城市公交优惠人群及刷卡消费原理详解
一般来说，城市公共交通都会为三类人群提供乘车折扣：学生、上班族、老年人和残疾人。当您持“公交卡”上车并刷卡消费时，每次刷卡都会从电子记录中扣除一定金额。 “刷公交卡”与“上车支付硬币”相结合，不仅方便了乘客，也节省了公交公司每辆公交车配一名售票员的人力成本。当然，这是几年前在三线城市完成的事情。这个小小的举动，实现了公交行业自动化的一大步。同样，在火车站，您只需将身份证贴在自动售票机的身份识别区域，即可打印出网上订购的火车票；在学生食堂，只需在机器上刷校园卡即可。一键点击即可完成午餐的购买，当然前提是你的卡里有钱。
探究“刷卡”的原理，公交卡、门禁卡、校园卡和酒店房卡等的识别，它们都采用了一种我们称之为射频识别（Radio，RFID）的技术，也就是我们常说的RFID 。
什么是射频识别
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射频识别是一种利用无线射频信号实现非接触式信息传输，达到自动识别目标物体的目的的自动识别技术。 RFID技术无需人工干预即可完成物品信息的采集和传输。它被誉为21世纪十大重要技术之一。
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RFID与物联网的关系
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RFID技术与互联网、移动通信等技术相结合，可以实现全球范围内的物体追踪和信息共享，实现物与物、物与人的连接。在继互联网之后的物联网时代，RFID技术拉近了人与物、物与物之间的距离。
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射频识别原理
射频识别系统的识别信息存储在电子标签中，通过无线电波实现非接触式识别过程。 RFID系统使用电子标签来识别某物。电子标签的天线通过电磁场将物体的数据传输到附近的读取器。阅读器收集并处理接收到的数据，然后将信息传输到后台的计算机。
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电子标签
它由芯片和天线组成，附着在物体上以识别目标物体。每个电子标签都有唯一的电子代码，并存储与识别的物体相关的信息。电子标签的结构形式多种多样，主要有卡片式和标签式。标签式电子标签可以制成纸片粘贴在物体上。
读者/作家
读写器是利用射频技术读写电子标签信息的设备。
系统高层
复杂的RFID系统将有多个读取器和写入器，这需要高级系统处理。系统的高层是计算机网络系统，数据交换和管理都是由计算机网络完成的。
以公交卡充值为例。读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号。当总线卡靠近读写器发射天线工作区域时，会产生感应电流，激励总线卡的天线线圈，为电子标签的芯片和振荡电路提供能量。公交卡的身份码以数据的形式发送给读写器。读写器对接收到的信号进行解调、解码，然后发送至后端主系统进行相关处理，实现计费。
射频识别的发展历程
RFID的首次应用是在1942年。当时，第二次世界大战正处于白热化阶段，德军占领的法国海岸线距离英国很近。对于往返飞机来说，塔台短时间内无法区分敌我，存在被袭击的隐患。英国空军为盟军飞机配备了无线电收发器装置。在塔台的探测器向来袭飞机发送询问信号后，盟军飞机上的收发器设备可以将信号发送回探测器进行识别。身份。这是第一个有记录的RFID识别系统
20世纪70年代末，美国阿拉莫斯（洛斯）国家实验室将RFID技术推广到民用领域。 20世纪80年代，RFID技术逐渐成熟。挪威使用RFID电子收费系统，美国铁路使用RFID系统识别车辆，欧洲使用RFID电子标签追踪野生动物，对野生动物进行研究。 20世纪90年代，RFID技术首先在美国的高速公路自动收费系统中广泛应用。发达国家已经部署了大量的RFID电子不停车收费系统，并将RFID用于安全和控制系统。随着RFID技术应用的扩大，人们建立了统一的RFID技术标准。该技术标准极大地推动了21世纪RFID的发展。
射频识别应用
国内RFID技术起步较晚，但目前正处于快速发展期。随着RFID技术在安全性和降低成本方面的进步，其潜在的应用价值逐渐显现出来。
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门票防伪
对于比赛、演出等门票量较大的场合，采用RFID技术来防止门票被伪造。不再需要人工识别，人们可以快速通行，而且还可以识别门票已被使用的次数。
进出标识
RFID最成熟的领域是将电子标签嵌入到身份证、护照、工作证等各种证件中进行身份识别。与我们最相关的是门禁卡和身份证的应用。我国第二代身份证采用ISO/-B标准13.56MHz电子标签。该项目是全球最大的RFID应用项目之一。随着安全意识的提高，未来社区、校园、写字楼等场所的出入识别需求空间将会很大。
没有停车收费系统
不停车收费系统是目前国际上最先进的路桥收费方式。安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站ETC车道上的读写器之间实现微波通信，结合计算机联网技术和银行后台结算处理，使车辆能够通过路桥收费站不停歇。自动付款
物流和食品追踪
物流还可以为每件托运的商品贴上标签，并通过阅读器记录其运输状态，方便管理。食品安全管理可以利用RFID技术。 RFID技术为食品创建了身份证。食品身份证记录的内容包括食品供应链各阶段向食品生产商或销售商提供的记录。通过RFID标签可实现食品安全追溯
结论
悄然间，刷信用卡这一行为已经进入了我们生活的每一个细节。我们生活在射频识别技术带来的便利之中，但我们却没有意识到。但射频识别能为我们每个人带来的不仅仅是公交卡的便利。物联网的发展已经进入世界的各个方面，并将走得更远。
关于作者
笔名雷贤宇贤森，百纳知识微信公众号平台特约编辑，从事物理学基础科学研究。
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