等優點，加上IC智能卡技術不斷的成熟，TAG標簽的價格將不斷走低，更為其廣泛應用奠定了必要的基礎。所以UHF頻段的RFID技術將服務于全世界成為不爭的事實。 {{分頁}}
基于RFID的技術特點和潛在的應用空間，國際相關無線電管理機構已經開始進行頻率規劃工作，并制定了相應的管理政策，筆者對此進行了簡單的整理，具體情況如表3所示。
表3 世界各國RFID頻率規劃概況
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國家/地區 |
UHF頻段RFID的頻率應用情況 |
最大功率限值(ERP) |
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美國 |
902—928MHz |
4W(EIRP) |
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歐盟 |
868—870MHz |
500mW |
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澳大利亞 |
918—926MHz |
1W(EIRP) |
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文萊
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