射頻識別技術(shù)RFID在體育中的運用

1 前言

北京在奧運會(huì )門(mén)票史上首次采用了芯片嵌入技術(shù)，持票者進(jìn)入比賽場(chǎng)館時(shí)，只需在檢票儀器上刷一下手中的門(mén)票即可。其實(shí)這種芯片只是整個(gè)識別系統的一部分，這項技術(shù)的全稱(chēng)為射頻識別技術(shù)，英文為 Radio Frequency Identification，RFID是它的縮寫(xiě)。一套完整的RFID系統是由讀寫(xiě)器(Reader)、電子標簽 (TAG)和應用軟件系統三個(gè)部分組成，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據。

RFID 無(wú)線(xiàn)射頻識別系統被視為本世紀最重要的十大技術(shù)之一，雖然此技術(shù)存在已久，但直到美國的大型連鎖超市Wal-Mart要求其各大供貨商必須將商品貼上 RFID電子標簽后，一場(chǎng)RFID的風(fēng)暴才就此展開(kāi)。RFID技術(shù)在體育領(lǐng)域的應用早有先例，2006年的足球世界杯賽就使用了這種RFID門(mén)票，其在高爾夫、田徑等體育運動(dòng)中的運用也取得了良好的效果，本文旨在通過(guò)對RFID技術(shù)原理的介紹，分析其在體育領(lǐng)域的運用現狀和開(kāi)發(fā)前景，引起國內體育學(xué)界對這項技術(shù)的認識和進(jìn)一步研究運用的開(kāi)展。

2 RFID技術(shù)系統組成及工作原理

2．1 RFID技術(shù)系統組成

2．1．1 電子標簽

電子標簽是RFID系統的真正的載體，標簽相當于條形碼技術(shù)中的條形碼符號，用來(lái)存儲需要識別和傳輸的信息，每個(gè)電子標簽具有唯一的電子編碼。電子標簽由標簽專(zhuān)用芯片和標簽天線(xiàn)組成，標簽芯片用于存儲數據信息，標簽天線(xiàn)具有接收和傳輸標簽信息。依據電子標簽的供電方式的不同，電子標簽可以分為有源電子標簽和無(wú)源電子標簽。從功能方面來(lái)分，可將電子標簽分為只讀標簽、可重寫(xiě)標簽、帶微處理器標簽和配有傳感器的標簽。按調制方式來(lái)分，標簽還可以分為主動(dòng)式標簽和被動(dòng)式標簽。

2．1．2 讀寫(xiě)器

讀寫(xiě)器是負責讀取或寫(xiě)入標簽信息的設備。它可以單獨完成數據的讀寫(xiě)、顯示和處理等功能，也可以與計算機或其他系統進(jìn)行聯(lián)合，完成對電子標簽的操作。典型的讀寫(xiě)器包含有控制模塊、射頻模塊、接口模塊以及讀寫(xiě)器天線(xiàn)。此外，許多讀寫(xiě)器還有附加的接13(RS232，RS485、以太網(wǎng)接El等)，以便將獲得的數據傳給應用系統或從應用系統接收命令。

2．1．3 數據管理系統

數據管理系統主要完成數據信息的存儲、管理、分析以及對電子標簽進(jìn)行讀寫(xiě)控制。數據管理系統可以是各種大小不一的數據庫或供應鏈系統。

2．2 RFID技術(shù)系統工作原理

2．2．1 RFID技術(shù)系統數據傳遞的原理

電子標簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現射頻信號的空間(無(wú)接觸)耦合。在耦合通道內，根據時(shí)序關(guān)系，實(shí)現能量的傳遞和數據的交換。發(fā)生在閱讀器和標簽之間的射頻信號的耦合類(lèi)型有兩種：電感耦合和電磁反向散射耦合。電感耦合通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現耦合，依據的是電磁感應定律，電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統，識別作用距離小于一米，奧運會(huì )的門(mén)票識別系統就是運用這種耦合方式。電磁反向散射耦合按照雷達原理模型工作，即發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時(shí)攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規律，電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統，識別作用距離大于一米，中國一家公司已經(jīng)按照美國的訂單生產(chǎn)了一種內置電子標簽的高爾夫球，以方便球被打丟之后的尋找。

2．2．2 RFID 技術(shù)系統基本工作流程

讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當附著(zhù)標簽的目標對象進(jìn)入發(fā)射天線(xiàn)工作區域時(shí)會(huì )產(chǎn)生感應電流，電子標簽憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號，讀寫(xiě)器對接收天線(xiàn)接收到電子標簽發(fā)送來(lái)的載波信號進(jìn)行解調和解碼后，送到數據管理系統進(jìn)行相關(guān)的處理。數據管理系統根據邏輯運算判斷該電子標簽的合法性，針對不同的設置做出相應的處理和控制。