RFID系统一般由电子标签（tag）、读写器（reader）及后台数据库系统服务器（DatabaseServer）组成[2]。
电子标签作为应答器，由天线、耦合元件、芯片、稳压、逻辑控制电路、电可擦只读存储器（ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory）等组成，芯片中存有全球唯一的ID序列号，及与目标有关的隐私信息。
读写器是利用射频技术读写电子标签信息的设备。读写器由天线、读写模块、控制模块和数据处理模块构成。读写器主要通过天线向标签发送指令，通过半双工方式与标签进行信息交换。读写器分为手持式和固定式[5]。RFID系统的频段、识别范围、应用场合均由读写器的工作频率、发射功率和体积大小决定，所以，读写器的性能在整个RFID系统中起着至关重要的作用[6]。读写器与电子标签之间的信息传递一般有以下两个过程[6]：
（1）建立应答机制
应用系统中的上位机向读写器发送指令，读写器再通过天线将指令传给标签，标签从发送来的电磁波信号中获得能量，会向读写器发送一个响应，读写器获得这个响应，在读写器和标签间建立安全的应答机制，然后再进行信息的读取。
（2）信号的发射与接收
读写器通过调制射频信号向标签发送编码信息和连续的载波信号。标签从接收到的电磁波信号中解调出有用信息，并且利用接收到的电磁波来驱动自身天线，通过调节天线的反射阻抗系数来向读写器传送信息。
一般来说，RFID的工作原理有以下两种方式[6]：
（1）电感耦合方式
（2）电磁反向散射耦合方式
首先通过读写器的天线向标签发送指令，一般情况下，标签的负载处于匹配状态准备接受来自读写器的指令，当标签收到指令后，通过改变自身的负载阻抗以改变匹配状态，标签向读写器发送所需信息，发出的连续波信号的数据位会随匹配状态的变化而变化，这种系统的识别范围一般在10m到15m左右，可用于ETC收费站。
RFID产品的应用频段有[7]：低频（LF,125-134KHz）、高频（HF,13.56MHz）的近距离RFID系统，通过读写器天线和标签天线，依靠磁场的电感耦合来工作；超高频（UHF，433MHz，840-960MHz）、微波（2.45和5.8GHz）属于远距离RFID系统，依靠读写器天线和标签天线发射电磁波实现远距离通信。
低频RFID读写传输距离短，数据传输率低，可以穿透水，不能穿透金属，其探测半径小于0.5米，每秒信息传输量小于1千比特，一般用于动物识别[4]。高频RFID传输距离长，具有较高的数据传输率，可以穿透水，不能穿透金属，超高频RFID的传输距离更远，数据传输率很高，能同时读取100以上的标签，不能穿透水和金属，频率范围在433到956MHz范围的超高频标签，其探测距离最高可达100米，一般用于物流业。对于2.45GHz微波频段的标签，其探测距离为10m，一般用于车辆收费系统。5.8GHz的RFID在阅读距离和数据传输率上有不可比拟的优势，但其不能穿透水和金属。
RFID工作不需要光源，不需要人工参与，能够适应不同的工作环境，使用寿命长，能够嵌入在不同的物体上，通信覆盖范围广，传播距离远，可以对识别目标进行追踪，同时处理多个标签，能通过加密提高数据的安全性。扫描范围广，视线局限性小。只要在读写器的带宽范围内，都可以进行扫描，而且，由于电磁波能够穿透大多数的障碍物，所以，并不需要像其他识别方式一样，需要面对面才能识别。识别物体多，RFID系统不必对每个物体进行单独扫描，它可以同时扫描多个物体，同时每个标签可以包含很多的信息，甚至可以反复改写数据。在安全性方面，由于RFID标签与读写器之间是通过电磁波来传输信息，所以，可以将标签植入物体内部或使用一些不会阻挡电磁波传播的材料来进行伪装，安全性更强。其识别速度快，更便利。射频识别这种无接触的识别方式，比传统的光学扫描识别更快速、安全。应用范围更广，比如，在很多场合，携带钱包或银行卡很不方便，如果将RFID标签安装到便携设备，比如腕带上，就可以实便捷支付，也不会造成拥堵，例如：买票，或汽车过收费口等[7]。
小型化一直是RFID标签天线设计中重点考虑的问题。天线带宽和增益及极化特性也是重要的研究方向。片外独立天线虽然Q值高、易于制造，但是体积太大，容易折断，将天线集成于标签芯片上，则无需外部器件就可以工作，从而使得标签体积大为缩小，制作也更为简单，降低了生产成本。一般来说，很多材质对电磁波的传播都不会有影响，但是对于金属结构的物体来说，金属对天线会产生非常严重地干扰，由此产生了一系列抗金属天线。对于金属材质的物品，可以利用物品结构的金属特性，在金属体上开缝，做成缝隙天线[10]。
在物联网普及的过程中，为所有物品中的标签芯片编上唯一的ID编号是一项很大的挑战，随着物联网技术的发展，物品上网的数量将远远超过人上网的数量，IP地址需求量更大。据360百科，IPv6（InternetProtocol互联网协议version6），IPv6是IETF（InternetEngineeringTaskForce）设计的用于替代现有IP协议（IPv4）的下一代IP协议，IPv6地址数量充足，足以支撑现有和未来的出现的新应用，据称可以为全世界的每一粒啥子编上一个网址。
由于大部分RFID设备采用公开的标准通信协议进行数据传输，使得RFID系统容易受到恶意的入侵。RFID空中接口常遇到的风险如下[11]：（1）数据窃听：无线传输是开放的，任何人都可以通过接收设备接收到信息。（2）假冒攻击：由于通用RFID协议如EPC、ISO等没有规定对标签进行认证，所以读写器无法鉴别克隆标签的真伪。攻击者可以将接收到的信息进行篡改后传给读写器。（3）目标跟踪：RFID标签以明文发送EPC编码，任何一台拥有兼容该协议的读写器都可以读取标签的编码。由于电子编码具有全球唯一的ID编号，攻击者可以通过获取EPC编码分析出目标的位置和个人信息，造成极大的安全隐患和隐私泄露。目前针对RFID空中接口数据防护的方法主要有：数据加密、专有安全协议、空中接口入侵检测等。
参考文献
[2]肖锋.物联网电子标签安全协议的研究与设计[D].北京邮电大学,2013.
[3]马惠铖,杨娜,薛灵芝,褚渊博.射频识别中的电子标签技术理论综述[J].山东工业技术,2017(09):200.
[4]王志伟,闫秀霞,孙宝连.RFID技术应用研究综述及研究趋势展望[J].物流技术,2014,33(09):1-5+10.
[5]李玉明,刘英,何朝保.一种基于RFID的有源电子标签在动车组上的应用[J].铁道机车与动车,2017(08):31-32+38.
[6]宋战伟.基于智能天线的UHFRFID阅读器的研究与设计[D].天津工业大学,2017.
[7]辛永豪.RFID宽带小型化天线的研究与设计[D].西南交通大学,2017.
[8]粟向军,郭观七.RFID电子标签关键技术的应用与发展[J].电子科技,2012,25(07):145-147.
[9]陈晨.双极化RFID无芯片标签的研究与实现[D].大连海事大学,2017.
[10]何洋.缝隙结构天线在新型RFID标签设计中的应用研究[D].中国科学技术大学,2017.
[12]鲁力.RFID系统密钥无线生成[J].计算机学报,2015,38(04):822-832.
[13]田芸.被动电子标签身份识别中的若干问题的研究[D].上海交通大学,2013.
[14]FinkenzellerK.RFIDhandbook:fundamentalsandapplicationsincontactlesssmartcardsandidentification(secondedition).NewYork:JohnWiley&Sons,2003.