RFID是Radio Frequency Identification －「無線射頻身份識別 系統」，主要由讀卡機(Reader)和標籤卡片(Tag)這兩方面所組成的，
簡單來說，就是此系統利用射頻(RF)訊號以無線方式傳送及接收數據 資料，同時也利用此射頻訊號來做無線傳輸能量，以提供Tag端卡片 中所有電路運作的電源。因此在理想的使用情況下識別卡不需與讀卡 機接觸即可使讀卡機能讀、寫識別卡中所儲存的數據資料，進行資料 的傳輸、識別和交換。
RFID（Radio Frequency Identification；射頻無線辨識系統）【26】
【27】，是將一個極小的IC晶片貼在商品上，然後利用射頻技術將IC 內儲存之辨識資料傳遞至系統端作為追蹤、統計、查核、結帳、存貨 控制等用途。實際上RFID的應用包羅萬象，將是2005年最熱門的明星 產業。
圖 4-1 RFID 晶片
RFID 本身並不是很新的科技。早於二次大戰期間，它已被用作分
辨出友好戰機之用。戰後 RFID 的應用亦被擴展至保安系統，出入口 控制及自動閘口等多方面。多年來因為缺乏一套共用的標準，所以 RFID 技術一直未能被廣泛採用於供應鏈管理或其他的重要問題上。
但是，近年的技術改進，讓它有了新的生命。RFID 的系統架構大致 可分為標籤、讀卡機與系統應用三大部分，分述如下：
1.電子標籤(Tag)：分為被動式和主動式兩種。被動式 Tag 是接收讀 取器所傳送的 能量，轉換成電子標籤內部電路操作電能，不需外加 電池；可達到體積小、價格便宜、壽命長以及數位資料可攜性等優點。
2.讀卡機(Reader)：利用高頻電磁波傳遞能量與訊號，電子標籤的 辨識速率每秒可達50 個以上。可以利用有線或無線通訊方式，與應 用系統結合使用。
3 .系統應用（System application）：RFID 系統結合資料庫管理系 統、電腦網路與防火牆等技術，提供全自動安全便利的即時監控系統 功能。相關整合應用包括航空行李監控、生產自動化管控、倉儲管理、
運輸監控、保全管制以及醫療管理等。
RFID 技術的主要特色可以簡述如下：
（1）體積小：Hitachi 發展出之被動式 RFID 晶片僅 0.4mm X 0.4m
（2）成本低廉：估計 RFID 晶片被大量應用時單顆成本降至 5 分美金 以下。
（3）不易被仿製：RFID 可隱藏於物品內，除非是大型 IC 製造廠，
否則無法被仿製。
（4）可儲存大量資料：晶片內有 96 bits 容量，可辨識 1600 萬種產 品，680 億個不同序號。可以避免條碼方式常遭遇到的序號重 複問題。
（5）快速非接觸式資料讀取：接受器和晶片的間隔在 4 公尺內即可 感應，每秒可讀取 250 個標籤，比條碼辨識快數十倍，也無須 人工手持條碼機逐個掃描。
（6）其他特色：可以減少人工手動操作的錯誤，確保品質並降低成 本，提供即時資料等。
4-2 RFID 原理與構造
完整的RFID 系統，是由讀卡機(Reader)、標籤(TAG)，應用程式 (Software)，和資料庫電腦系統(Data Base)四個部份組成【28】，其動 作原理為：由Reader發射特定頻率之無線電波能量給TAG，用以驅動 TAG電路，並將內部之ID Code 送出，此時Reader依序接收解讀此ID Code，送至應用程式資料庫系統。RFID 讀卡機及電子標籤之間的通 訊及傳能感應方式為感應耦合(Inductive Coupling) (如圖4-2)
圖4-2 RFID系統磁場感應耦合示意圖
一般的 RFID 系統架構，主要由兩部份組成（如圖 4-3），第一：客 戶使用端所持有的 RFID 標籤(TAG)卡片，第二：可固定式或可攜帶式 的系統管理端的讀卡機。
以下是針對 RFID 系統各方塊圖及應用，進行說明：
圖4-3 典型的RFID 系統架構及各方塊及應用圖
（1） RFID 標籤(TAG)卡片（如圖4-4）
(a) 天線(Antenna)：接收、感應、讀取由讀卡機傳送的信號和能量，
並把所要求的數據資料，再經天線回傳給讀卡機。
(b) AC/DC整流、濾波、穩壓電路：把讀卡機傳送的射頻訊號，轉換 成DC電源，並經電容儲存能量，再由穩壓電路提供IC穩定的電源。
(c) 解調變電路(Demod)：將讀卡機傳送信號中的載波頻率移除，以 取出真正的調變訊號。
(d) 調變電路(Mod)：由微處理器編碼後，所送出的資訊，再經由調 變電路，將資料調變後傳至天線，再送回讀卡機。
(e) 編解碼電路(Codec)：將讀卡機傳送的信號，經由解調變電路，進 行解碼動作，取出數據資料，或可將記憶體中所存放的數據資料，
進行編碼動作。
(f) 記憶體(Memory)：為系統運作及讀取、存放識別資料的裝置，通 常使用EEPROM、SRAM、ROM等記億，以存放不同的資料型態。
(g) 微處理器(uP)：把讀卡機所傳送的信號，進行解碼動作，並依照 要求，回送資料給讀卡機，如果是有加密的RFID系統，則必需設 計有做加解密動作的電路。
(h) 時脈產生電路(Clock Generator)：在Tag Chip內，建時脈產生 電路，產生數位電路所需的標準參考時脈訊號。
圖4-4 RFID Tag 端電路方塊圖 (2) 讀卡機(Reader)（如圖4-5）
（a）天線：用來發送無線信號(包括Clock、Data、Energy)，給所有 使用端的Tag卡片，並接收從Tag 端所傳送回的無線訊號。
（b）RS-232 界面：負責連接讀卡機內部微處理器(μP)電路，及電腦 (PC)之間的連線。
（c）微處理器(uP)：負責控制所有數位編解碼資料的處理，及協調 讀卡機內主要電路的運作，也把傳送和接收所得的資料，傳回給 電腦，若應用於有加密的RFID系統，就必需做加解密電路的動作。
（d）記憶體(Memory)：為 RFID系統運作及存放所有識別的資料。
（e）調變電路(Mod)：把所要傳送給RFID Tag端的數位編碼信號，作 調變後再將這個調變信號，傳送給射頻電路的功率放大器，或
（f）解調變電路(Demod)：把從Tag端傳送的微弱射頻信號，解調變 回原本的數位編碼信號，再傳至微處理器，作資料的處理。
（g）RFID主系統的時脈產生器(Clock Generator)：負責產生 RFID系 統，所有數位邏輯電路的標準工作時脈。
（h）鎖相迴路+電壓控制盪器 (PLL+VCO)：電壓控制盪器，負責產 生射頻調變訊號，所需要的載波訊號，並且經由鎖相迴路，維持 固定頻率的載波信號。
圖4-5 RFID 系統之 Reader 端電路方塊圖
表4-1 不同辨識系統的比較
條碼系統 光學符號識別 生物識別
IC 卡 RFID
資料量(Bytes)
1~100 1~100 - 16~64k 16~64k
資料密度 低 低 高 非常高 非常高
機器讀取能 力
好 好 貴 好 好
受塵污影響 極高 極高 - 低 不受影響
受封套影響 高 高 可能 不受影響 不受影響
方向及位置 影響
低 低 - 有或無方向
性
不受影響
老化或磨損 有限制 有限制 - 接觸式有限
制
不受影響
成本 極低 中等 很高 低 中等
盜拷仿製 可能 可能 不可能 不可能 不可能
讀取速度 慢(0~4 秒) 慢(0~3 秒) 非常慢 (>5 秒)
慢(0~4 秒) 快(0~0.5 秒)
讀取距離
0~50cm <1 cm，掃瞄器 接觸 接觸式/非接 觸式
0~5 m，無 線電波
表4-2 RFID 的操作頻率分類
表4-2 為目前 RFID 規劃使用的頻率但較普遍有 6 種，分別是 135KHz 以下、13.56MHz、433.92MHz、860M~930MHz（UHF）、
2.45GHz 以及 5.8GHz，而不同頻率有不同的優缺點及應用範圍。
圖4-6 SYRD245-2S Read 規格圖
本實驗示採用SYRD245-2S，其優點如下：
(1)防碰撞機制。
(2)同時可以讀取多個 TAG。
(3)標準 RS-232 介面。
(4)價格便宜，實用性高。
(5)操作簡易，即插即用。
表4-3 SYRD245-2S Read 規格表 主動式RFID 讀取器規格表
廠牌 瑞晶資訊股份有限公司
頻率 2.40~2.48G Hz
距離 15 M
介面 RS-232
電源輸入 7~18 VDC 工作電流 100 mA
尺寸 長 92 mm×寬 66 mm×高 20 mm
圖 4-7 RFID Read 示意圖
表 4-4 主動式標籤功能表 主動式 RFID 標籤功能表
廠牌 瑞晶資訊股份有限公司
A/D 8 組
DI/DO 8 阻
程式開發 VB.NET 電源輸入 3.7 VDC 輸出電壓 3.3 VDC
尺寸 長 60 mm×寬 32 mm
圖4-8 SYTAG245 示意圖