近年来，由于现有条形码本身具有的一些缺陷，各国企业一直在探求一种更新更完善的信息解决方案。随着计算机技术、大规模集成电路技术以及无线电技术的发展，电子标签（RFIDtags）系统或称RFID（Radio FreauencyIdentification）射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本使IC卡解决了“无源”和“免接触”两大难题，因其具有可以用来追踪和管理几乎所有的物理对象而具有突出的特点。RFID射频识别技术作为一种快速、实时、准确采集处理信息的高新技术，已逐渐成为企业提高物流供应链管理水平、降低成本、企业管理信息化、参与国际经济大循环、增强竞争能力不可缺少的技术工具和手段，甚至直接影响到人们的一些生活方式，因此目前尤其引起国际上的广泛关注。本文将分章阐述RFID的特点、分类和频率，并对当前发展RFID存在的问题作一分析，进而提出在我国发展RFID的策略建议。1自动识别技术与电子标签1.1自动识别技术自动识别技术是通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备（人员、物品）在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。它是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术。自动识别技术有多种，有条形码系统、光学符号识别、生物计数技术（指纹法）、IC卡和RFID等。其中，光学符号识别技术价格昂贵应用受限；生物计数技术仅用于特定范围。作为自动识别手段的条形码，多年来已经得到了非常广泛的普及应用。条形码是一组宽窄不等、条空相间的条纹图案，此图案代表着物体的各种信息，包括名称、编号等一系列数字、字母以及标点符号，是用来识别人、地点和物体的*为流行的方式。条形码是一种二进制代码，通过激光扫描读出数据。在许多销售市场、运输、生产制造企业、公司和政府部门单位都在使用条形码来读取、添加和更新条形码系统数据库中的记录。每个物品都使用一个含有足够信息、并能与其他货物相区分开的条形码。使用条形码*大的优点是价格便宜；缺点是存储能力小、不能改写，而且抗污染能力很弱。IC卡是一种数据存储系统，按内部结构可分为存储器卡和CPU卡，通称为IC卡。存储器卡主要针对一些特殊应用来制造，价格便宜，使用受限；CPU卡则包含有微处理器，使用非常灵活。IC卡的应用越来越广泛，如日常使用的带机械触点的电话卡、***等，将数据存储在一个硅片里，其优点是可以防止将其内部所存储的数据被恶意的存取或修改；缺点是抗腐蚀、抗污染和抗恶劣环境的能力较差。射频识别技术是从八十年代开始逐步走向成熟的一项自动识别技术。射频识别（RFID）系统是非接触式的自动识别系统，它采用的是RFID射频识别技术。射频识别（RFID）系统一般包括电子标签（英文为RFIDTags）、阅读器（英文为Reader）和计算机与数据库系统。电子标签中通常保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。阅读器又称为读出装置，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，并进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。1.2射频识别（RFID）系统的特点射频识别（RFID）系统，是Radio Frequency Identification的缩写，俗称电子标签（RFIDtags）系统或智能标签（SmartLabels）。它应包括对被标识物体的数据收集读取、处理和存储的整个过程及全部设备与器件，包括应答器、读写器以及数据库和计算机系统等。射频识别（RFID）系统与其它识别手段相比主要有以下几个特点：a.RFID标签可以透过非金属材料阅读，而且不必一定与标签直接接触，这使得它成为肮脏、潮湿和刺目等环境下的理想选择，RFID阅读机能透过泥浆、污垢、油漆涂料、油污、木材、水泥、塑料、水和蒸汽阅读标签；b.射频识别（RFID）系统的数据存储容量大，标签上数据可以加密、数据可随时更新，可读可写，特别适合于储存大量数据或物品上所需储存的数据经常需要改变的情况下使用；c.射频识别（RFID）系统和条形码系统的主要区别是储存在货物上的数据形式，它取代了打印的条形码，数据被电子化储存在RFID标签的存储单元内。采用专用芯片的RFID读卡机就根据每件货物具有的**的序列标识号来识别货物，可以进行密钥认证，保障数据**；d.与条形码相比，RFID标签没有接触点，实现了“免接触”，不需要直线瞄准扫描操作，其读写的速度快，读取距离大。因此RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。例如用在工厂的流水线上跟踪部件或产品，长距射频产品可用于自动收费或识别车辆身份等交通运输上，识别距离达几十米；e.体积小，易封装，标签可以隐藏(嵌入)在大多数材料或产品内，同时可使被标记的货品更加美观。电子标签的外形多样（如卡状、环状、钮扣形、笔形等），它的超薄和多种大小不一的外型，使他能封装在纸张、塑胶制品（PVC、PET）上，可应用于不同场合，也可再层压制卡，使用非常方便；f.使用寿命可长达10年以上，读写达10万次，无机械磨损、无机械故障，可在恶劣环境下使用（工作温度：-25度～+70度以上）。1.3RFID标签分类RFID标签主要分为无源标签(Passive tags)和有源标签(Activetags)两类。有源RFID系统的应答器(transponder)含有电池可自行供电，则称此系统为"有源"，其缺点是需要供电、需要维护、有温度范围的限制等，与无源标签相比成本较高；其优点是读/写距离较远，比无源系统拥有较大的作业范围。无源标签由阅读器产生的磁场中获得工作所需的能量，成本很低并具有很长的使用寿命，比有源标签体积更小也更轻，读写距离则较近，一般在几米的范围。2.关于短距离无线电设备的管理2.1短距离无线通信设备定义短距离无线通信设备是指通信距离很短、发射功率较小，而且对其它无线电通信设备产生很低干扰的那些无线电设备。ITU现有的SRD（Short range radio communicationdevices）短距离无线通信设备相关建议，包括频率的划分使用的内容规定是以“国家”为基础的，目前尚无全球统一使用的频率标准，包括RFID系统在内。RFID系统属于短距离无线通信设备。无线发射机的功率较小，对其它设备产生干扰能力很低，通常要求不干扰其它设备，但也不受到干扰保护，即要求本身必须具有一定的抗干扰能力。包括中国在内的各国对这类无线电设备的管理，通常都是采用简单的许可证管理，即一般的指配频率和免发操作使用执照，但要求必须符合国家研发、生产、进口等相关规定，符合国家技术标准和设备的认证要求。2.2短距离无线通信设备管理规定关于中国RFID使用频率标准的制订，更确切地讲应当首先是如何选择RFID技术所使用的频率。另外，由于RFID技术采用的是无线电和雷达技术，属于短距离微功率无线电设备，对这类设备的无线电发射性能标准的总体要求，已在信无函[2004]10号关于增加短距离无线电设备使用频率的通知、1998微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定、信无函[2003]109号关于征求《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》修改意见的通知、信部无[2002]353号关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知、信部无[2001]653号关于短距离微功率无线电设备使用2400MHz频段有关问题的通知等很多文件中做了规定。因此，发展RFID技术首先是根据应用特点选用适当频率，同时对其发射特性包括工作频率范围、频率容限、必要带宽、发射功率、杂散功率以及调制方式等做出相应规定。当然，对于不同的RFID设备本身还应制定与之相应的更为详尽的配套应用的技术标准，包括通信存储数据格式等。我国的RFID技术所使用的频率必须根据行业的业务特点和用户所提出的需求，经国家无线电主管部门研究、审查、协调后发布确定。2.3“短距离无线通信设备”概念和定义的进一步扩展国际电联（ITU）在新修订的ITU-RSM.1538建议中，已收入了“RFID系统”的相关内容和定义。*近召开的ITU亚洲区电信大会上，在ITU互联网报告的出版物中使用了新术语“便携互联网”（portableInternet）这个定义，即指采用先进的无线电技术设备，工作在长、中、短距离上，使用IP规程用于高速数据接入的平台。其中包括Wi-Fi、WiMa、IMT-2000和(RFID)tags，这里专门把短距离操作使用的RFID标签包括在内。我认为这是有道理的，因为RFID技术与互联网相结合，能够实现人与人、人与机、机对机的数据通信（详见下面RFID系统操作原理示意图），而且具有价格便宜、操作使用方便、用途广泛等突出优点。由此可见，RFID系统已经不是简单的无线电子设备，而被视为便携互联网（或便携互联网通信终端）的组成部分。3.电子标签使用的频率3.1射频识别(RFID)系统是短距离、微功率无线电系统因为射频识别(RFID)系统产生并辐射电磁波，所以这些系统被理所当然地应划归为无线电设备一类。根据其发射功率的大小，RFID系统设备属于短距离、微功率无线电发射设备，按规定射频识别RFID系统应保证在工作时不会干扰附近的无线电广播和电视广播、移动业务、航空、导航等其它各类无线电业务。由于要求考虑其它的无线电业务，这在很大程度上限制了适用于射频识别（RFID）系统的工作频率的选择。因此在过去很长时间以来，通常只能使用专门为工业、科学和医疗设备（ISM）应用而划分和保留的频段，即主要使用与它们共用相同或部分的频段。也有极少量RFID系统使用专用频段，如北美、南美和日本等，使用了9-135kHz的频率，因为在这个频段里可以利用较大的电磁场强度来工作，特别适用于电感耦合的射频识别系统；但该频段资源极有限，可载信息量小。3.2工业、科学和医疗设备（ISM）使用的频段国际电联（ITU）为ISM设备划分了专用频段或与其它无线电业务共用的频段，详见下表所示。我国于2001年发布实施的《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，国际电联（ITU）划分的有关ISM设备使用的频段基本一致。
ISM设备使用的频率汇总表
频带 中心频率 ITU划分表注脚 场强范围dB(?V/m)
6.765-6.795MHz 6.78MHz S5.138 80-10013.553-13.567MHz 13.560MHz S5.150 80-12026.957-27.283MHz 27.12MHz S5.150 70-12040.66-40.70MHz 40.68MHz S5.150 60-120433.05-434.79MHz 433.92MHz S5.138(1区) 60-120902-928MHz 915MHz S5.150(2区) 60-1202400-2500MHz 2450MHz S5.150 30-1205.725-5.875GHz 5.8GHz S5.15024.00-24.25GHz 24.125GHz S5.15061.00-61.50GHz 61.25GHz S5.138122-123GHz 122.5GHz S5.138244-246GHz 245GHz S5.138
当前，欧美一些国家正在开发使用的RFID设备的工作频段433.05-434.79MHz和902-928MHz，由上表中可见，这俩个频段是分别划分给世界无线电1区（欧洲）和2区（美洲）的ISM使用的频段；而中国处于第3无线电区，不使用这种划分规则。24GHz以上的ISM频段是近些年来才划分的，使用很少。3.3RFID系统与ISM共用的主要频段划分使用状况射频识别(RFID)系统通常使用与工业、科学和医疗设备（ISM）共用的频段。有的国家如北美、南美和日本等，除了使用与ISM的共用频段之外，还使用了135kHz以下的频率，因为在这个频段里可以使用较大的磁场强度来工作，特别适用于电感耦合的射频识别系统。对射频识别系统而言，一些国家考虑使用的*主要的频率是9—135kHz，以及ISM频率6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0 MHZ(在欧洲不使用)、2.45GHz、5.8GI-Iz以及24.125GHz。①频率范围9-135kHz频率在135kHz以下的范围属于长波，此频段没有划分给工业、科学、医学(1SM)设备使用。长波频段的无线电波传播条件较好，传播半径可达1000公里以上的地域。该频段的典型的��线电业务是航空和航海导航无线电业务，如LORANC、OMEGA远程导航系统、DECCA导航系统、定时信号和频率标准业务以及**无线电业务等。所以，使用77.5kHz的频率在中欧即可以收到美国Mainflingen发射台的时间信号。使用这一频率工作的射频识别系统将会使RFID阅读器在周围几百米范围内的所有无线电时钟接收都会失效。为了防止这类冲突，必须采取一些措施，如在欧洲电感应无线电系统的许可证条例220ZVl22中，在70至119kHz之间规定了一个保护区，明确不允许射频识别系统占用。我国为适应打印机等设备使用无线方式进行内部控制、传输数据的需要，根据无线电频率划分规定及频谱使用情况，参照国际上通用技术标准，决定增加50－190kHz为短距离无线电设备使用频段，并以信无函[2004]10号文明确按照信息产业部《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》及相关文件的规定执行。其主要无线技术指标如下：1）发射电磁场强度：72dBuA/m(10米处，准峰值)；2）杂散发射限值：27dBuA/m(10米处，准峰值)。②频率范围6.765—6.795MHz频率范围6.765—6.795MHz属于短波频率，中心频率为6.78MHz。短波传播的特点是白天只能达到很小的作用距离，*多几百公里；在夜间，可以横贯大陆传播。这个频段开放的业务主要是无线电广播、通信、气象、水上和航空导航等多种无线电业务。该频段由国际电信联盟（ITU）划分作为ISM波段使用，欧洲邮政电信会议／电子研究中心和欧洲电信标准研究所在CEPT／ERC70—03规范中也把这个频段作为协调频率使用。但不少国家包括美国在内并未将其作为射频识别(RFID)系统而加以规范，德国也未将其作为ISM业务开放使用。我国于2001年发布实施的《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，标明该频段主要业务为固定业务，次要业务为移动业务；按S5.138注脚规定，如指定给工业、科学和医疗设备（ISM）使用时，须经主管部门与那些无线电业务可能受到影响的部门达成协议后给予特别批准。一九九八年五月发布的《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》明确6.765—6.795MHz可用于玩具、车门、车库门、防盗、报警、数据传送、无线话筒等小型无线电发射设备。③频率范围13.553—13.567MHz频率范围13.553—13.567MHz处于短波频段的中间部分，中心频率为13.56MHz。在这个频段内，除了电感射频识别系统外，除ISM设备之外的其它的应用还有遥控系统、远距离控制模型系统无线电设备等。我国于2001年发布实施的《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，标明该频段主要业务为固定业务，次要业务为移动业务（航空移动业务（R）除外）；按S5.150和CHN4注脚规定，也指定给工业、科学和医疗设备（ISM）使用，但要求其不能对导航和其它**业务造成有害干扰。一九九八年五月发布的《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》明确13.553-13.567MHz可用于玩具、车门、车库门、防盗、报警、数据传送、无线话筒等小型无线电发射设备。④频率范围26.565～27.405MHz频率范围26.565～27.405MHz处于短波频段的**部位，中心频率为27.125MHz，在整个欧洲大陆各国以及北美的美国、加拿大等国，分配给民用无线电电台使用。所容许发射功率高达4w，而且是免执照和不收费的无线电设备，可供私人用户之间在远到30km的距离上进行无线电通信。介于26.957和27.283MHz之间的ISM波段大约处于民用电台无线电频带的中间。除了电感射频识别系统之外，在这个频率范围内的ISM应用包括有：电热**仪(医疗用)、高频焊接装置(工业用)、远动控制模型和传呼装置。在安装工业用27MHz射频识别系统时，要求要特别注意附近可能存在的任何高频焊接装置。高频焊接装置产生很高的场强，将严重干扰工作在同一频率的射频识别系统，在规划医院的27MHz的射频识别系统时，也应当特别注意可能存在的电热**仪等仪器设备。我国于2001年发布实施的《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，标明该频段主要业务为固定业务，次要业务未移动业务（航空移动业务（R）除外）；按S5.150和CHN4注脚规定，也指定给工业、科学和医疗设备（ISM）使用，但要求其不能对导航和其它**业务造成有害干扰。一九九八年五月发布的《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》明确26.957-27.283MHz可用于玩具、车门、车库门、防盗、报警、数据传送、无线话筒等小型无线电发射设备。⑤频率范围40.660-40.700MHz频率范围40.660-40.700MHz处于VHF频带内较低端，中心频率为40.680MHz。该频段的电波传播限制为表面波，建筑物和其他障碍物造成的衰减不太明显。在这个频率范围内，一些国家的主要应用是：遥测和遥控。尚无射频识别系统工作在这个波段，它们属于对这种类型的系统不适用的频带。在这个范围的电感射频识别系统可达到的作用距离明显地小于所有可供使用的较低的频率范围，而在这个频率范围内的7.5m波长肯定不适合构建较小的和价格便宜的反向散射应答器。中国的频率划分表中划分的该频段主要业务为固定业务和移动业务，按S5.150和CHN4注脚规定，也指定给工业、科学和医疗设备（ISM）使用，但要求其不能对导航和其它**业务造成有害干扰。⑥频率范围430.000-440~000MHzITU的频率划分表中，频率范围430.000-440~000MHz在世界范围内划分给无线电定位及业余无线电业务使用。在这个UHF频段内电波的传播近似于光波，遇到建筑物或其他障碍物时，将出现明显的电磁波衰减和入射波的反射。在第1无线电区，433.050—434.790MHz可用于ISM，该频段大致位于该无线电频带的中间，在德国、瑞士等国均指定给工科医设备（ISM）使用，中心频率为433.920MHz，捷克和波兰等国将该频段作为**。各无线电业余爱好者也可使用此频段进行语音和数据传输以及经过无线电中继站或家用空间卫星进行业余通信，同时已经存在有大量各类ISM设备的应用占用此频段；另外，除了反向散射射频识别系统外，还有小型电话机，遥测发射器(包括那些家庭应用，例如无线室外温度计)、无线耳机、未注册的近距离小功率无线对讲机以及无锁钥出入系统(汽车中央闭锁装置用的手持发送器)等应用都充满了这个频带，相互干扰严重。欧盟已经于2004年10月以ERCRecommendation70-03E建议文件将该频段确定为“专用短程设备”RFID使用的专用频率。中国将430.000-440~000MHz划分给无线电定位、航空导航以及业余无线电业务使用。一九九八年五月发布的《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》明确430.0-432.0MHz用于短距离的汽车、车库、贵重物品、紧急情况等**、防盗和报警无线电控制设备。2004年发布的关于《短距离无线电设备的技术要求》向社会各界征求意见稿的430.00-434.79MHz频段，目前仍在进一步协调和研究之中。⑦频率范围902-928MHz按S5.150注脚规定，在第2区可指定给工业、科学和医疗设备（ISM）使用。这个频率范围在欧洲还没有提供ISM应用，在美国和澳大利亚等国，888～889MHz和902-928MHz频段已可使用，并用于反向散射射频识别系统。中国处于第3无线电区，此频段不按这个规则划分使用。⑧频率范围2.400—2.4835GHzISM频率范围2.400—2.4835GHz，中心频率为2.45GHz，与业余无线电爱好者和无线电定位服务机构的频率范围部分地重叠。这种UHF和较高的SHF的传播条件是视距的，建筑物和障碍物都是良好的反射体，电磁波在传播过程中衰减很大。作为这个频率范围内的典型的ISM应用，除了反向散射射频识别系统外，主要是遥测发射器以及PC机的无线局域网WLAN系统。我国在该频段的现有业务，除ISM设备（如家用微波炉等设备大量操作使用）外，主要有无线局域网（WLAN）、扩谱通信系统（主要是短距离点对点和点对多点通信）、无线对讲机以及蓝芽技术设备等。国内已有单位正在研究开发此频段用于RFID技术。根据ITU的规定和我国的频率划分规定，运行在该频段的无线电业务“必须承受这些ISM设备的应用可能产生的有害干扰”。⑨频率范围5.725—5.875GHzISM频率范围5.725—5.875GHz，中心频率5.8GHz，与业余无线电爱好者和无线电定位服务机构的频率范围部分地重叠。这个频率范围内的典型应用是用于大门启闭(在商店或百货公司)或非接触的厕所冲洗的移动传感器以及反向散射射频识别系统等。根据ITU的规则和我国的频率划分规定，该频段可用于定位业务、移动业务、业余业务、卫星业余业务等多种业务，也指定给工业、科学和医疗设备（ISM）使用。国内已有单位正在研究开发此频段用于RFID技术。⑩频率范围24.00-24.25GHzISM的频率范围为24.00-24.25GHz，中心频率为24.125GHz，与业余无线电爱好者、无线电定位业务以及地球资源卫星等业务共用。此频段主要用于移动信号传感器，也用于无线电定向的传输数据系统。尚无射频识别（RFID）系统在此频段内工作，国内已有单位正在研究开发此频段用于RFID技术。4、目前发展存在的问题和发展策略建议4.1目前发展存在的问题（1）标准化程度低目前使用的RFID技术所开发品种繁多，标准化程度低，这即不利于全球信息化统一操作推广使用，也不利于上规模生产和降低成本，目前价格仍较高。（2）各国使用的频段不统一RFID技术在各国所使用的频率不统一，作为物流等领域应用时，难以满足跨地域，跨国家操作使用。对于这种微功率无线电业务的应用，估计由国际电联（ITU）特为其划分和协调出一定数量的专用频段的难度较大，况且这些年来十几GHz以下的频率已经安排的满满的，很难再为新业务划分频段。因此发展射频识别（RFID）技术必将受到频率资源的制约。在UHF频段的RFID系统频率开发使用基本情况如下：–北美指定使用915MHz，是由于该频段在第2区正好是划分给工科医（ISM）使用的频段，射频识别（RFID）系统与之共用此频段是既合理又可行的。–欧盟除明确430-434.79MHz频段为“专用短程设备”RFID使用外，要求要使用868MHz频段，因该频段在欧洲是作为微功率、短距离无绳电话CT2系统使用的频段，也可以用作RFID系统使用，但是这个频段在中国则是分配给无线数据通信使用的频段。–日本*近将原定给无线蜂窝手机使用的950～956MHz划分给RFID技术使用，而中国的此频段是分配给GSM蜂窝手机使用的频段。由上述可见，协调研究出一个或几个国际通用的射频识别（RFID）系统使用的频率是一个非常紧迫而且相当艰难的课题。（3）应用广泛，但仍是处于发展中的技术需求射频标签的应用领域越来越广泛，射频识别(REID)技术应是传统的识别技术应用与计算机技术和无线电技术相结合的产物，利用该技术对任何目标包括移动目标，如火车、轻轨、地铁、汽车等都可以通过嵌入其中惟一的电子标签号码而被加以识别。该技术还可以应用到航空包裹管理、档案图书管理、人员识别系统、加油站系统、物品管理、医疗系统看护管理、物流系统、电子票证等各行各业，各个系统中。例如，在超市中，REID系统可使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节被管理得井然有序；在路桥、停车场等收费场所应用，可避免车辆排队，提高交通运输效率；在铁路运营中应用，可将飞驰的列车机车、车辆的标识信息在查询点上自动采集下来送入铁路运输信息管理系统（TMIS）中，为铁路运营提供及时的车辆追踪管理；用在防伪车牌系统，将会有效地防范车辆被盗案件；用在生产流水线上，整个产品生产流程的各个环节均被置于严密的监控和管理之下；在污染、寒冷、炎热等恶劣环境中，可以实现货物或物体的远程识别与管理。但一些新的应用领域包括如智能交通、人对机通信等，一时尚难提出比较确切而完整的需求方案，均尚须调研分析确定。4.2发展策略建议（1）根据REID系统设备应用的特点和操作使用的范围等，应由制订标准部门和操作使用部门和用户尽快研究提出使用频率需求，由频率主管机构研究规划出专用和通用等不同业务和设备系列使用的频段。（2）国际上使用统一频率的协调工作与标准的制订工作难度均较大。建议除积极协调各大洲间使用统一的频率外，根据需求可首先协调出区域性统一操作的频率，如亚洲地区。（3）在技术上可研发和采用多频段、多识别标准的一机多频系统兼容设备。（4）RFID技术是发展前景诱人而又处于发展中的技术，建议政府及企业信息化主管部门积极组织调研分析确定一些新的应用领域的应用需求，促进中国RFID产业发展和技术应用，加快信息化步伐。