RFID技术在物流业应用中标准化--电波频率标准化

随着国际经济的高速发展，信息技术和计算机系统在各个领域里的应用，起了非常重要的作用。就拿条形码技术来说， 由于条形码技术具有快速识别，准确度高、操作简单的特点，特别是在现代物流业的生产管理，仓库管理，出入库管理，配送运输管理中，成为不可缺少的信息技术。 

　　但是，随着信息技术不断发展、不断被更新，现在又有一种新的自动识别技术要比条形码技术的识别速度更快、准确度更高，更安全、所储存的信息更多。同时对标签所储存信息，可以追加和更改，而标签本身又不带有电源，这就是RFID (Radio Frequency Identification)技术， RFID标签也ⅡLl“智能标签”或“无线标签” 。

一、工作原理

　　RFID技术是利用电波的非接触自动识别技术。RFID标签是由平面天线和可以储存信息的I C4,薄片组成的， 自身又不带电源的一种装置。其工作原理是， 当RFID标签接收到RFID读取器发来的电波后，IC片里发生共振，产生电源起动IC片系统，将自己所储存的信息变成信号，通过天线发出，反馈到读取器，再通过处理系统把信号变成信息的过程。

二、电波频率国际标准化

　　但是在RFID技术的电波频率国际标准化问题上，以欧美日为代表的物流业发达国家，就这一问题一直在探讨之中。美国、加拿大和国际EAN协会组成的GTAG研究中心，提出GTAG提案；美国马萨诸塞大学的自动识别研究机构提出了EPC提案。日本NEC、日立制作所、NTT、富士通等有关企业组成的UID研究中心推出UID提案等。 

　　在电波频率使用上， 各国都有本国的电波使用基本法和使用范围。各国有关部门制定一个电波频率范围，使RFID技术在各国都能应用是非常重要的，特别是RFID技术在“国际复合运输”上的应用。 

　　RFID技术从研究到应用，也受到了各国政府的重视。日本的国土交通省(部)早在2001年7月，为了推进物流业效率化、信息化、增强本国物流业在国际上的竞争力，制定出“新物流实施大纲” 以加快RF I D技术的开发和普及应用，加快国内RFID技术标准化的制定。 

　　现在，一般电波频率共6种，其中13．56MHz，2．45GHz，800M～930MHz是比较常用的，800M～930MHz在美国、加拿大使用比较多，13．56MHz、2．45GHz在欧洲和日本使用比较多。特别是13．56MHz在日本最为常用，而800M～930MH z在日本是不能使用的，因为航空无线电、地域防灾无线电、公共业务移动电话、手机都使用这一区间。但是出于综合性考虑，在物流上UHF频段800M ～930MHz使用RFID技术具有许多方面的优点， 日本就此研究讨论对电波的频率重新分配和使用。在欧美的物流管理系统上也开始在使用UHF频段8o0M～930MHz。 

　　尽管RFID在不同频段有着不同的应用，但近年来被业内人士看好的技术是基于U H F频段的无线射频识别技术。从应用的趋势来看，现代物流业、企业生产物流、商品零售业会广泛应用RFID技术。

表1 HF频段与UHF频段比较和应用

三．RFID技术的特点及各国相关管理规则 

　　假设发射机的功率是等同的，利用低频实现RFID，理论上将获得很大的接收功率，但标签的尺寸较大将影响市场的广泛应用；如果利用微波实现RFID的方案，尽管标签将变得较小，但路径衰耗较大， 波长较短，接收功率是相当小的，极大地影响了读写距离。综合考虑，UHF频段的RFID具有波长适中、远场耦合、标签较小、空间衰耗小、工作距离相对较远等优点，加上I C智能卡技术不断的成熟，TAG标签的价格将不断走低，更为其广泛应用奠定了必要的基础。所以UHF频段的RFID技术将服务于全世界成为不争的事实。 

表2 世界发达国家RFID频率规划概况

各国政府除了对RFID的Reader(读写器)的发射功率作了相关规定外，对占用带宽、调制方式、调频数目均作了相关的规定。 

　　(1)欧盟规定信道间隔为200kHz，在865．6M～867．6MHz的2MHZ的频带内，读写器发射功率小于2W(E．R．P)；在856M～856．6MHz的三个信道使用时，读写器发射功率须小于lOOmW；在867．6M～868MHz的两个信道使用时，读写器发射功率小于500roW。所以实际上在欧洲使用的RFID设备的信道间隔为200kHz，有10个功率可以达到2W的跳频信道。 

　　(2)美国FCC机构规定美国FCC将902M～928MHz这一频段划分为工、科、医(ISM)频段，所以对于信道划分以及带外辐射的要求相对宽松，要求信道间隔不超过500kHz~p可，所允许的发射机最大发射功率小于4W(E．I．R．P)。所以目前美国市场上所使用的设备信道间隔以500kHz为主流，而且由于有相对较宽的26M H z的频带使用，所以跳频信道个数也在50个以上，读写器的发射功率基本上为4W(E．I．R．P)。 

　　(3)调制方式主要以FSK、ASK、PSK较简单的制式为主，未来可能出现较复杂的数字调制方式。 

　　(4)标签的天线尽管没有规定，但趋势是使用半波偶极子天线，因为它所能辐射的面积较大，增益因子为1．64。从以上可以清晰地看到，各国政府和地区经过调整已作规划，RFID的频率使用大致在860M～960MHz频段，这已经成为国际主流趋势， 同我们上述所作的技术分析的结论是吻合的。