RFID是“无线射频识别”（Radio Frequency Identification）的缩写，意思是利用无线电波以非接触方式传输数据，从而识别物体、动物或人类。一个完整的RFID系统通常由RFID读写器、RFID标签和天线组成。RFID广泛应用于医疗保健、零售、酒店、制造等各类行业。它类似于条形码技术，但不受视线限制。
在本RFID初学者指南中，我们将为您解答关于RFID的常见问题，例如：RFID是什么、RFID技术的含义、RFID如何工作、RFID有哪些用途等。
RFID仓储货架识别方案是基于RFID技术,以RFID读写终端、RFID标签等为载体对仓库货架上的货物进行库存盘点，对货架上货物的数据进行自动化识别采集，保证货物在库内数据的准确性与实时性，及时掌握库存的真实数据，提高仓库管理的工作效率。
RFID技术介绍
RFID如何工作？
通过为物品贴上RFID标签，用户可以自动且唯一地识别和追踪库存与资产。RFID通过RFID天线发送无线电波信号给周围的RFID标签。RFID读写器会放大信号并调制数据信息，通过天线电缆将能量发射到连接的RFID天线上。
每个RFID标签中都包含唯一识别信息，因此即使两个物理上相同的物品也可以通过读取标签轻松区分。与传统自动识别技术相比，RFID的优势在于：无需视线即可读取，且可实现30米以上的读取距离。RFID技术最早可追溯至二战时期，用于识别敌我飞机。如今，RFID不断进步，系统部署成本也日益降低，使其变得更加经济高效。
RFID有哪些用途？
RFID的应用范围广泛，从库存管理到供应链管理，几乎涵盖各行各业，还可以针对特定需求做个性化应用，如IT资产追踪、布草管理、租赁物品追踪等。
相比其他系统，RFID的优势在于能快速、高效地唯一识别每一个物品。以下是一些典型应用场景：
比赛计时
供应链管理
药品追踪
库存管理
IT资产管理
洗衣和纺织品追踪
文件追踪
可回收运输容器追踪
活动与人员追踪
出入口门禁
RFID频率类型
了解RFID技术时，必须注意一个关键点：RFID有三种主要频率类型，每种频率的读取距离和应用场景都不相同。在电磁频谱中，RFID使用的频段主要有三类：
低频（LF RFID）
高频（HF RFID）
超高频（UHF RFID）
低频（Low Frequency, LF）RFID频段
频率范围（常规）：30 - 300 kHz
主要频率范围：125 - 134 kHz
读取距离：接触到约10厘米
每个标签的平均成本：$0.75 - $5.00
典型应用：动物追踪、门禁控制、汽车钥匙感应器、含有大量液体或金属的场景
优点：在液体和金属环境下表现良好，具备全球标准
缺点：读取距离极短、内存容量有限、数据传输速率低、生产成本较高
高频（High Frequency, HF）RFID频段
主要频率范围：13.56 MHz
读取距离：近距离接触至30厘米
每个标签的平均成本：$0.20 - $10.00
典型应用：DVD自助机、图书馆图书、个人身份证、扑克牌/游戏筹码、NFC应用
优点：支持NFC全球协议、可选内存容量较大、具备全球标准
缺点：读取距离短、数据传输速率低
超高频（Ultra-High Frequency, UHF）RFID频段
频率范围（常规）：300 - 3000 MHz
主要频率范围：433 MHz，860 - 960 MHz
超高频RFID分为两种类型：主动式（Active RFID）和被动式（Passive RFID）
主动式RFID（Active RFID）介绍
主要频率范围：433 MHz（也可使用2.45 GHz，属极高频范围）
读取距离：30米 - 超过100米
每个标签的平均成本：$15.00 - $50.00
典型应用：车辆追踪、汽车制造、矿业、建筑工地、资产追踪、集装箱追踪、建筑工具管理
优点：读取距离极远、基础设施成本较低（相较于被动式RFID）、内存容量大、数据传输速率高
缺点：标签成本高、有电池限制运输、软件系统较复杂、易受金属和液体干扰、缺乏统一的全球标准
被动式RFID（Passive RFID）介绍
主要频率范围：860 - 960 MHz
读取距离：接触至约25米
每个标签的平均成本：$0.08 - $20.00
典型应用：制造业、医药追踪、自动收费、库存管理、比赛计时、资产追踪、供应链管理、IT资产管理、工具追踪、布草追踪、图书馆管理、门禁控制、用户体验优化
优点：读取距离长、标签成本低、标签形状和尺寸多样、具备全球标准、数据传输速率高
缺点：设备成本高、内存容量中等、易受金属和液体干扰
被动式RFID重点（Passive RFID Focus）被动式RFID的主要子频段虽然860 - 960 MHz 这一较宽的频率范围被公认为超高频（UHF）被动式RFID的“全球标准”，但由于其较晚普及，最终被进一步细分为两个主要子频段：
865 - 868 MHz
902 - 928 MHz
RFID标签和设备可根据制造商及其所在地区，选择在其中一个子频段工作，或者支持整个全球频段。
865 - 868 MHz —— ETSI 标准（欧洲）ETSI（欧洲电信标准协会） 是欧洲的管理机构，负责为多种通信通道（包括射频通信）制定和维护统一标准。根据ETSI规定，为了避免干扰其他无线通信形式，RFID设备和标签只能使用865 - 868 MHz这一较小的频率段。当购买支持欧洲标准的标签和设备时，这一标准常被标识为 ETSI 或 EU，表示“欧洲”。
902 - 928 MHz —— FCC 标准（北美）FCC（美国联邦通信委员会） 是美国的管理机构，负责为包括RFID在内的多种电磁通信形式制定统一标准。FCC规定：RFID标签和设备仅可在902 - 928 MHz的频段内运行，其余频段分配给其他通信用途。符合FCC认证或标有“北美频段（NA）”的RFID设备或标签，可以在整个北美地区使用。
其他射频使用情况由于ETSI与FCC是最早制定RFID频段标准的组织，许多国家要么选择采纳其中之一，要么制定了基于这两个频段子集的本地标准。例如：
阿根廷：采用FCC标准频段902 – 928 MHz
亚美尼亚：采用ETSI频段中的一个更小子段865.6 – 867.6 MHz
虽然我们通常以频率范围讨论区域标准，但各国还有更多细节管控，例如：
最大辐射功率（ERP或EIRP）
是否要求跳频（frequency hopping）
是否必须申请许可才能使用RFID
部分国家对RFID的使用环境和方式要求更加严格。如需了解各国具体RFID使用规范，请参阅《如何遵守各地区RFID法规指南》。
RFID系统包含哪些组成部分？
虽然每个RFID系统在设备类型和复杂度上可能有所不同，但传统的（固定式）RFID系统至少包含以下四个基本组件：
读写器（Reader）
天线（Antenna）
标签（Tag）
连接线缆（Cables）
例外情况：如果系统采用的是移动式/手持式/USB型RFID读写器或其他集成式读写器，那么读写器、天线和线缆通常被集成在一个设备中。
一个最简单的RFID系统由一台内置天线的手持式RFID读写器和RFID标签组成；而更复杂的系统则可能包含：
多端口读写器
天线切换器（参阅：天线多路复用器如何节省大量成本）
GPIO扩展盒
辅助功能设备（如：报警灯）
多个天线和连接线缆
RFID标签
完整的软件系统
什么是RFID标签？
以Smartrac Belt RFID标签为例。RFID标签最基础的结构包括两个部分：
天线：用于发送和接收信号
芯片（又称集成电路 IC）：用于存储标签ID及其他信息
RFID标签通常被贴附在物品上，借助RFID读写器和天线实现物品的自动识别和跟踪。RFID标签通过无线电波将芯片中的信息发送至读写器/天线组合。大多数RFID标签是无源的，即不带电池（除非标注为主动式（Active）或BAP标签）。这些无源标签通过读取器发出的射频信号获取能量。当标签接收到读写器发出的信号时，能量经过标签的内部天线传输至芯片，芯片被激活后将信息调制并发送回读写器。
RFID芯片包含的四个存储区：
EPC区：可写入识别信息（如编码）
TID区：存储标签出厂信息和唯一ID，不可更改
用户区（User）：可存储附加数据
保留区（Reserved）：用于特殊操作，如锁定标签、扩展EPC长度等
市场上已有数百种不同形状和尺寸的RFID标签，适配各种应用场景、材质表面及环境条件。
选择最合适的标签对于确保读写性能至关重要。
RFID标签的类型
由于RFID应用种类繁多，相应地也存在各种各样的RFID标签及分类方式。其中一种常见的分类方法是**软标签（Inlay）与硬标签（Hard Tag）**的区分：
软标签（Inlay）价格较低，通常在$0.09 - $1.75之间，具体取决于其功能特性。
硬标签（Hard Tag）则更坚固、耐用，具有较强的抗候性，价格大约在$1.00 - $20.00之间。
标签的常见分类方式如下：
外形类别（Form Factor）：软标签（Inlay）、标签纸（Label）、卡片（Card）、胸卡（Badge）、硬标签（Hard Tag）
频率类型（Frequency Type）：低频（LF）、近场通信（NFC）、高频（HF）、超高频无源（UHF Passive：902–928 MHz、865–868 MHz 或 865–960 MHz）、BAP标签、主动标签（Active）
环境适应性（Environmental Factors）：防水、耐磨、耐高低温、耐化学腐蚀
可定制性（Customizable）：外形、尺寸、印刷内容、编码方式
特定功能/应用（Specific Features/Applications）：洗衣标签、带传感器标签、可嵌入式标签、可高温高压消毒标签（Autoclavable Tags）、车辆标签、大容量存储标签
特定表面材料（Specific Surface Materials）：金属表面专用标签、玻璃表面标签、适用于液体容器的标签
什么是RFID读写器？
RFID读写器是RFID系统的大脑，是系统运行不可或缺的核心组件。读写器（也称为询问器 Interrogator）是一种通过发射和接收无线电波，与RFID标签进行通信的设备。
根据移动性/灵活性，RFID读写器通常分为三种类型：
一、固定式读写器（Fixed RFID Readers）
固定读写器安装在一个固定的位置，如墙面、桌面、门禁通道等。大多数固定读写器具备外部天线接口，可连接1至8个天线。若配合多路复用器使用，有些读写器甚至可连接多达64个天线。
所需天线数量取决于应用所需的覆盖区域。例如：文件进出管理只需较小的读取区域，一个天线即可；而类似比赛终点识别这种需要广覆盖的场景，通常需要多个天线建立识别区域。
二、移动式读写器（Mobile RFID Readers）
移动读写器为手持设备，具有灵活性，可随时读取标签并与主机或智能终端通信。它们大多为无线设备，依靠电池供电，通过Wi-Fi或蓝牙进行数据传输。
移动读写器主要分为两类：
带有内置计算机的移动终端（Mobile Computing Devices）
通过蓝牙或辅助接口与手机/平板配合使用的手柄式读写器（Sleds）
三、USB读写器（USB Readers）
USB读写器是固定与移动之间的特殊类型。它虽然连接在电脑上，但无需插墙电源，因此比传统固定读写器更具灵活性。
USB读写器常用于桌面场景，特别适合对单个RFID标签的读取与写入。
集成式读写器（Integrated Readers）
这是固定或移动读写器中的一个子集。大多数移动读写器为集成式，固定读写器也有集成式和非集成式之分。集成式读写器内置天线，无需外接天线，通常外观美观，适用于室内、低流量标签的应用环境。
RFID读写器的分类方式：
最常见的分类方式是按移动性区分。此外，还可以根据以下维度区分：
频率范围：
美国/FCC：902 – 928 MHz
欧洲/ETSI：865 – 868 MHz
移动性：
固定读写器、移动读写器、USB读写器
连接方式：
Wi-Fi、蓝牙、以太网LAN、串口、USB、辅助接口
可用功能/拓展模块：
HDMI、GPS、摄像头、GPIO、1D/2D条码识别、蜂窝通信等
处理能力：
带本地处理功能 / 无本地处理功能
供电方式：
电源适配器、PoE以太网供电、电池、车载供电、USB
天线端口数量：
无外接端口、1口、2口、4口、8口、16口等
如何选择RFID读写器？
选择时建议参考以下几个关键问题：
您需要的读取距离是多少？
应用环境是否存在极端条件？例如高温、严寒、潮湿或冲击等？
是否需要将读写器接入网络？
读写器将被安装在哪里？是固定位置，还是移动设备上（如车载）？
读写器是否需要具备移动性？
预计会有多少个读取点/读取区域？
一次需要读取多少个标签？
标签通过读取区域的速度快慢如何？是缓慢移动的传送带还是快速移动的传送带？
什么是 RFID 天线？
以 Vulcan RFID UHF RFID 天线为例
RFID 天线是 RFID 系统中必不可少的组成部分，它的作用是将 RFID 读写器发出的信号转换为射频（RF）波，从而被 RFID 标签接收。无论是集成在读写器内部，还是作为外部组件，没有 RFID 天线，读写器都无法与标签正常通信。
与 RFID 读写器不同，RFID 天线被称为“哑设备”，主要有两个原因：一是它本身无法通电或存储电能，二是它没有任何计算能力。读写器将能量传输给天线后，天线生成一个射频场（RF field），并将信号发送到附近的标签。天线将能量以特定方向有效传播的能力被称为“增益”（Gain）。简单来说，增益越高，天线产生的射频场就越强、传输距离就越远。
RFID 天线最常见的分类方式是基于其发射射频波的方式，即“极化方式”（Polarity）。线极化（Linear Polarization）天线以水平或垂直平面传播射频波；而圆极化（Circular Polarization）天线则以旋转的方式在水平和垂直平面之间传播射频波。
线极化天线（Linearly-Polarized Antennas）
线极化 RFID 天线在水平或垂直的平面上发射射频波。如果射频场为水平面，则称为水平线极化，垂直面则为垂直线极化。
使用线极化天线时，极化方向对读取距离有显著影响。为了最大化读取距离，天线的极化方向需与 RFID 标签的极化方向匹配。例如，如果天线为垂直线极化，而标签的天线为水平放置，读取距离会大幅减少。标签的极化方向通常可以通过观察其天线的放置方向判断 —— 通常标签较长的一边表示其极化方向。线极化天线的极化方向可通过测试确定，也有部分产品会标注极化方向。
不过，在购买设备时无需太过关注水平或垂直极化，因为在安装时可以通过旋转天线或标签来匹配方向。
圆极化天线（Circularly-Polarized Antennas）
圆极化天线会连续在水平与垂直方向之间切换其射频波方向，从而提升对 RFID 标签朝向的兼容性。这种灵活性意味着标签可以以不同朝向被可靠读取。但由于能量被分配在两个方向上，相同增益下，圆极化天线的读取距离会短于线极化天线。
RFID 天线的分类方式
与大多数 RFID 设备类似，天线也可以按多种维度分类，用于选择适合具体应用的产品。最常见的分类方式包括极化方式（圆极化或线极化）与环境适应性（室内或室外）。
频率范围：美国/FCC 902–928 MHz，欧洲/ETSI 865–868 MHz，全球通用 860–960 MHz
极化方式：圆极化、线极化
适用环境：室内（IP防护等级），室外（IP防护等级）
读取距离：近距离（近场），远距离（远场）
安装方式：货架型、地面型、面板型、门禁型