射頻測量技術(shù)簡(jiǎn)史

最初的射頻識別起源于二戰時(shí)的雷達系統，如今已延伸到制造、物流、零售、畜牧、汽車(chē)等多個(gè)領(lǐng)域，并且在這些領(lǐng)域得到廣泛的應用?？梢韵胂?，在未來(lái)射頻技術(shù)的普及也將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步擴張，帶給人類(lèi)的是一個(gè)美麗新世界。

起源于第二次世界大戰

對于射頻識別的探索，最初是因為雷達如何判定飛機是敵是友。因為這個(gè)缺陷，實(shí)戰中造成的誤判帶來(lái)的問(wèn)題非常嚴重，而實(shí)現敵我識別(IFF)就成為雷達技術(shù)必須解決的問(wèn)題。

首先想到解決方法的是第二次世界大戰時(shí)期的德國空軍。他們的答案簡(jiǎn)單而實(shí)用：飛機編隊在被雷達發(fā)現時(shí)，會(huì )集體進(jìn)行一個(gè)翻滾動(dòng)作，作為一個(gè)整體，這個(gè)戰斗機編隊對雷達波的反射就會(huì )發(fā)生有規律的變化。經(jīng)過(guò)訓練的德國雷達兵就能從光點(diǎn)變化的規律中確認這是己方的飛機。對于雷達來(lái)說(shuō)，這種被目標的反射截面調制的信號就是被動(dòng)反向散射。

不過(guò)，這種方式存在巨大漏洞，因為整個(gè)身份識別空間中的信息只有一位，即1bit，既容易被識別，也容易被偽造。因此，德國人開(kāi)始通過(guò)增加信息量來(lái)保障身份識別的準確。簡(jiǎn)單地說(shuō)，當他們的雷達發(fā)現了飛機之后，雷達站立刻使用3750赫茲到5000赫茲的脈沖去“詢(xún)問(wèn)”這架飛機。如果是德國空軍的飛機，上面安裝的敵我識別器在收到這些脈沖后就會(huì )用156MHz的頻率發(fā)射一段代碼，這串代碼是由馬達驅動(dòng)的復雜的機械凸輪開(kāi)關(guān)來(lái)決定的。而凸輪開(kāi)關(guān)傳輸的代碼由兩個(gè)位鑰決定，每個(gè)位鑰可以控制10bit的代碼，這樣共20bit的信息量就足以保證安全性了。

射頻識別也正是由早期的敵我識別演變而來(lái)。戰爭結束后，有人開(kāi)始探索這一技術(shù)在商品社會(huì )的應用，也拉開(kāi)了射頻識別第一輪普及的高潮。

從軍用領(lǐng)域進(jìn)入商業(yè)社會(huì )

通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號識別特定目標并讀寫(xiě)相關(guān)數據，而無(wú)需識別系統與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸，這使得射頻識別在20世紀60年代開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域。

在整個(gè)70年代，射頻技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RFID技術(shù)測試得到加速，也出現了一些最早的RFID應用。當時(shí)，隨著(zhù)RFID產(chǎn)品價(jià)格的降低，使用RFID追蹤的物體已經(jīng)從最開(kāi)始的火車(chē)、大型貨車(chē)發(fā)展到牲畜、貨柜，再發(fā)展到隨身攜帶的身份證、門(mén)禁卡。有人在當時(shí)就預言，未來(lái)每一件商品，哪怕是一盒牛奶，都會(huì )有一個(gè)RFID，這就叫做物品等級標簽。

進(jìn)入80年代以后，人們已經(jīng)發(fā)現，射頻識別系統會(huì )對人類(lèi)的生活帶來(lái)非常重要的幫助。最重要的優(yōu)點(diǎn)是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無(wú)法使用的惡劣環(huán)境閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數情況下不到100毫秒，有源式射頻識別系統的速寫(xiě)能力也是重要的優(yōu)點(diǎn)，可用于流程跟蹤和維修跟蹤等交互式業(yè)務(wù)。

于是，射頻識別技術(shù)的應用開(kāi)始加速普及。直到2000年后，集成電路的成本已經(jīng)非常低了，只需要不到一元錢(qián)就可以在RFID上集成存儲器和控制器，這使得該技術(shù)在物流、零售等領(lǐng)域迅速推廣，在某些領(lǐng)域更是成為標配，也逐漸成為人們生活中不可缺少的一部分。主要應用為電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等，其原理為由掃描器發(fā)射一特定頻率之無(wú)線(xiàn)電波能量給接收器，用以驅動(dòng)接收器電路將內部的代碼送出，此時(shí)掃描器便接收此代碼。接收器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且晶片密碼為世界唯一無(wú)法復制，安全性高、壽命長(cháng)。

技術(shù)應用有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)

自2004年起，全球范圍內掀起了一場(chǎng)無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)的熱潮，包括沃爾瑪、寶潔、波音公司在內的商業(yè)巨頭無(wú)不積極推動(dòng)RFID在制造、物流、零售、交通等行業(yè)的應用。至此，RFID技術(shù)已經(jīng)被業(yè)界公認為是本世紀最具潛力的技術(shù)之一，它的發(fā)展和應用推廣將是自動(dòng)識別行業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)革命，也將成為未來(lái)電信業(yè)有潛力的利潤增長(cháng)點(diǎn)之一。

據分析，沃爾瑪通過(guò)采用RFID每年可以節省數十億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進(jìn)貨的條碼而節省的勞動(dòng)力成本。毫無(wú)疑問(wèn)，RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題，即商品斷貨和損耗，而現在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就超過(guò)10億美元。研究機構估計，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

不僅僅是沃爾瑪等大型商場(chǎng)能夠利用RFID技術(shù)，這一產(chǎn)業(yè)的潛力也非常巨大，應用的范圍遍及制造、物流、醫療、運輸、零售、國防等等。尤其在醫學(xué)方面，專(zhuān)家認為射頻技術(shù)的發(fā)展能夠帶來(lái)飛躍。

有分析師認為，RFID的發(fā)展普及除了標簽（Tag）的價(jià)格、天線(xiàn)的設計、波段的標準化、設備的認證之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應用軟件，才能迅速推廣。因此，近年來(lái)相應的應用軟件開(kāi)發(fā)也在不斷加速。