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　　什么是RFID技術(shù)

　　對(duì)于很多人來說，對(duì)于RFID并不感到陌生。RFID的全稱是RadioFrequencyIdentification，中文翻譯為射頻識(shí)別。它是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　它在歷史上的首次應(yīng)用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間(2O世紀(jì)40年代)，當(dāng)時(shí)用于分辨敵對(duì)雙方飛機(jī)。到了70年代末，美國政府通過LosAlamos科學(xué)實(shí)驗(yàn)室將RFID技術(shù)用于民間，在商業(yè)上最早用于牲畜身上。到了80年代，美國與歐洲幾家公司開始著手生產(chǎn)RFID卷標(biāo)。而今天．RFID技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，典型的應(yīng)用包括：物流和供應(yīng)管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運(yùn)包裹處理、文檔追蹤/圖書館管理、動(dòng)物身份標(biāo)識(shí)．運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)、門禁控制/電子門票和道路自動(dòng)收費(fèi)等。RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮，應(yīng)用范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售，國防等領(lǐng)域。專家預(yù)計(jì)，2010年全球RFID市場(chǎng)將達(dá)3000億美元。

　　最基本的RFID系統(tǒng)由3部分組成：

　　1．標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線進(jìn)行通信。每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。 

　　2．閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。 

　　3．天線(Antemm)：在標(biāo)簽和閱讀器問傳遞射頻信號(hào)。

　　RFID系統(tǒng)的基本工作流程是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)的內(nèi)置天線發(fā)送出去：系統(tǒng)接收天線接收到的從射頻卡發(fā)送來的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不同設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。有些系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232或RSR4855接口與外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　通常情況下，RFID閱讀器發(fā)送的頻率稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率或載波頻率。RFID載波頻率基本上有3個(gè)范圍：低頻(3 0～3 0 0 kHz)、高頻(3～30MHz)和超高頻(30o～3GHz)。常見的工作頻率有低頻125kHz與134．2kHz、高頻13．56MHz、超高頻433MHz、860～930MHz、2．45GHz等。

　　RFID在標(biāo)簽上的應(yīng)用 

　　RFID標(biāo)簽是承印物與電子技術(shù)的一個(gè)典型組合應(yīng)用，由此可實(shí)現(xiàn)承印物與計(jì)算機(jī)間的通訊。RFID標(biāo)簽是指在承印物上就包含了存有產(chǎn)品信息的電子芯片以及相關(guān)的天線和電源，通過天線接收來自專用閱讀器所發(fā)射的微波等無線電信號(hào)，并反射標(biāo)簽芯片中所包含的數(shù)據(jù)信息，最后送入主計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理．從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品非接觸式的識(shí)別、查找與管理，打破了傳統(tǒng)條形碼識(shí)別的局限性，可廣泛應(yīng)用于超市、物流、倉儲(chǔ)等應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)了解．目前全球最大的零售商巨頭沃爾瑪正在極力地推動(dòng)RFID標(biāo)簽的應(yīng)用。

　　相對(duì)于條形碼來講．RFID標(biāo)簽具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1．RFID可工作于各種惡劣環(huán)境．環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)：通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象．無需可見光源：具有穿透性．可以透過外部材料直接讀取數(shù)據(jù)．保護(hù)外部包裝．節(jié)省開箱時(shí)間。  
   
　　2．可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體．這給識(shí)別工作帶來極大的便利。 

　　3．可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽．操作快捷方便，適用于批量識(shí)別場(chǎng)合。 

　　4．標(biāo)簽根據(jù)商家種類的不同能儲(chǔ)存從5 1 2字節(jié)到4兆字節(jié)不等的數(shù)據(jù)。而且支持寫入數(shù)據(jù)．無需重新制作新的標(biāo)簽。 

　　5．被動(dòng)式RFID標(biāo)簽?zāi)芰縼碜蕴炀�接收到的電磁波信號(hào)．不需要電源。

　　由于RFID標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)．其在國外發(fā)展得很快，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域．例如汽車或火車等的交通監(jiān)控系統(tǒng)．高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、物品管理．生產(chǎn)自動(dòng)化流水線．門禁系統(tǒng)、金融交易、倉儲(chǔ)管理、畜牧管理、車輛防盜等。德國漢莎航空公司正在嘗試用RFID電子標(biāo)簽來代替飛機(jī)票．從而改變了傳統(tǒng)的機(jī)票購銷方式。時(shí)至今日．射頻識(shí)別技術(shù)的新應(yīng)用仍然層出不窮。

　　RFID標(biāo)簽的印刷制作方法 

　　RFID以其巨大的優(yōu)越性．大有將條形碼取而代之的趨勢(shì)，但是，阻礙其應(yīng)用的一個(gè)重要因素就是成本問題。國外專家指出．現(xiàn)在RFID標(biāo)簽的價(jià)格從0．15～1o0美元不等，這對(duì)于大多數(shù)商家和消費(fèi)者來說是不容易接受的。所以．現(xiàn)在很多公司都在致力于RFID成本的降低。經(jīng)過許多公司的實(shí)驗(yàn)．采用印刷的方式來制作導(dǎo)電天線．可以降低RFID標(biāo)簽制作成本．這是RFID的一大創(chuàng)新．同時(shí)，RFID標(biāo)簽也給印刷業(yè)帶來無限商機(jī)。

　　首先．最容易想到的制作RFID標(biāo)簽的方法是先把集成電路芯片．天線及電源做成一個(gè)芯片層．再分別做好底層、印刷面層，最后把這三層復(fù)合在一起。顯然．這種制作RFiD標(biāo)簽的方法是比較易于實(shí)現(xiàn)的．然而成本也較高，難以普及推廣。為了更廣泛地推廣應(yīng)用RFID標(biāo)簽，一些新的RFID標(biāo)簽印刷技術(shù)及器材被不斷開發(fā)出來。

　　后來．有人發(fā)現(xiàn)可以用導(dǎo)電油墨(conductive-ink)來印刷RFID標(biāo)簽。導(dǎo)電油墨是一種允許電流流動(dòng)的印刷油墨，利用這種導(dǎo)電油墨．能在軟的或硬的基材上印刷導(dǎo)線、電路元件或天線．印制的天線可接收閱讀器發(fā)出的無線電信息流。而通過有效的實(shí)驗(yàn)表明，在超高頻(860MHZ～950MHz)與微波(2450MHz)的頻率下．用導(dǎo)電油墨印刷的天線與傳統(tǒng)的銅線圈天線具有同樣的功能；在13．56MHz高頻附近．附加一些處理步驟，如升高溫度或再進(jìn)行電鍍．可使導(dǎo)電油墨天線像銅線圈天線一樣工作出色。

　　但是．在用導(dǎo)電油墨印刷時(shí)．不僅僅是一個(gè)真實(shí)還原圖像的問題，還要求有一定的印刷精度．也就是說要有一定的橫截面積．印刷出來的導(dǎo)線和電路元件必須符合電路的要求。如果用很薄的油墨來印刷雖然也可以．但印刷的面積會(huì)很大．也就是說線印得寬．但是智能標(biāo)簽本身就處于輕、薄、小的發(fā)展趨勢(shì)．不能印得太寬．所以要求線與線之間的距離要小．每根線要有一定的印刷厚度。目前國內(nèi)外印刷天線的厚度在0．01～0．04mm．所以要印刷天線的話．目前最有效的做法是采用絲網(wǎng)印刷的方式．并要求網(wǎng)印機(jī)的印刷厚度要非常均勻。

　　用絲網(wǎng)印刷的方法來實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的印刷的工藝與其它絲網(wǎng)印刷的方法基本上一致。由于RFID標(biāo)簽的印刷圖文面積往往很小．而且印刷時(shí)必須具有較好的印刷精度．這就為絲網(wǎng)印刷RFID標(biāo)簽增加了不小的難度。所以在采用絲網(wǎng)印刷RFID標(biāo)簽時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)：

　　1．在選擇絲網(wǎng)時(shí)．網(wǎng)孔選用六角形的孔形．因?yàn)檫@樣有利于導(dǎo)電油墨的徹底轉(zhuǎn)移 導(dǎo)電油墨選用溶劑型的油墨效果更佳。 

　　2．創(chuàng)造優(yōu)良的油墨干燥條件(如：減小烘箱內(nèi)的風(fēng)速．加熱溫度在140℃．加熱時(shí)間在30秒到120秒之間．溫度或時(shí)間的不合適．會(huì)使天線的基材發(fā)生變形超過標(biāo)準(zhǔn))．有利于印刷線圈圖形輪廓的精確成形。 

　　3．保持潔凈的印刷工作環(huán)境。在印刷天線的過程中．要求沒有任何雜質(zhì)摻加在油墨里面．否則會(huì)影響導(dǎo)電效果。車間環(huán)境要求沒有粉塵．灰塵等．否則導(dǎo)電的灰塵橫在兩個(gè)導(dǎo)線之間就會(huì)連通它們。 

　　在過去．導(dǎo)電油墨只是采用絲網(wǎng)印刷方式．而現(xiàn)在我們可以將導(dǎo)電油墨擴(kuò)展到膠印、柔性版印刷．凹�。�這樣可以大大提高標(biāo)簽的制作效率、有效降低制作成本。另外．有報(bào)道稱韓國開發(fā)噴墨打印制造工藝生產(chǎn)RFID產(chǎn)品．與原先制造成本相比減少十分之一．每個(gè)識(shí)別標(biāo)簽1～5日元(合0．OO4美元)。相信，隨著制作方式的不斷改進(jìn)和制作成本的降低，RFID將在人們的日常生活中扮演越來越重要的角色。