射频识别 RFID

张海龙（zhlmmc@gmail.com）

2008年6月16日

如果哪一天你发现超市没有收银员了，你不要感到奇怪。你把购物车装满，然后推车走出超市的大门，走向停车场，开车回家。月底的时候你收到信用卡帐单，说你在x年x月x日在沃尔玛购物$219.88。没有比这更方便的事情了。这样的应用目前还不存在，但她正在向我们走来。RFID使得这一切变的可能。

RFID全称Radio Frequency Identification，中文翻译成射频识别。先来简单介绍一下RFID的工作原理。想象一下条形码是怎么工作的？首先我们得有一个标签，上面印着一条一条的竖杠。然后我们有一个阅读器，在这个标签上照一下，我们就获取了这个标签的内容。这里有两个不方便：

1. 阅读器的阅读范围太小，通常不超过30厘米

2. 扫描的时候得把条形码正对阅读器，麻烦

RFID的工作流程和条形码差不多，但是解决了条形码的缺点。RFID也有一个标签，标签里面包含了一些信息，和条形码不同的是这些信息肉眼是看不到的。RFID也有一个阅读器，这个阅读器是发射电波的。当RFID标签在这个阅读器的范围内的时候，阅读器根据电波的反射可以读取到这个标签的内容。电波是在整个空间内发射的，所以你不需要把RFID标签正对阅读器。

RFID的标签分为两种，主动式标签的和被动式标签。主动式标签含有微型电池，能够在比较大的范围内被阅读器识别，通常大于100米；被动式标签靠吸收电波的能量再发送电波，工作范围比较小，通常小于10米。日常生活中，被动式标签应用比较多。目前被动式标签的典型应用是公交卡（比如香港，上海）。你不用去扫描你的公交卡，你只要把钱包靠近阅读器就可以了。主动式标签的一个应用是RFID车牌。在你的车牌上面装一个主动式RFID标签，这样可以更方便的识别你的车，比如过收费站的时候你就不用停下来了[1]。



下面来介绍一下目前RFID的发展情况。RFID在技术上已经全面超越了条形码。被动式标签的发展方向是小，薄，便宜。最小的RFID标签能做到0.4mm x 0.4mm，比如Hitachi的m-chip。最薄的RFID已经能做到和纸一样，并且能够通过RFID打印机打印，就像打印条形码一样。所以理论上讲，RFID完全能够取代条形码。但价格是目前制约RFID普及的主要因素。虽然普通的被动式RFID标签的价格能做到5美分一个，但这还是远远超过了打印一张条形码的成本[2]。和被动式标签不同，主动式标签主要向多功能方向发展。比如温度敏感型标签，在标签所在的环境温度达到一定值以后，RFID标签会主动发出警告信息。除此之外，RFID标签还拥有一定的存储和计算能力，特别是主动式标签，为无处不在的计算（Ubiquitous Computing）奠定了基础。

基于这些RFID的最新发展，RFID的可用范围已经渗透到了生活的每一个角落。
1. 货币和证件
欧盟已经决定在欧元（纸币）中置入微型RFID标签。这样可以防止伪造，并能跟踪现金的流动。2007年的100欧元面值的纸币已经具有该功能。美国也将在下一代的美国护照中植入RFID标

2. 零售业
其实RFID在物流行业已经有很广泛的应用了，比如UPS和沃尔玛的供应链。但是在零售行业RFID的应用还仅限于一些昂贵的商品比如手表，高档衣服。我在文章开头描述的这一幕是沃尔玛努力的目标，但是还没有实现。相信随着RFID价格的不断下降，RFID取代条形码的速度将越来越快，超市大规模部署RFID将不再遥远。

3. 医疗行业
由于医疗行业人命关天，人们总是希望医疗行业规范再规范，最小化错误发生的可能。美国药监局已经要求药品的供应链开始部署RFID，以方便跟踪药品的分发和防止假药流窜到市场上。除此之外，RFID还可以用在医院日常管理上面。比如输血，为了防止护士搞错病人和血型。输血袋上面会有RFID标签，病人的手上也带有RFID标签，如果他们血型不符，两个标签靠近的时候就会报警。还有比如做手术，为了防止针头，剪刀等等留在病人的身体里，所有进入手术室的器械都有RFID标签，在手术执行完毕以后可以很方便的跟踪到器械是否放到该放的地方。

4. 人体植入

看过最新的007吗？邦德先生的体内是有标签植入的。是不是RFID就不知道了。不过现在人体植入RFID已经成熟。美国药监局已经批准了人体植入RFID的手术。你如果有兴趣的话也可以植入一个试试看。我所了解的生产人体植入标签的公司叫做Verichip。顾名思义，他们这么做的目的是为了识别人类。把RFID作为人类的另一个体征用来标识不同的人，就像指纹一样。 他们生产的标签是放在一种特殊的透明管子里面，就像胶囊那样，不过体积是胶囊的1/20。

RFID还可以用在很多地方，发挥你的想象力，这里商机无限。RFID并不是一项新技术，她早在1939年就在军事上有应用。不过最近科技的发展使得RFID的成本急剧下降。同时我们也能制造出更小更精密的RFID标签，扩大了RFID的应用范围。现在，在RFID应用的各个环节都有成熟的商业公司提供服务，包括标签，阅读器到软件，部署。根据ARM Research的研究与预测，RFID行业将在2009年开始快速增长，在2013年的时候有望达到200亿美金的市场规模。这是一种革命，让我们期待她的到来。

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[1] 美国有一个应用叫做“E-ZPass”，用于高速公路收费。它用的是主动式RFID标签，不过不是贴在车牌上，而是贴在车窗上。

[2] 我估计打印一张条形码的成本在1美分以下。