物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮[2]。物联网在我国已经成为一项国家战略计划,成为IT产业下一个阶段的主要内容[2]。而射频识别技术就是实现物联网的关键技术之一。射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID),是一种使用无线射频信号来实现不直接接触的信息交互,自动识别目标的物体自动识别技术[22],可以对物体进行追踪、管理、并与之通信[2]。RFID自动识别能力非常强大,不仅仅可以辨别出高速运动中的物体,而且可以在同一时间识别出多个目标[33];它还可以实现远程读取,在各种恶劣环境下也能进行作业,不需要人工干预,可以自行完成数据信息的采集以及传输。与之前识别方式相比较,RFID具有条形码并不具有的优点,比如防磁,防水,耐高温,读取距离长,寿命长,数据信息可加密,存储数据容量大,信息可多次写入等等[13]。
RFID技术的应用已经渐渐趋于成熟[21]。从应用地区范围上来看,在世界各地都得到了相当广泛的应用[23],从应用领域上来看,包括以下一些典型应用领域[21]:
(1)铁路车号自动识别管理。如北美铁路、中国铁路、瑞士铁路等[11]。
(2)车辆道路交通自动收费管理[34]。如中国部分高速公路自动收费管理。
(3)旅客行包的自动识别和转运管理[11]。如:北美部分机场。
(4)场所出入控制。如:停车场等。
(5)校园饭卡、公交卡、会员卡、医疗卡等多种应用卡片[11]。
(6)自动控制生产线产品加工过程。主要在大型类工厂的自动化流水作业线上应用。
(7)动物识别(养牛、养羊、赛鸽等)。养殖厂、牧场等。
(8)物流、仓储自动管理。大型物流、仓储企业。
(9)贮气容器的自动识别管理。
(10)汽车遥控门锁、电子门锁等。
RFID技术诞生于20世纪40年代,最初只在军事方面有所应用[35]。RFID的第一次实际使用是在二战时期,英国空军率先在军用飞机上使用了RFID技术,用于分辨敌我两方的飞机[2],20世纪50年代末该项技术成为世界空中交通管制系统的基础,至今还在一些商业和私人航空控制系统中使用[36]。20世纪60年代是RFID技术的初始期,利用RFID技术应用开发了电子监控设备,这也是RFID技术第一个商业应用系统。20世纪70年代是其发展期,这一阶段研究出了基于集成电路芯片的RFID系统,具有可写内存的特点,识别读取的速度和范围都有了相当大程度的提升,应用成本也有所降低,RFID设备的体积也越来越小[37]。20世纪80年代是RFID技术的成熟时期,RFID技术及其有关产品进入商业应用的阶段,各种RFID系统开始广泛应用于多个领域,比如RFID电子收费系统,RFID汽车管理系统,RFID车辆识别系统等等[2]。20世纪90年代进入了RFID技术的应用推广期,西方发达国家开始配置RFID的电子收费系统,特别是美国的公路自动收费系统[13]。这一时期开始将RFID用于安全和控制领域,如大门出入控制系统,人事考勤和安全管理工作中也开始使用RFID系统[13]。世界汽车行业也逐渐开始利用RFID系统,将RFID技术用于汽车防盗系统,使汽车防盗也实现了智能化。
1994年的时候RFID技术首次得以在国内应用,很快RFID技术凭借其优势在各行各业都有了一定程度的应用推广,覆盖了交通运输业,生产制造业,零售业,政府后勤,海关监管,司法监督和动物监管等,但整体范围偏小[10]。到目前为止,国内应用RFID成功的行业有中国铁路的车号自动识别系统,它是一个拥有完全自主知识产权的远距离自动识别系统[1]。在近距离RFID应用中,中国许多城市已经使用了可以预先付费的RFID卡作为公交卡或饭卡等等应用卡片[1]。在我国的第二代身份证上采用了RFID技术,这是迄今为止RFID技术在我国最大的一个单项应用。而正在计划推广中的项目还有电子车牌、行包自动追踪管理等[2]。