RFID¶
RFID（ R adio F requency ID entification，射频识别）技术使用一种RFID阅读器(Reader)通过射频信号对RFID标签(Tag)进行非接触式信息传输，并且通过所传输的信息，RFID reader可以识别被嵌入RFID tag的物品的身份信息。
一个RFID系统主要由标签、天线、阅读器（阅读器通常集成了传送器、接收器和微处理器）构成。每个RFID标签内部存有唯一的电子编码，用来标识目标对象。标签进入RFID阅读器扫描区以后，接收到阅读器发出的射频信号，凭借感应电流获得的能量发送出存储在芯片中的编号。
RFID tag可以嵌入到不同形状和不同类型的物品中，适用范围广泛，所呈现出的形态有标签、卡片、纽扣等。数以亿计的RFID标签广泛用于库存管理、智能物流、资产跟踪、室内定位等场景中。
RFID协议标准¶
RFID的标准主要包括物理特性、空中接口规范、编码规则、读写器协议、测试应用规范、信息安全协议等。目前，全球RFID标准制定者主要为分别是ISO/IEC和EPCGlobal。下面，我们将以EPC Global Class1 Gen2标准为例，介绍RFID物理层和MAC层的简要知识。
RFID阅读器使用PIE（脉冲间隔编码）与ASK（振幅键控）向标签发送Query等命令。脉冲间隔编码的“0”是短暂的高电平跟随短暂的低电平，而“1”是长时间的高电平跟随短暂的低电平。RFID标签使用包络检测器可以得到高低电平交替的基带信号，并判断高电平的持续时间就可接收到RFID阅读器发送到的指令。接着RFID阅读器发出单频连续波 ( C ontinuous W ave, CW)，CW既作为供给标签的无线电源，又作为标签产生的基带信号的载波。
标签使用FM0编码与ASK调制将数据搭载到阅读器发出的CW上。FM0在每个新符号开始时做一次反相（1→0/0→1)，编码“0”时，在符号中间做一次反相，编码“1”时，符号在整个传输过程中保持不变。在进行ASK调制时，标签使用阅读器发出的CW作为载波，无法主动控制信号的电平，因此标签控制其天线在完全吸收/完全反射两种状态中切换，相应，反射信号的振幅就搭载了标签的基带信号。由于标签仅仅需要控制一个射频开关，从CW获取的感应电流就可以为其提供能量。
为了防止标签之间的碰撞，RFID使用了基于时隙ALOHA的MAC层协议。假设有若干个tag进入了某个reader的读取范围，其基本的流程如下：
- Reader发送Query指令，其中，包含了参数 Q（默认为4）。并且阅读器和所有标签同时开始计时
- 标签在接收到Query指令后，首先随机选择一个16位的数字 handle ，接着在[0,...,2^{Q}-1] 之间随机选择一个值 slot_time
- 如果 slot_time =0，标签立刻回复其随机选择的 handle ；如果 slot_time !=0 ，则标签等到计时器运行到 slot_time 再回复 handle
- 在经过2^{Q}个slot后，如果reader统计每个slot收到的 handle ，对那些没有发生冲突的 handle ，依次发送 ACK_handle 。在向某个tag发送 ACK_handle 后，该tag返回其需要发送的数据，例如EPC编号，其余的tag等待，直到收到阅读器发来相应的 ACK_handle
可计算RFID——WISP¶
传统的RFID标签仅仅能发送其编号信息，为了使得RFID标签进行更加复杂的计算、甚至环境感知任务，研究人员提出了可计算RFID的概念。其中，最为知名的是英特尔公司与华盛顿大学联合启动的一个名为：Wireless Identification and Sensing Platform (WISP)的项目。WISP标签在保证了无源、与商用RFID reader兼容的同时，搭载了一个超低功耗微控制器，开发人员可以根据不同的任务需求，通过编写固件让WISP标签完成一些传统RFID标签无法实现的复杂运算。同时WISP上集成了温度、加速度等传感器，能够对周围的环境进行感知。
为了在WISP上进行RFID相关的实验和应用，你需要如下工具：WISP标签本身；Impinj R420（美版或亚洲版）或Impinj R1000阅读器（美版或亚洲版）；MSP-FET430UIF调试工具；Code Composer Studio (CCS) 集成开发环境 。在获取了相应的工具后，使用WISP大致有如下几个步骤：1）从这个链接获取官方的WISP固件（该固件包含了RFID C1G2协议控制和处理的功能；2）将WISP与MSP-FET430UIF调试工具相连，在CCS中对WISP的固件进行开发；3）RFID reader的硬件配置，包括天线、网络、电源等；4）通过sllurp（WISP官方推荐的一个Python库）或Impinj公司的ItemTest应用程序对RFID reader进行软件配置并进行读取测试。
如果读者对使用WISP进行可计算RFID的开发有进一步的兴趣，可以访问WISP的Wiki获取详细信息。