“安防+AIoT”底层技术详解：RFID如何实现物体识别

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人脸识别技术在过去的两年中已经被广泛的使用和暴露，在识别、跟踪和控制人方面起到了很好的作用，所以它是众所周知的。

目前，随着物联网技术的发展，越来越多的设备实现了智能化升级，需要rfid技术来实现对物体和设备的识别和跟踪。

射频识别(Radiofrequencyidentification，rfid)是一种无线通信技术，它可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，实现非接触式信息传输，通过传输的信息达到识别的目的。

无线电信号通过电磁场从标签传输数据，以便识别和跟踪物体。标签包含存储的信息，与条形码不同，射频标签不需要在识别器的视线范围内，但可以嵌入到识别的对象中。

射频识别技术的组成和工作原理

▎rfid体系分为三个部分

标签

标签相当于条形码技术中的条形码符号，用于存储需要传输和识别的信息。它由耦合元件和芯片组成，每个标签都有一个唯一的电子代码，该代码被附加或嵌入到一个对象中。

承认者

识别器的基本功能是用标签传输数据。此外，识别器还提供信号状态控制、奇偶校验和纠错等功能。

天线

天线是用于在标签和标识符之间传输数据的发送和接收设备。

工作原理

射频识别技术的工作过程:当带有电子标签的物品在识别器可读范围内时，识别器发出磁场，查询信号将激活标签，标签根据接收到的查询信号发出反射信号。识别器接收到标签反射的信号后，通过内部电路对电子标签中存储的数据进行解码和识别，从而达到自动识别物体的目的。

然后，通过计算机和计算机网络实现目标识别信息的采集、处理和远程传输等管理功能。

工作

射频识别系统的基本工作模式分为全双工系统、半双工系统和顺序系统。

全双工意味着射频识别标签和标识符可以同时相互传输信息。半双工意味着信息可以在射频识别标签和标识符之间双向传输，但同时只能在一个方向传输。

在全双工和半双工系统中，射频标签的响应是在标识符发出电磁场或电磁波时发出的。与阅读器本身的信号相比，射频标签的信号在接收天线上非常弱，因此有必要使用合适的传输方法来区分射频标签的信号和阅读器的信号。

在实践中，负载反射调制技术通常用于将射频标签数据加载到反射回波上(特别是对于无源射频标签系统)，用于从射频标签到标识符的数据传输。

相反，在时间序列方法中，由识别器辐射的电磁场被周期性地短时间断开。这些间隔由射频标签识别，并用于从射频标签到标识符的数据传输。

然而，时序方法的缺点是射频标签的能量供应在标识符的传输间隔期间被中断，这必须通过安装足够大的辅助电容器或辅助电池来补偿。

因此，一些标签可以在没有电池的情况下从识别器发出的电磁场中获得能量，所以它们是无源标签；也有拥有能量并能主动发出无线电波的标签，它们是主动标签。

产品分类

目前，rfid技术衍生的产品分为三类:无源rfid产品、有源rfid产品和半有源rfid产品。

无源射频识别产品开发较早，较为成熟，在市场上应用广泛。例如，公交卡、食堂卡、银行卡、酒店门卡、第二代身份证等。属于密切接触者识别的范畴。

近年来，有源rfid产品逐渐发展起来，其远距离自动识别的特点决定了其巨大的应用空间——空室，在智能监狱、智能医院、智能停车场、智能交通、智能城市、智能地球、物联网等远距离自动识别领域具有良好的市场潜力。

半主动rfid也叫低频激活触发技术，它结合了主动rfid产品和被动rfid产品的优点:利用低频进行短距离精确定位，利用微波进行远距离识别和上传数据，而短距离工作可以代替条形码，比如在工厂装配线上跟踪物体；远程应用在交通场景中较为常见，识别距离可达几十米，如自动收费或车辆识别等。

半主动rfid集成了主动rfid和被动rfid的优点，在出入口管理、人员精确定位、区域定位管理、周界管理、电子围栏和安全报警等领域具有很大优势。

rfid技术在智能安全领域的应用

智能交通

目前，rfid技术在智能交通领域的重要应用是汽车电子识别，又称电子车牌，是超高频RFID技术与其他相关技术相结合形成的电子身份。

汽车电子识别系统的推广应用可以实时、准确地监测城市交通数据，处理后的交通数据可以用于城市交通拥堵预测和交通规划。

基于rfid技术的城市交通系统能够适应各种采集环境，能够在多车道车辆能见度低、正常速度的情况下准确识别，从而提高城市交通管理的实时性和准确性。

智慧停车

利用射频识别技术实现智能停车只需要车主处理一个射频识别电子标签，并把它贴在车牌或玻璃上。当车辆数量进入闸机感应区域时，闸机上的识别器将通过天线扫描并识别牌照上的电子标签。通过验证后，门杆将自动打开。

目前，智能停车正成为智能城市建设的重点。根据中国商业研究院的分析，2020年智能停车产业的规模将超过180亿。

▎rfid:的优势

射频识别系统具有以下系统优势:

阅读方便快捷:数据可以在没有光源的情况下阅读，即使是通过外包装。采用自带电池的有源标签，有效识别距离较大，有效识别距离可达30米以上。

识别速度快:标签一进入磁场，识别器就能立即读取信息，并能同时处理多个标签，实现批量识别。

大数据量:数据量最大的二维条码最多只能存储2725个数字；如果它包含字母，存储容量将会减少；Rfid标签可以根据用户的需要扩展到几万个。

使用寿命长，适用范围广:其无线电通讯方式使其适用于高污染环境，如粉尘、油污和放射性环境，其密封包装使其使用寿命大大超过印刷条形码。

标签数据可以动态改变:程序员可以写入数据，从而赋予rfid标签交互式便携数据文件的功能，而且写入时间比打印条形码要短。

更好的安全性:它不仅可以嵌入或附着在不同形状和类型的产品上，还可以设置读写标签数据的密码保护，具有更高的安全性。

动态实时通信:标签与识别器以每秒50 ~ 100次的频率进行通信，因此只要附着在rfid标签上的物体出现在解释器的有效识别范围内，就可以动态跟踪和监控其位置。

随着智能化的发展趋势，射频识别技术越来越受到重视并被广泛应用。物联网技术和安全监控技术的结合将不再仅仅停留在传统的防盗报警层面。

与此同时，对各种软件相关基础设施的需求也很大，如服务器、数据存储系统、数据库程序、业务管理软件、咨询服务等。目前，国际大型科技公司正在加紧开发射频识别专用的软件和硬件，并加紧开发技术和解决方案。

在未来，射频识别还将在门禁和考勤、货源、防盗、停车管理、车辆检测等方面得到更多的应用。