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射频识别系统系列讲座[第1、2讲]——什么是RFID(射频识别系统)？
载码体分为标识头、标签、PCB三种形式，通常附着于产品载体乃至是产品本身，这样就提供了一个随产品移动的移动数据库。
RFID系统包括三个基本组成部分:
1) 载码体
2) 天线
3) 控制器
◆载码体
载码体包含线圈、已编程的芯片，以及电池（在有源读写系统中）。
标识头（Tags）
标识头有各种不同的尺寸、存储容量、工作温度和读写范围。
标识头小到可以置于动物体内，大到可以覆盖整个桌面。几乎所有的标识头都是封装的，所以耐振动、化学制品、潮湿和灰尘。尽管标识头不受大多数环境因素的影响，其读写距离仍受周边金属和电磁辐射的影响。
标识头可以通过内部电池供电（通常称为“有源标识头”）或感应耦合供电（称为“无源标识头”）。无源标识头无需维护，几乎可以永久使用。有源标识头的使用寿命取决于电池，有些标识头配有可更换电池或超容量电池。
标签(Labels)
标签是一层附着有存储芯片的纸或聚酯，它上面有经过印刷、冲压，蚀刻或镀层的RF线圈。尽管不如封装的载码体那样更能适应环境条件，标签有一个绝无仅有的特性，那就是价格低廉，这特别适用于开环的应用（或一次性使用）。在开环系统中，标签附着在产品上，并随产品在整个物流链中移动。判断一个系统是不是开环的标准是：当产品最终被用户购买时，例如一台PC，标签是否退出了物流链的循环。相反，在可复用标识头应用中，例如托盘跟踪，标识头将一直保留在物流链中。标签价格低廉，对大批量用户极具吸引力。
PCB (印刷电路板)
印刷电路板（PCB）可以嵌入产品或运输设备，耐高温的特性使之可以用于塑料托盘的制造，但是当它直接接触外部环境时（例如雨淋，过于潮湿等），就需要进行一定形式的封装。RFID PCB的优点在于价格低廉，并且能够适应标签所不能承受的环境条件。
塑料托盘的制造是RFID PCB应用的一个很好的例子。在塑料托盘制造周期的超声焊接阶段之前，将PCB置于塑料托盘中。这样，PCB就把托盘变成了一个“智能托盘”，在整个物流链中都可以将数据读写到托盘中。
◆天线(Antenna)
天线是使用无线电波读或写数据到载码体中去的装置。
有的系统使用分离的天线和控制器，有的系统把天线和控制器集成到一个只读器（Reader）或读写器（Reader／Writer）中。天线的大小形态各异，小的天线可以放在很狭小的空间，大型天线可以用于更远的读写范围。另外，天线提供了独特的解决方案。应用于磁盘驱动器生产的可潜水天线就是一个例子：当标识头浸入水下时，安装在去离子水下的天线就可以读写标识头中的数据。其它的例子包括把天线做成通道式的，设在传送带周围当作通道口，甚至当作码头的大门。当载码体通过这些入口（又称通道或门）时，我们就可以读写其中的数据了。
◆控制器(Controller)
控制器用来管理天线与PC、PLC、服务器或网络接口模块的通讯接口。
主机系统与控制器连接并通过并口、串口或通讯总线访问载码体。RFID控制器也可以通过编程直接利用载码体存储的数据来实现过程控制。一些控制器甚至还有直接能被控制器激活的I/O点，这样可以减轻主机系统的工作负荷。
只读式(Read-Only)
RFID系统最简单的形式是只读式，它可以直接取代条形码技术。其优势在于读取100%准确, 能够耐受恶劣的环境和无需光学可视。
读取正确率通常是选择RFID的关键因素。固定位置的条码只读器, 一次扫描能达到95%~98%的正确率质量已经很不错了。受环境因素及维护情况的影响,条码的正确率慢慢会降到不足90%。在大多数情况下, RFID第一次通过率可高达99.5%~100%。另外, 由于没有移动部件或光学组件，维护更是简单。
工业环境的苛刻要求也使得RFID成为最佳选择。一些环境要求数据采集系统在液体、化学药剂、粉尘及高温环境中都能正常运作。应用实例包括天线和载码体当完全浸在水下时仍能传输数据。载码体甚至可以通行240摄氏度高温的烤漆炉。
当考虑到是否必须光学可视时，RFID的价值进一步得到了体现。使用RFID，载码体不一定要在读头的光学可视范围内。载码体具有穿透大多数非金属材料（假设使用的频率恰当）的能力，因此可以嵌入载体、容器乃至产品中。而且，这些容器和产品可以密封在外包装中，这对数据采集结果并无不利影响。
读/写式（可复用）
更进一步的，可读可写的RFID 可被用作动态电子单据，使得用户可以减少网络通信数据量，连接远程生产站，或者在主机或PLC停机时，替代PC或PLC控制生产。
下面是电子单据的一个例子：在汽车发动机制造中，载码体附在发动机运载工具上，行程路线及内建指令均写在载码体里。当发动机和运载工具接近第一个站点时，读写器读取载码体信息并据此决定发动机是否在本站进行加工。如果回答是肯定的，载码体中的指令就被读出并送到本地处理器，本地处理器根据收到的指令决定如何操作自动化设备。加工完成后，关键质量数据和生产结果就存在载码体中。这就使得用户日后可以查询在不同生产阶段发生的所有质量问题。如果加工失败，失败信息也被写到载码体中。然后，在到达下一个站点之前，该发动机将被移出生产线并输送到远程的返工站点。在返工站点,载码体中的数据被读出，我们就可以根据数据决定如何修复该发动机。
在电子工业领域，一些公司更深入地使用电子单据，使得即使中央服务器或主机停机时生产仍然可以继续进行。由于载码体可以把内存的指令传给某个站的本地处理器，生产线的运行可以不依赖于工厂网络。
读/写式（一次性使用）
更进一步，一次性载码体可应用于产品的制造过程中并且贯穿于整个物流链（从制造到零售再到最终用户）。从本质上讲，RFID载码体是用于生产的“智能产品”，它可以与周围环境交流。
下面以RFID标签应用于电视机生产为例子，说明如何创造“智能产品”。
在生产过程中，RFID载码体被置于电视机外壳内侧。使用载码体后，载码体伴随着“智能产品”一直到仓库。在仓库里，载码体可用于查找某种型号，或者安排不同型号的运输路线以使其到达指定的存放位置。另外，读写器具有在同一磁场同时与多个载码体通讯的能力，这样，当出库时所有的电视机都可以同时被读写，无论电视机是堆在货架上还是在单独运输中。这使用户可以把目的地信息写入“智能产品”，或是记录发送了什么，从而实现电子记帐。
当货物到达零售仓库时，在进入大楼的同时，“智能产品”就被读取，提供快速货物清单签收，并能自动结算应付给供应商的货款。
接下来，“智能产品”就被跟踪到零售点，在零售点载码体可以用于防盗和实时盘存。最后，当电视机离开零售点时，主要的客户和产品配置信息被写入RFID载码体。
如果用户将一台电视机返回到服务中心（或附属的服务中心），在用户到达服务柜台之前，在计算机显示器上就可以调出产品的完整记录，使服务上了一个新台阶。
这个例子揭示了“智能产品”不只在整个物流链中为客户节省了资金，同时也给客户创造了附加值。这种增值特性可以使制造商（和零售商）扩大销售及利润，在激烈的竞争中脱颖而出。
