識(shí)讀器的基本功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢稍O(shè)計(jì)為手持式或固定式。識(shí)讀器均可簡化為高頻接口和控制單元兩個(gè)基本模塊。

高頻接口包含發(fā)送器和接收器，其功能包括：產(chǎn)生高頻發(fā)射功率以啟動(dòng)電子標(biāo)簽并提供能量；對發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給電子標(biāo)簽；接收并解調(diào)來自電子標(biāo)簽的高頻信號(hào)。不同射頻識(shí)別系統(tǒng)的高頻接口設(shè)計(jì)具有一些差異。

控制單元的功能包括：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與電子標(biāo)簽的通信過程；信號(hào)的編解碼。對一些特殊的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法，對電子標(biāo)簽與識(shí)讀器間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，以及進(jìn)行電子標(biāo)簽和識(shí)讀器間的身份驗(yàn)證等附加功能。

目前RFID存在三個(gè)主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，EPC Global、日本的Ubiquitous ID Center（泛在ID中心，UIC）和ISO標(biāo)準(zhǔn)體系。

目前主要的RFID電子標(biāo)簽使用的頻率大致分為6個(gè)頻段，分別為：125KHz，13.56MHz，433.92MHz，860-930MHz，2.45GHz及5.8GHz。其中最常用的4個(gè)頻段為：125KHz，13.56MHz，860-930MHz，2.45GHz。

各種頻段有其技術(shù)特性和適合的應(yīng)用領(lǐng)域。

高頻系統(tǒng)一般指工作頻率高于400MHz，基本特點(diǎn)是標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)（可達(dá)幾米至十幾米），適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好；高頻系統(tǒng)外形一般為卡狀，閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性，但是其電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高。

中低頻系統(tǒng)工作頻率低于400MHz，采用電感耦合方式工作，其通信速度較慢，傳輸距離不長，標(biāo)簽數(shù)據(jù)量也較小，但是因?yàn)楣ぷ黝l率不受無線電頻率管制影響，能耗較低，與高頻系統(tǒng)相比，無論是標(biāo)簽還是讀取設(shè)備都有較大的價(jià)格優(yōu)勢，因此使用最為廣泛。

RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽。相對于傳統(tǒng)的條碼，RFID有更好的安全性、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)通信等優(yōu)點(diǎn)，目前已成功應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、郵政、醫(yī)療、交通、能源、物流等各個(gè)行業(yè)。

短距離的RFID產(chǎn)品可以在一定環(huán)境下替代條碼，用在工廠的流水線等場合跟蹤物體。長距離的產(chǎn)品多用于交通系統(tǒng)，距離可達(dá)幾十米，多用在自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等場合。

采用RFID標(biāo)簽技術(shù)的RFID卡可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長期跟蹤，具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用、使用靈活等特點(diǎn)。它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種環(huán)境。

RFID與手機(jī)結(jié)合，在移動(dòng)支付中有較為成熟的應(yīng)用?；赗FID的移動(dòng)支付主要有基于卡的實(shí)現(xiàn)方式（主要包括RF-UIM、外貼非接觸式卡），基于手機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式（NFC方式），基于卡和手機(jī)結(jié)合的方式（eNFC、智能SD卡方式、雙界面UIM卡）。此外，手機(jī)終端和UIM卡配合作為被識(shí)讀設(shè)備可實(shí)現(xiàn)非接觸式IC卡應(yīng)用。當(dāng)手機(jī)終端進(jìn)入RFID讀寫器（如POS機(jī)）的覆蓋范圍時(shí)，RFID讀寫器讀取終端中RFID應(yīng)用數(shù)據(jù)，然后通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送至后端應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行處理。同時(shí)后端應(yīng)用系統(tǒng)也可以通過RFID讀寫器向攜帶RFID應(yīng)用的手機(jī)終端寫入數(shù)據(jù)，用以更新應(yīng)用數(shù)據(jù)和相關(guān)程序，如圖11-6所示。

圖11-6  移動(dòng)終端作為IC卡模式的RFID應(yīng)用

（2）IEEE 802.15.4

IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)針對無線個(gè)域網(wǎng)（Wireless personal area networks，WPANs）的短距離數(shù)據(jù)傳輸，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，涉及物理層（PHY）和媒體介質(zhì)訪問（MAC）子層，適用于固定的、輕便的以及可移動(dòng)設(shè)備間的無線低速率數(shù)據(jù)傳輸，為特定范圍內(nèi)不同設(shè)備之間提供低速互連。

目前，IEEE 802.15.4是相對完善的、重要的底層協(xié)議，包括Zigbee/Zigbee Pro、WirelessHart、以及許多私有協(xié)議都是基于IEEE 802.15.4制定的。此外，針對物聯(lián)網(wǎng)IPV6應(yīng)用的6LowPAN也是在IEEE 802.15.4基礎(chǔ)上進(jìn)行研究的。

IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的主要特征包括：

— 在不同載波頻率下實(shí)現(xiàn)250kbps，40kbps，20kbps三種不同傳輸速率；

— 支持星形和點(diǎn)到點(diǎn)兩種基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

— 具有16bit和64bit兩種地址格式，其中64bit地址是全球唯一的擴(kuò)展地址；

— 支持時(shí)隙保障（Guaranteed Time Slots，GTSs）機(jī)制；

— 采用帶沖突避免的載波多路偵聽機(jī)制（CSMA-CA）；

— 支持確認(rèn)（ACK）機(jī)制，保證傳輸可靠性；

— 低功耗；

— 信道能量檢測（Energy Detection，ED）和檢測接收數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量指示（LQI）；

— 多信道，2.4GHz頻段劃分有16個(gè)信道，915MHz頻段劃分有10個(gè)信道，868MHz劃分有1個(gè)信道。