一、电子标签定义

　　电子标签又称射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置、扫描器、读头、通信器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合;在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。

　　二、电子标签组成

　　最基本的电子标签系统由三部分组成：

　　1、标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象;

　　2、阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式;

　　3、高频天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

　　三、电子标签基本特征

　　1、数据存储：与传统形式的标签相比，容量更大(1bit—1024bit)，数据可随时更新，可读写。

　　2、读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识别、运动识别。

　　3、使用方便：体积小，容易封装，可以嵌入产品内。

　　4、安全：专用芯片、序列号惟一、很难复制。

　　5、耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。

　　四、电子标签工作原理

　　RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

　　RFID(射频识别)系统由两部分组成：读/写单元和电子收发器。阅读器通过天线发出电磁脉冲，收发器接收这些脉冲并发送已存储的信息到阅读器作为响应。实际上，这就是对存储器的数据进行非接触读、写或删除处理。

　　从技术上来说，“智能标签”包含了包括具有RFID射频部分和一个超薄天线环路的RFID芯片的RFID电路，这个天线与一个塑料薄片一起嵌入到标签内。通常，在这个标签上还粘一个纸标签，在纸标签上可以清晰地印上一些重要信息。当前的智能标签一般为信用卡大小，对于小的货物还有4.5×4.5cm尺寸的标签，也有CD和DVD上用的直径为4.7厘米的圆形标签。

　　与像条形码或磁条等其他ID技术相比较而言，收发器技术的优势在于阅读器和收发器之间的无线链接：读/写单元不需要与收发器之间的可视接触，因此可以完全集成到产品里面。这意味着收发器适合于恶劣的环境，收发器对潮湿、肮脏和机械影响不敏感。因此，收发器系统具有非常高的读可靠性、快速数据获取，最后一点也是重要的一点就是节省劳力和纸张。

　　五、电子标签耦合

　　电子标签耦合就是用不同的方法传送不同的信号。射频识别系统中射频标签与读写器之间的作用距离是射频识别系统应用中的一个重要问题，通常情况下这种作用距离定义为射频标签与读写器之间能够可靠交换数据的距离。射频识别系统的作用距离是一项综合指标，与射频标签及读写器的匹配情况密切相关。根据射频识别系统作用距离的远近情况，射频标签天线与读写器天线之间的耦合可分为三类。

　　1、密耦合系统。系统的典型作用距离范围为0～lcm。实际应用中，通常需要将射频标签插入阅读器中或将其放置到读写器天线的表面。密耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合磁路)构成的无接触的空间信息传输射频通道工作的。密耦合系统的工作频率一般局限在30MHz以下的任意频率。由于密耦合方式的电磁泄露很小、耦合获得的能量较大，适合安全性要求较高、作用距离无要求的应用系统(如电子门锁)。

　　2、遥耦合系统。遥耦合系统的典型作用距离可以达到lm。遥耦合系统又可细分为近耦合系统(典型作用距离为15cm)与疏耦合系统(典型作用距离为lm)两类。遥耦合系统的典型工作频率为13.56MHz，也有一些其他频率，如6.75MHz、27.125MHz等。遥耦合系统与密耦合系统的主要区别在于电感耦合的功率不同，从而使耦合距离不同。目前遥耦合系统仍然是低成本射频识别系统的主流。

　　3、远距离系统。远距离系统的典型作用距离1～10m，个别的系统具有更远的作用距离。所有的远距离系统均是利用射频标签与读写器天线辐射远场区之问的电磁耦合(电磁波发射与反射)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。远距离系统的典型工作频率为915MHz、2.45GHz、5.8GHz，此外，还有一些其他频率，如433MHz等。远距离系统的射频标签根据其中是否包含电池分为无源射频标签(不含电池)和半无源射频标签(内含电池)。一般情况下，包含电池的射频标签的作用距离较无电池的射频标签的作用距离要远一些。半无源射频标签中的电池并不是为射频标签和读写器之间的数据传输提供能量的，而是只给射频标签芯片提供能量，为读写存储数据服务。远距离系统一般情况下均采用反射调制工作方式实现射频标签到读写器方向的数据传输。远距离系统一般具有典型的方向性，射频标签与读写器成本目前还处于较高的水平。从技术角度来说，满足以下特点的远距离系统是理想的射频识别系统：射频标签无源，可无线读写;射频标签与读写器支持多标签读写;适合应用于高速移动物体的识别(物体移动速度大于80kin/h);远距离(读写距离大于5--10m);低成本(可满足一次性使用要求)。

　　六、电子标签核心技术

　　RFID射频识别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，可工作于各种恶劣环境。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。

　　RFID电子标签是一种突破性的技术：“第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息;第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。”

　　七、电子标签历史

　　1937年，美国海军研究试验室(U.S. Naval Research Laboratory(NRL))开发了敌我识别系统(Identification Friend-or-Foe(IFF) system)，来将盟军的飞机和敌方的飞机区别开来。这种技术后来在50年代成为现代空中交通管制的基础。并且是早期RFID技术的萌芽，而优先地应用在军事、实验室等。

　　60年代后期和70年代早期，电子物品监控(Electronic Article Surveillance(EAS))系统，就是常见的商场防盗系统。

　　80年代，早期商业应用，包括铁路和食品。

　　90年代，开始标准化，并提出了EPC的理念，全球每个物品唯一识别。

　　八、电子标签应用

　　电子标签作为数据载体，能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用。在国外，电子标签已经在广泛的领域内得以应用。

　　1、防伪：通过扫描，详尽的物流记录就生成了。

　　2、生产流水线管理

　　电子标签在生产流水线上可以方便准确地记录工序信息和工艺操作信息，满足柔性化生产需求。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录，可以完全实现生产的可追溯性。还可避免生产环境中手写、眼看信息造成的失误。

　　3、仓储管理

　　将RFID系统用于智能仓库货物管理，有效地解决了仓储货物信息管理。对于大型仓储基地来说，管理中心可以实时了解货物位置、货物存储的情况，对于提高仓储效率、反馈产品信息、指导生产都有很重要的意义。它不但增加了一天内处理货物的件数，还可以监看货物的一切信息。其中应用的形式多种多样，可以将标签贴在货物上，由叉车上的读写器和仓库相应位置上的读写器读写;也可以将条码和电子标签配合使用。

　　4、销售渠道管理

　　建立严格而有序的渠道，高效地管理好进销存是许多企业的强烈需要。产品在生产过程中嵌入电子标签，其中包含惟一的产品号，厂家可以用识别器监控产品的流向，批发商、零售商可以用厂家提供的读写器来识别产品的合法性。

　　5、贵重物品管理

　　还可用于照相机、摄像机、便携电脑、CD随身听、珠宝等。贵重物品的防盗、结算、售后保证。其防盗功能属于电子物品监视系统(EAS)的一种。标签可以附着或内置于物品包装内。专门的货架扫描器会对货品实时扫描，得到实时存货记录。如果货品从货价上拿走，系统将验证此行为是否合法，如为非法取走货品，系统将报警。

　　买单出库时，不同类别的全部物品可通过扫描器，一次性完成扫描，在收银台生成销售单的同时解除防盗功能。这样，顾客带着所购物品离开时，警报就不会响了。在顾客付账时，收银台会将售出日期写入标签，这样顾客所购的物品也得到了相应的保证和承诺。

　　6、图书管理、租赁产品管理

　　在图书中贴入电子标签，可方便的接收图书信息，整理图书时不用移动图书，可提高工作效率，避免工作误差。

　　7、其他如物流、汽车防盗、航空包裹管理等。

　　九、电子标签中国标准

　　中国电子标签标准的问题一直是国内外关注的焦点问题，也是关乎到能否尽快推动中国RFID产业快速发展的核心问题。2006年6月26日在北京召开的电子标签标准工作组工作会议上获悉：2007年经过共同的努力，中国电子标签组已经提出了13.56MHz射频识别标签基本电特性、13.56MHz射频识别读/写器规范、RFID标签物理特性，三个标准的技术文件。

　　2008年准备完成工作包括：840-845MHz、920-925MHz频率的标签的标准草案、13.56MHz/射频识别标签基本电特性的测试方法、13.56MHz射频识别读/写器测试方法、RFID标签物理特性测试方法的标准草案。

　　出席本次电子标签工作组会议的有工信部科技司和产品司有关的主管领导。会议由电子标签标准工作组组长张琪女士主持。各专题组负责人均在会议上对2007年工作进行了全面的总结，并报告了2008年电子标签标准制定的工作。在会议的总结发言中，张琪组长明确指出：电子标签的标准问题是关乎到RFID产业和整个行业发展的核心问题，在过去的一年里，大家求真务实地做了很多的工作，付出了大量的努力。虽然，在工作过程中碰到了很多问题，但是，中国具有广阔的 RFID应用市场，所以，必须要制定出自己的标准。2008年电子标签工作组的各专题组必须要加快推进各项工作。

　　出席本次会议的工业和信息化主管产业和标准的有关司局的领导，也在会上表示：会积极支持电子标签工作组的各项工作，以推进中国RFID产业的快速发展。会上电子标签工作组下发了“关于发布电子标签标准工作组技术指导文件的通知”以促进加速电子标签标准制定的工作。

　　十、电子标签问题

　　目前，RFID电子标签的应用肯定还存在一些短期难以解决的问题。

　　1、成本。RFID电子标签毕竟是电子产品，每个标签都是一个完整的电子线路，其成本比条码、磁条高几倍或几十倍。这是造成电子标签几乎所有身份识别的场合都有需求，但真正实现的却很少的主要原因。如一次性使用的场合就不便使用，如零售业的超市商品，可能有些商品本身的价值还没有一个电子标签的价值高，这样的场合目前使用电子标签就不太现实。而制造业的生产线上，可以将电子标签装到“拖盘”上重复使用，这样摊到每个部件上的成本就相对很低了。再如不停车收费的标签，虽然不是“拖盘”式的重复使用，但可以长期使用，摊到每次使用的成本也很低，这些场合就容易实现电子标签的应用。

　　2、数据基础。RFID电子标签技术的应用是基于数据库的管理，这就要求对应的管理应用系统必须要有规范、统一的数据形式，需要对所有管理数据进行一次变革。

　　3、业务流程。由于高科技手段的采用，RFID电子标签的使用或大或小地对原有的手工标签数据处理的流程要求有所提高，一定程度上需要使用者再造流程。

　　4、技术基础。RFID电子标签系统是一个完整的IT系统，要保持系统的正常运行，就必须要有一支强有力的系统维护的技术队伍长期存在。

　　5、标准化问题。2007年国家标准局开始制定我国RFtD电子标签的应用技术标准，但还没有发布，因此现阶段电子标签的应用还没有统一的标准，不能形成不同领域、不同场合的一致标准。虽然存在这些使用中成本、技术和标准的问题，但为了提高管理效率，RFID电子标签的应用已是大势所趋。同时随着应用的不断扩展，其成本会不同程度地下降，技术应用的适应度也会不断改善，标准的统一已指日可待。所以RFID电子标签的应用前景非常广阔，就目前的应用情况来看，还没有不成功的，只有不成熟或不适应的。