RFID(射频识别)技术有潜力成为嵌入式系统设计中常见且重要的部分。除了在库存管理领域的传统作用之外，RFID标签和高速远程阅读器的新发展使嵌入式系统设计人员能够轻松融入各种功能，如访问控制、防伪、轻松支付、医疗识别、动态定价、产品历史和远程资产跟踪。嵌入式RFID应用通常在产品或系统中包括读取器，以添加本地数据收集功能，这增强了产品的基本功能。如今，人们将在酒店、监狱、医院、零售店、农场、赌场、收费公路、工厂以及各种商用和军用车辆中发现嵌入式RFID应用。随着嵌入式系统开发人员认识到这项技术的价值，并在新设计中采用它，这些非传统的RFID应用将变得司空见惯。

RFID的概念出现在20世纪中期，现在它即将成为下一个主要技术。早在第二次世界大战期间，美国军方就在使用早期形式的RFID来区分敌人和敌机。第一个商业RFID应用出现在20世纪70年代和80年代，用于跟踪和识别单一位置的物品。然而，在RFID的早期部署中，许多RFID应用的开发者以专有技术为基础，每个应用都使用独特的通信方法，并要求生产标签的公司提供特殊的阅读器硬件。缺乏标准化导致行业分散，采用缓慢，实际性能滞后于RFID技术的宣传。如今，开发人员正在纠正大多数早期问题，RFID也成为一个不断增长的行业，在物流、门禁、防伪、物品级库存、非接触式支付和各种新的嵌入式系统应用中有专用系统。

RFID技术最基本和最常见的用途之一是EAS(电子商品防盗)系统，零售商利用该系统来发起针对入店行窃的高科技“战争”。此类犯罪每年给该行业造成数十亿美元的损失，以至于零售商很容易找到理由购买昂贵的电子系统来遏制盗窃。电子商品监视采用了各种尺寸的大型天线板和安全标签，前者安装在商店的出口处，后者挂在高风险商品上。电子物品监视的所有基本原理包括发射器和接收器的使用。前者在商店的出口区域产生电磁场，后者可以检测电磁场的变化。当通过出口时，安全标签中的小调谐电路或磁性材料会使电磁场发生足够的变化，从而使接收器检测到这种变化并启动报警。当顾客买东西时，店员必须移除安全标签或使其失效，以防止当顾客离开商店时警报响起。

大多数较新RFID架构的开发者将低成本应答器(或标签)作为其架构的基础。它们由用于数据存储和通信的IC以及外部天线组成。标签有两种基本类型:无源和有源。无源标签没有电源，依靠阅读器发出的射频信号，在天线中感应出一个很小的电流，这个电流足够发射一个响应信号。RFID标签通过改变来自阅读器的射频信号的反射能量来传输数据。无源标签的工作距离可以达到30英尺，这取决于阅读器的功率输出、天线结构和工作频率。Bielomatik公司的RF-LoopTag是一种可扩展的天线设备，提供短距离和中距离无源RFID标签(图1)。

具有自己的电源(例如内部电池)的有源RFID标签可用于显著延长距离。有源标签可以以更高的功率水平传输数据，并且通常比无源标签更准确。有源标签通常用于高价物品，如军用车辆或集装箱。RFID系统的天线结构取决于应用、读取环境和工作频率。

政府给RFID分配了几个频段，但是全世界都不统一。LF(低频)设备工作在125kHz到134 kHz的范围内，用于门禁、动物识别、资产跟踪、汽车安全钥匙卡等应用。HF(高频)13.56MHz标签用于读取距离小于3英尺的应用。与其他频段不同，HF标签在金属或水附近传输数据时不易受到干扰。80 MHz ~ 960 MHz的UHF频段在新的应用中非常受欢迎，因为它的读取距离为3 m ~ 5 m，数据交换速率更高。典型的超高频应用包括一些资产跟踪，其中标签被挂在托盘和集装箱上，当操作员通过装有读卡器的入口时，他们可以找到它们并进行记录。

在过去的几年里，人们集中精力为每个频段的标签和阅读器创建一套统一的标准。ISO和IEC已经建立了几个RFID标准，包括频率、数据编码方法和RFID技术的使用。例如，ISO/IEC 14443和15693标准为支付系统、非接触式智能卡和感应卡中使用的RFID标签定义了通信接口协议。ISO还为RFID标签和阅读器的性能测试制定了标准。此外，ISO/IEC 18000系列还包括用于自动识别系统的专用空中接口协议和用于跟踪供应链货物的项目管理系统。

一些制造商生产用于标签的RFID转发芯片。例如，德州仪器公司(TI)提供Tag-it HF-1 plus应答器IC产品线，符合全球标准ISO/IEC 15693，面向产品验证、访问控制、资产标签、供应链管理和票务应用。这些产品提供用户可访问的内存和广泛的命令集。前者的容量为2048位，由64个块组成，而后者用于选择标签和读取、写入或锁定存储的数据。这些设备通过由工厂编程和锁定的唯一识别码来识别出现在阅读器射频场中的多个应答器。根据ISO/IEC 15693，工作在高数据速率或低数据速率的ASK或FSK调制用于完成阅读器和应答器之间的通信或下行链路通信。应答器以与读取器询问它的方式相同的方式回答。该技术为上行链路通信和下行链路通信执行帧同步，并使用CRC校验来确保它们的安全性。

大多数嵌入式RFID应用需要一个特殊的阅读器作为设计的一部分来解释本地标签。自动售货机是嵌入式RFID应用的一个很好的例子。这种机器可以在内置读卡器的帮助下接受RFID卡的非接触式支付。此外，如果在售商品有标签，机器也可以知道它们的库存，以便自动订购补货。小型和低成本的嵌入式阅读器对这些应用至关重要，TI、SkyeTek和Parallax等公司都提供这种阅读器。例如，Parallax与Grand Idea Studio合作开发的低成本RFID阅读器模块工作在无源应答器标签中，用于门禁、自动识别、机器人、导航、库存跟踪、支付系统、汽车发动机防盗锁等应用中。该模块有一个2400bps的串行端口，需要一个5V DC电源。视差阅读器起价不到40美元。

对于更耐用的应用或工业应用，高RFID公司提供了超高频RFID阅读器，它支持两个外部天线。36002型工作在902 MHz ~ 928 MHz频段，面向高速仓储、配送和制造应用。该模块可以识别在7m距离处以10m/s速度移动的物体。该模块需要12V DC电压，并通过串行RS232或以太网接口进行通信。

嵌入式RFID技术也非常适合快速桌上赌博，这种赌博中的作弊和诡计很难被发现。在适当的数据记录工具的帮助下，赌场运营商可以监控赌客的行动，从而检测扑克牌的计数，调整奖励，最大限度地减少庄家的失误。例如，国际游戏技术公司和Progressive Gaming国际公司联合开发了Table iD桌面赌博自动化系统，该系统结合了基于软件的桌面管理器和一系列RFID芯片扫描模块。最新的RFID赌博芯片工作在13.56 MHz，存储容量超过10 kbit。在游戏过程中，每个位置的芯片阅读器识别并记录每个游戏者的赌注。表格系统计算赌客的下注模式，汇总庄家的活动，记录赌客每小时所做的决定。该系统可以自动更新诸如平均赌注和输赢记录等信息，而无需用户干预。几家供应商正在制造适用于赌桌自动化的基于RFID的游戏币。例如，Gaming Partners International正在生产Bourgogne et Grasset的Safechip。

RFID技术开始在许多应用中取代传统的条形码。例如，一些图书馆已经开始使用RFID标签代替条形码来识别标题、摘要、数据库信息等。在过渡期内，当读者离开图书馆时，组合系统可以读取条形码或RFID标签。与条形码相比，RFID系统提供了几个优点，例如取消了视线要求，允许同时读取多个标签，以及更大的数据存储容量。RFID标签也可以作为安全设备，以确保所有借阅的书籍在离开图书馆之前都被正确记录。图书馆可以使用RFID标签，让读者自行办理离馆手续，进一步简化借阅。

制造商已经展示了几种没有应答器IC的RFID系统。例如，制造商可以通过特定的方式将铝纤维嵌入印刷文件或包装材料中，使这些纤维可以反射带有识别数据的射频信号。另一种无芯片系统需要使用具有不同磁性的微小化学粒子。这些化学粒子在接触到阅读器的电磁波时变得活跃，并发出独特的信号，阅读器将其解释为二进制数。多达70种化学物质可供选择，读者可以根据嵌入的化学混合物来解读物品的独特二进制数。印刷技术还可以将转发电路和天线从特殊的喷墨或高速打印机直接沉积到产品或其包装上，以创建与RFID和条形码阅读器匹配的标签。