2009年，温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》的讲话中指出，要着力突破传感网和物联网的关键技术，尽快部署IP时代相关技术的研发使信息网络产业成为促进产业升级和信息社会的引擎。自2010年上海世博会开幕以来，已有1200多万游客接待，这意味着已有1200多万张世博会门票通过门票检查，带领游客开始世界之旅。上海华虹集团副总裁陈票设计制造商副总裁陈剑波说：“可以说，是‘世博芯’这种具有自主知识产权的核心技术使世博门票通过了入学考试”。“世博芯”无线射频识别技术是第一次(RFID技术)的大规模综合应用证明了中国RFID技术相当成熟。
1 相关技术
1.1 无线射频识别
RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)是一种非接触式自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，可以快速跟踪和交换物品，无需人工干预。
RFID无线电技术与雷达技术的结合是一种新技术。1948年，哈里·斯托克曼发表的“通信使用反射功率”为射频识别奠定了基础RFID理论基础。奠定RFID第二次世界大战首先发展了基础技术。当时为了鉴别飞机，又称飞机“敌友”该技术的后续版本仍在飞机识别中使用。
一个典型的RFID该系统包括三个主要组成部分：电子标签、读写器（包括天线）和应用系统。电子标签是射频识别系统的数据载体片组成的射频识别系统的数据载体，可以接收读写器的电磁场调制信号并返回响应信号，从而读取或写入标签识别码和内存数据。读写器用于接收主机端命令，并以有线或无线的方式将存储在传感器中的数据传输回主机。它包含控制器和天线。如果读取距离长，天线将单独存在。应用系统是指用户的原始应用MIS系统。与RFID系统交互应用系统的终端计算机传递应用系统发出的工作指令，通过中间件控制电子标签与读写器的协调RFID运算、存储和传输系统收集的所有数据。
RFID系统工作原理是：当带电子标签的物品进入读写器天线辐射范围时，接收读写器发出的无线射频信号。无源电子标签通过感应电流获得的能量发送存储在标签芯片中的数据，而有源电子标签主动发送存储在标签芯片中的数据。读写器通常配备一定功能的中间件，可以读取数据，解码并直接处理简单的数据，然后发送到应用系统。应用系统根据逻辑操作判断电子标签的合法性，并对不同的设置进行相应的处理和控制，从而实现RFID系统的基本功能。
1.2 射频标签
射频标签是射频卡，也触式射频卡IC卡。由IC由芯片和感应天线组成，芯片和天线不暴露，包装在标准中PVC在卡片中。射频卡的读写过程通常由射频卡和读写器通过无线电波完成。它成功地实现了射频识别技术和IC结合卡技术，结束了无源和免接触两大技术问题，这是电子设备领域的一大突破。
根据标签的供电方式，射频标签可分为有源和无源两种形式。有源标签使用标签中电源提供的能量，识别距离较远（可达数十米甚至数百米），但寿命有限，成本较高。无源标签不包括电源，从读写器的电磁场中获得能量，重量轻，体积小，寿命长，成本低，但通信距离有限。
根据工作频率的不同，RFID该系统可分为低频、中高频、超高频和微波系统。低频系统的工作频率一般为30KHz～300KHz，典型的工作频率是125KHz和133KHz。其基本特点是标签成本低，标签中保存的数据量少，读写距离短(10cm左右)，标签形状多样，阅读天线方向不强，主要用于畜牧业和动物管理。中高频系统的工作频率一般为3MHz～30MHz，典型工作频率为13.56MHz。其基本特点是标签和读写器成本低，标签中保存的数据量大，读写距离长(可达1)m以上)，适应性强，形状一般为卡状，读写器和标签天线有一定的方向性，主要用于二代身份证系统和一卡通系统。超高频和微波系统的工作频率一般为300MHz～3GHz或者大于3GHz。典型工作频率为433MHz、915MHz、2.45GHz和5.8GHz。可根据各频段的电波特性适用于不同场合。例如，433MHz近距离通信和工业控制领域常用有源标签。915MHz无源标签物流领域的首选。2.45GHz除了广泛应用于近距离通信外，还广泛应用于我国铁路运输识别管理。5.8GHz的RFID系统作为中国ETC国家率先制定了工作频段ETC标准。
1.3 电子不停车收费系统
ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费系统)是世界各国高度推崇的先进收费方式。车主只需在窗口安装电子标签，车辆通过收费站，通过收费站设置读写器识别车辆电子标签，自动从预绑定射频卡或银行账户扣除相应费用，无需车主停车和人工支付可以快速通过收费站，真正实现畅通。
ETC该系统主要由车辆自动识别系统、中心管理系统等辅助设施组成。车辆自动识别系统由OBU(On board unit，车载单元)，RSU(Road side unit，由路边单元、环路传感器等组成。OBU(即电子标签)存储车辆的相关信息，装在车辆前挡风玻璃上。RSU(即读写器)安装在收费站旁边。车道地面下安装了环路传感器。中央管理系统存储了大量注册车辆和车主的信息。当车辆通过收费站时，环路传感器感知车辆，RSU发出询问信号，OBU做出反应，进行双向通信和数据交换。中心管理系统在获取车辆识别信息后进行比较判断，控制管理系统根据不同情况产生不同的操作，实现车辆的自动管理。
ETC系统以专用DSRC通过远距离(10)m～30m)、完善的加密通信机制(支持3DES、RSA非接触方法(工作频段支持915MHz、2.45GHz和5.8GHz)来交换ETC实现快速移动状态下车辆的自动识别，实现目标的自动化管理。
与以往的人工收费系统相比，现在的ETC系统具有以下优点：一是交通更顺畅。司机可以直接通过，无需停车ETC自动支付系统有效提高了收费站的交通能力，避免了收费站造成的交通堵塞，提高了公路利用率。二是支付方便透明。驾驶者通过ETC系统支付意味着单位时间内通过的车辆数量将增加，从而加快支付速度，提高支付效率，消除支付工作中腐败的发生。三是节能环保。ETC系统减少了收费站车辆人工支付的等待时间，减少了油耗，减少了车辆怠速时的尾气排放，从而达到了节能保护环境的效果。
ETC该系统的成熟应用为未来的智能交通奠定了坚实的基础。最近，该技术也应用于城市中心的高峰拥堵费用。
2 应用案例
如今，绝大多数门禁系统（包括车库门禁和建筑门禁）仍在使用高频射频卡进行管理。目前，车库门禁系统和建筑门禁系统在使用过程中存在以下问题。
高频射频卡理论识别距离仅为2.5cm～10cm(射频卡与读卡器之间的距离)。实际识别距离比理论识别距离短，受环境影响。
对于车库门禁系统，停车道门票箱的位置要求驾驶员在驾驶车辆时，主驾驶室的位置应靠近停车道门票箱的位置，以便刷卡，从而增加驾驶员的驾驶难度，特别是停车道门票箱设置在平坦的地面和斜坡的车库入口处。有的司机干脆先刷卡，竖起停车闸杆，再到车库发动汽车，驶离车库。此外，停车道门票箱一般设置在车库入口处，靠近露天环境，雷雨天气防水防潮性能差，增加了原电气部件的故障率，导致停车道门无法正常起落。
对于建筑门禁系统，射频卡与读卡器之间的距离也应相当近，以打开门禁，特别是当人员从雷雨天气进入建筑时，延长了人员等待通过建筑门禁的时间。
针对当前门禁系统存在的一些问题，我们从中学习RFID高速公路电子不停车收费系统技术的成熟应用经验ETC技术应用于当前的门禁系统(使用)ETC取消系统中的不停车功能模块ETC为了提高门禁系统的智能化和高效性，系统中的收费功能模块提出了以下解决方案。
⑴ 目前停车库门禁系统中使用的高频射频卡(工作频段:13.56MHz，识别距离范围：2.5cm～10cm)，使用微波射频卡(工作频段:5.8GHz，识别距离范围：10m～30m)。微波读写器的三组天线“品”为充分收集车辆微波射频卡的相关信息，分别安装在车库出入口墙顶和墙壁两侧。
⑵ 取消ETC增加视频图像识别和语音报警模块。当车辆通过预埋地感线圈时，ETC车辆自动识别系统(包括无线射频识别和车牌图像识别)。如果车辆被识别为车库注册车辆，停车闸杆将自动竖起并释放；如果车辆被识别为车库未注册车辆，中央管理系统将及时报警并记录日志，提醒安保人员及时到场。
⑶ 停用楼宇门禁系统中使用的高频射频卡，启用ETC微波射频卡在系统中。建筑物门禁入口处设置微波读写器，收集微波射频卡的相关信息。红外感应触发替换ETC触发系统中的地感线圈。红外感应触发微波读写器，自动识别携带微波射频卡的人员。如果确认是本楼登记人员的信息，楼宇门禁将提前自动打开。
⑷ 通过管理员发放临时微波射频卡，可以解决临时车辆和临时人员的进出问题。
3 结束语
RFID作为一种新型的自动识别技术。特别是微波射频技术，因其无屏障读取、远程穿透、快速扫描、存储量高、体积小、安全保密性好等优点而备受各界关注。它从众多自动识别技术中脱颖而出，广泛应用于各个领域，在中国具有巨大的发展潜力。借鉴高速公路电子非停车收费系统的成熟应用经验，用微波射频技术取代广泛应用于当前门禁系统的高频射频技术，同时也将ETC为了提高门禁系统的智能化和高效性，技术应用于上述门禁系统。
ETC该技术在门禁系统中具有广阔的应用前景，如在智能停车场管理中的逐步推广和应用。然而，对于建筑内部距离非常接近的多个门禁系统，由于红外感应范围的重叠，会同时触发多个微波读写器，导致这些门禁人员可以同时打开多个门禁问题，需要进一步研究和解决。