一、引言

　　本文是"RFID分類研究總論"的續(xù)篇，側(cè)重于分析研究在 "RFID分類研究總論"中提出的"RFID技術(shù)分類研究"子項的內(nèi)容。本文所采用的研究方法、立場與觀點與前篇文章保持一致。"RFID分類研究總論"、"RFID技術(shù)分類研究"和后續(xù)的三篇文章合并起來形成一個有關(guān)RFID分類研究的完整體系。

　　二、RFID技術(shù)的分類

　　射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。

　　射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification,縮寫RFID），射頻識別技術(shù)是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)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(xiàn)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(shù)。

　　從信息傳遞的基本原理來說，射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞），在高頻段基于雷達探測目標的空間耦合模型（雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機）。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)RFID產(chǎn)品承載著RFID技術(shù)，RFID技術(shù)的不斷發(fā)展、促進著RFID產(chǎn)品的不斷更新。RFID產(chǎn)品的分類與RFID技術(shù)的分類密切相關(guān)。在此，首先以RFID系統(tǒng)的概念為依托，著重討論RFID技術(shù)的分類。

　　RFID系統(tǒng)包括電子標簽和讀寫器兩個基本組成部分。雖然電子標簽個體在通常的意義上價格比讀寫器個體要低許多，但是由于電子標簽是物品標識信息的載體，跟隨著所標識的物品走遍天下、散布在物品駐留的各個角落之中，而讀寫器則主要分布在電子標簽信息的采集點上。即便是在相互兼容的電子標簽集合中，也會因為應(yīng)用的需求不同，產(chǎn)品開發(fā)的廠家不同，設(shè)計人員的靈感不同，生產(chǎn)制作的工藝不同，造成終應(yīng)用的產(chǎn)品多種多樣。

　　由于電子標簽的數(shù)量大，個體相對小，價值相對低，因而在RFID系統(tǒng)設(shè)計的時候，通常為了達到RFID系統(tǒng)的綜合目標，先考慮的是如何設(shè)計一個簡單而有效能的電子標簽，而將完成RFID系統(tǒng)相對復(fù)雜一些的適應(yīng)性方面的問題留給了讀寫器一方來完成。由此決定了在RFID系統(tǒng)中，電子標簽是技術(shù)的主導(dǎo)方。在更多的情況下，是設(shè)計讀寫器以適應(yīng)一種或多種電子標簽的讀寫需要。

　　在上述內(nèi)在原因的驅(qū)使下，也有看法直接將電子標簽技術(shù)等同于RFID技術(shù)，將電子標簽技術(shù)的分類等同于RFID技術(shù)的分類。本文采納并支持這種觀點。

　　在后續(xù)的討論中，為了討論方便起見，將直接以對電子標簽技術(shù)的討論來指代對RFID技術(shù)的討論，對電子標簽技術(shù)的分類來指代對RFID技術(shù)的分類。

　　1. RFID技術(shù)分類的依據(jù)

　　通過前面的討論，綜合提取出重要的RFID技術(shù)分類依據(jù)有三項：一項是電子標簽的供電方式；另一項是電子標簽工作的頻率，即電子標簽無接觸傳送標識信息所采用的射頻載波的頻率；第三項是電子標簽工作時的內(nèi)部狀態(tài)。RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag,無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag,有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器（Reader）與電子標簽（TAG）也就是所謂的應(yīng)答及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成， 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅(qū)動 Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù)， 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成， 感應(yīng)偶合（Inductive Coupling） 及后向散射偶合（Backscatter Coupling）兩種， 一般低頻的RFID大都采用種式， 而較高頻大多采用第二種方式。

　　此外，其他的劃分依據(jù)還有電子標簽與讀寫器之間的通信方式是單向、半雙工或全雙工；電子標簽的數(shù)據(jù)是否可改寫，有線改寫還是無線改寫；電子標簽的存儲數(shù)據(jù)量等，在此不做詳細討論。

　　2. 依電子標簽供電方式的分類

　　依電子標簽工作時的供電方式得到的RFID技術(shù)/電子標簽技術(shù)的分類如圖1所示。根據(jù)圖1的劃分，無源電子標簽、半無源電子標簽和有源主動式電子標簽的基本定義如下：

　?。?）無源電子標簽的基本定義：電子標簽無內(nèi)置電池，其工作所需的電源來自讀寫器構(gòu)建的射頻場。

　　有源電子標簽是指具有內(nèi)置電池的電子標簽，詳細分類又可將有源電子標簽分為半無源電子標簽和有源主動式電子標簽。

　　（2）半無源電子標簽的基本定義：電子標簽具有內(nèi)置電池，電子標簽向外傳送信息的實現(xiàn)方式遵循負載反射調(diào)制技術(shù)的原理實現(xiàn)。標簽外送信息所需的射頻能量仍然依賴于讀寫器發(fā)出的載波能量信號。

　?。?）有源主動式電子標簽的基本定義：電子標簽具有內(nèi)置電池，并且電子標簽具有利用自身電池能量向外發(fā)送信息的能力。

　　3. 依電子標簽工作頻率的分類

　　依電子標簽的工作頻率因素得到的RFID技術(shù)/電子標簽技術(shù)的分類如圖2所示。

　　低頻類RFID技術(shù)/電子標簽技術(shù)的特點是電子標簽與讀寫器之間的無接觸耦合一般通過交變的磁場實現(xiàn)。典型的頻率界限是頻率低于30MHz.目前的主流 RFID技術(shù)集中在頻率低于135kHz的動物識別應(yīng)用與頻率為 13.56MHz的卡片（含柔性膜貼方式）識別方面。

　　高頻類RFID技術(shù)/電子標簽技術(shù)的特點是電子標簽與讀寫器之間的無接觸耦合一般通過傳播的電磁場實現(xiàn)。典型的工作頻率包括：433MHz,860-960MHz,2.45GHz及5.8GHz等。

　　4. 依電子標簽內(nèi)部狀態(tài)的分類

　　電子標簽工作時的內(nèi)部狀態(tài)在很大程度上決定著讀寫器的工作方式及設(shè)計方案，依電子標簽內(nèi)部狀態(tài)的RFID技術(shù)/電子標簽技術(shù)分類如圖3所示。

　　無內(nèi)置狀態(tài)機模型的電子標簽是指電子標簽沒有時間記憶功能，典型的情況是電子標簽的工作對外呈現(xiàn)出純組合電路的性質(zhì)，復(fù)雜一些的情況包括電子標簽內(nèi)置了隨機數(shù)產(chǎn)生器用于控制電子標簽的工作狀態(tài)。

　　一般情況下，無內(nèi)置狀態(tài)機模型的電子標簽對應(yīng)的RFID系統(tǒng)不具備多標簽識別的功能，但也有例外情況。如果電子標簽內(nèi)置了隨機數(shù)產(chǎn)生器，即使無內(nèi)置狀態(tài)機，也可由隨機數(shù)產(chǎn)生器的作用引起同時獲得激勵的電子標簽交錯發(fā)送信息，從而可以實現(xiàn)多標簽識別的功能。

　　無內(nèi)置狀態(tài)機模型的電子標簽通常還具有WORM（Write Once, Read Many）特性，即完成電子標簽信息的寫入，多次重復(fù)讀電子標簽的信息。對應(yīng)的RFID系統(tǒng)中的讀寫器一般僅需配置讀功能，由此可簡化相應(yīng)的讀寫器設(shè)計。

　　有內(nèi)置狀態(tài)機模型的電子標簽是指電子標簽具有時間記憶功能，典型的情況是電子標簽的工作對外呈現(xiàn)出時序電路的性質(zhì)。有內(nèi)置狀態(tài)機模型的電子標簽通常具有多標簽識別的功能。例如：ISO/IEC 18000-6B定義的電子標簽的內(nèi)置狀態(tài)機模型可用圖4來表示。

　　由圖4可見，ISO/IEC 18000-6B定義的電子標簽內(nèi)置狀態(tài)機共有4個獨立狀態(tài)，包括了未獲得激勵時的下電狀態(tài)。

　　對于含有內(nèi)置狀態(tài)機模型的電子標簽來說，內(nèi)置的狀態(tài)機就相當(dāng)于電子標簽的大腦，必須保證其惟一性和一致性。因而，在原始設(shè)計時一定要確保不允許在同一個電子標簽中存在有兩個相互獨立的狀態(tài)機。否則，將不能保證電子標簽的正常工作。

　　三、小結(jié)

　　本文的分析研究工作延續(xù)了"RFID分類研究總論"的內(nèi)容，詳細分析研究了RFID技術(shù)分類的相關(guān)問題。主要的內(nèi)容與觀點匯總?cè)缦拢?/P>

　　（1）確認并認同了從技術(shù)分類角度出發(fā)，可以直接將RFID技術(shù)與電子標簽技術(shù)分類相等同的基本觀點。

　?。?）通過對RFID技術(shù)的整體研究，將RFID技術(shù)的分類依據(jù)疏理為：依電子標簽供電方式的分類，依電子標簽工作頻率的分類，依電子標簽內(nèi)部狀態(tài)的分類三大依據(jù)。略去了其他非重要因素的分類。