目前大多數RFID讀取器必須使用一個以上的處理器才能符合應用裝置需求，透過使用匯聚型（Convergent）處理器，以單一處理器即可滿足。本文將聚焦于RFID讀取器的功能，探索必須在RFID讀取器上執行的基本軟件元件以及伺服器連結，并提供利用單一處理器完成相關設計的系統設定建議。

RFID應用概述

由于能對多重品項進行同時監測，而不需要有人去＂觸碰＂每個品項（例如：使用手持式條碼掃描器），是故，RFID技術使許多新型態的應用得以實現，能夠因為此自動化辨識而獲益的應用領域類型，包括了像是存貨控制、后勤管理（logistics management）、監控、以及收費系統等各種不同的區域。

目前最普遍并以商品為導向的通用產品碼（UPC）是一種一維（1 D）條碼，幾乎是在每一樣能夠供大眾購買的物品上。此條碼中包含了被黏貼品項的相關資訊，可能也包括了該品項的建議零售價亦或是生產地點與日期。1 D與2 D條碼也可以被用來追蹤某項物品的運送細節。

RFID技術利用產品電子編碼（EPC）取代了UPC，其形式為一組位元串流。EPC至少允許包含于同一組條碼中的相同型態資訊可以被自動的搜集與進行遠端存取，使得人的介入最小化。此外，EPC可以包含更多被貼上標簽之品項的獨特辨識（unique identifying）特性相關資訊，即便是有許多相同品項。還有，不同于常見的條碼，不論品項朝向哪個方向或是周遭的照明條件如何都沒有關系，這些品項仍然可以被偵測到并加以追蹤。霧氣、黑暗、甚至倉庫里的灰塵都沒有影響。

以下是目前一些RFID系統的主要應用案例：

·超級市場的食物集貨架以及箱子，它們可以對資產進行追蹤，并且對資產集中處提供更良好的管理。由于具有能夠寫入標簽的 能力，因此可以加入額外的資訊（例如：出售截止日期）。此外，可以利用自動化重新訂貨來保持貨架上有適當的存貨。

·在圖書館中，它們可以用來使借還書的程序自動化，在以往，這些程序都必須利用條碼掃瞄器逐一的讀取標簽以進行辨識。

·使用在衣服標簽上，它們可用以辨識品項的真正來源。藉由使用標簽中的辨識數字，品項得以被證實其可靠性，或者是被挑選出來調查其是否為偽造的。

·在制藥工業中，它們可以用以保護產品，避免仿冒品的供應。

·在運動競賽中，它們可以在長距離賽跑中精確地追蹤一個賽跑者的進度。

RFID系統概觀

RFID使用位元串流的無線射頻（RF）傳送方式來與物件進行溝通、辨識、分類、或追蹤。每個物件都擁有其專屬的RFID標簽（也可以稱為答詢機：Transponder）。整體的系統會配備有標籤讀取器，為接收來自于每個標簽上的RF能量的子系統。讀取器內建的軟件會負責詢問、解碼、以及處理接收到的標簽資訊；它還會跟存有標簽資料庫以及其他相關資訊的庫存系統進行溝通。圖1所示為RFID系統的概念性圖解。

圖1.RFID系統的簡化圖解
在系統前端，＂信號鏈＂（signal chain）從粘貼在物品上的小標簽（tag）開始；當此標籤位在特定的區域時，RFID讀取器將會偵測到其存在，并讀取其以位元串流形式所傳達的資訊。在系統的后端，位于企業中以伺服器為基礎的系統會維護與更新標簽資料庫，發出警示或是啟用其它以資訊為基礎的處理程序。

RFID讀取器

目前大多數RFID讀取器都使用超過一個以上的處理器以滿足應用裝置需要。通常信號處理器會連接到一組模擬數字轉換器（ADC）以及一組數字模擬轉換器（DAC）上。接著網路處理器會與本地或是遠端的伺服器進行溝通以便儲存或是讀取資訊。

RFID讀取器對個別獨立的標簽與追蹤／管理系統之間提供了連結。除了具有多樣的尺寸外型之外，它通常也都小到足以掛載于柜臺、三腳架、或是墻上。依據應用裝置以及運作上的條件，可能會同時使用多重的讀取器以便在特定區域內提供足夠的服務能力。舉例來說，在倉庫中的讀取器網路可以確保所有從A點移送到B點的集貨架，都能百分之百的被查詢過并記錄下來。

總體而言，讀取器提供了三項主要的功能：與標簽進行雙向溝通，以便將每個標簽區隔開來；將接收到的資訊做初步處理；連接將資訊連回企業中的伺服器。

RFID讀取器必須在運作現場對多個標簽進行處理─對于空間受限區域的應用領域而言，這是一個相當重要的考量（舉例來說，儲存在許多的工廠集貨架上有多個貼有標簽的產品）。

在多個讀取器／標簽的場合中，主要的挑戰乃是在同一時間有許多讀取器送出查詢需求，而也有多個標簽進行回應時所會發生的碰撞（collision）。要避免這個問題的最常用方法，就是使用某些形式的分時多工（time-division multiplexing）演算法。這些讀取器可以設定為在不同的時間進行查詢，而標簽則可以設定為在經過隨機的時間間隔之后進行回應，這很明顯能以嵌入式軟件來實現，并提供額外的彈性。

RFID 答詢機（標簽）

一個RFID標簽包含了一組IC晶片其中存有關于貼上該標簽之物件的獨特資訊（像是EPC資料）、一組天線（通常是印刷電路的形式）用以接收來自于讀取器的RF能量與傳送資訊、以及某些類型的外殼～用來將標簽的元件加以封裝。特別需要記得的是，前述所提到的「物品（object）」一詞適用于任何數量的不同物件，從工廠的商品一直到動物、人類皆適用。從標簽到讀取器之間的距離是一個重要的系統變數，會受到標簽技術的直接影響。標簽有被動式、主動式、或者半主動式。

被動式標簽

被動式標簽是最簡單的型態。它們唯一的供電是藉由來自于讀取器所傳送的RF能量，因而不需要內建電池，所以它們比較便宜、結構較耐用、以及相當的小巧（例如：大約是拇指指甲般的大小）。然而，被動式標簽的讀取器對標簽范圍（reader-to-tag range）是有限的，因為其所接收到的功率取決于它們和RFID讀取器的實體接近程度。

鏈結的范圍也會因所選擇的RF頻率而受到影響。低頻率（LF）標簽通常是采用 125 kHz到 135 kHz的頻譜區間，因為它們的范圍相當有限，而它們主要是用于存取控制以及動物用標簽等方面。高頻（HF）標簽最常在13.56 MHz波段下運作，范圍可以達到數尺。它們最常使用在簡單的一對一物件讀取上，像是存取控制、收費系統、以及可攜式品項的追蹤，好比圖書館的書籍。

在另一方面，UHF標簽的運作頻率是從850 MHz到950MHz之間，并且具有相當長距離的范圍～10呎或更遠。此外，因為潛在的更大頻寬，所以讀取器可以同時對許多這類型的標簽進行查詢，這點和低頻率的一對一標簽讀取處理程序相反。這個特性可以協助將特定區域內的多重讀取器需求最小化，也使得UHF標簽在業界的存貨追蹤與控制方面之應用上非常受到歡迎。然而UHF標簽無法有效的穿透液體，這是它的主要缺點，也使得它們無法使用在充滿液體的物品上，像是飲料以及人體。想要追蹤這些品項，通常會以HF標簽來取代。