射频识别技术RFID在体育中的运用

1 前言

北京在奥运会门票史上首次采用了芯片嵌入技术，持票者进入比赛场馆时，只需在检票仪器上刷一下手中的门票即可。其实这种芯片只是整个识别系统的一部分，这项技术的全称为射频识别技术，英文为 Radio Frequency Identification，RFID是它的缩写。一套完整的RFID系统是由读写器(Reader)、电子标签 (TAG)和应用软件系统三个部分组成，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

RFID 无线射频识别系统被视为本世纪最重要的十大技术之一，虽然此技术存在已久，但直到美国的大型连锁超市Wal-Mart要求其各大供货商必须将商品贴上 RFID电子标签后，一场RFID的风暴才就此展开。RFID技术在体育领域的应用早有先例，2006年的足球世界杯赛就使用了这种RFID门票，其在高尔夫、田径等体育运动中的运用也取得了良好的效果，本文旨在通过对RFID技术原理的介绍，分析其在体育领域的运用现状和开发前景，引起国内体育学界对这项技术的认识和进一步研究运用的开展。

2 RFID技术系统组成及工作原理

2．1 RFID技术系统组成

2．1．1 电子标签

电子标签是RFID系统的真正的载体，标签相当于条形码技术中的条形码符号，用来存储需要识别和传输的信息，每个电子标签具有唯一的电子编码。电子标签由标签专用芯片和标签天线组成，标签芯片用于存储数据信息，标签天线具有接收和传输标签信息。依据电子标签的供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签和无源电子标签。从功能方面来分，可将电子标签分为只读标签、可重写标签、带微处理器标签和配有传感器的标签。按调制方式来分，标签还可以分为主动式标签和被动式标签。

2．1．2 读写器

读写器是负责读取或写入标签信息的设备。它可以单独完成数据的读写、显示和处理等功能，也可以与计算机或其他系统进行联合，完成对电子标签的操作。典型的读写器包含有控制模块、射频模块、接口模块以及读写器天线。此外，许多读写器还有附加的接13(RS232，RS485、以太网接El等)，以便将获得的数据传给应用系统或从应用系统接收命令。

2．1．3 数据管理系统

数据管理系统主要完成数据信息的存储、管理、分析以及对电子标签进行读写控制。数据管理系统可以是各种大小不一的数据库或供应链系统。

2．2 RFID技术系统工作原理

2．2．1 RFID技术系统数据传递的原理

电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合。在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换。发生在阅读器和标签之间的射频信号的耦合类型有两种：电感耦合和电磁反向散射耦合。电感耦合通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律，电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统，识别作用距离小于一米，奥运会的门票识别系统就是运用这种耦合方式。电磁反向散射耦合按照雷达原理模型工作，即发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律，电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统，识别作用距离大于一米，中国一家公司已经按照美国的订单生产了一种内置电子标签的高尔夫球，以方便球被打丢之后的寻找。

2．2．2 RFID 技术系统基本工作流程

读写器通过发射天线发送出一定频率的射频信号，当附着标签的目标对象进入发射天线工作区域时会产生感应电流，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号，读写器对接收天线接收到电子标签发送来的载波信号进行解调和解码后，送到数据管理系统进行相关的处理。数据管理系统根据逻辑运算判断该电子标签的合法性，针对不同的设置做出相应的处理和控制。