射频识别技术

射频识别技术
射频识别技术

一、射频识别技术

射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

二、技术介绍

2.1含义

RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写,即无线射频识别,俗称电子标签。

2.2技术简介

最初在技术领域,应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块,近些年,由于射频技术发展迅猛,应答器有了新的说法和含义,又被叫做智能标签或标签。RFID电子电梯合格证的阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

RFID射频识别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,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控

制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。

2.3基本组成部分

标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;

阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;

天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。

2.4工作原理

RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部的数据送出,此时Reader便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。

以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成:感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(Backscatter Coupling)两种。一般低频的RFID大都采用第一种式,而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置,是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换,同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中,可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体,目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。

2.5零售商推崇的原因

据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计,通过采用RFID,沃尔玛每年可以节省83.5亿美元,其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观,但毫无疑问,RFID有助于解决零售业两个最大的难题:商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品),而现在单是盗窃一项,沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元,如果一家合法企业的营业额能达到这个数字,就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计,这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。

2.6典型应用

物流和供应管理

生产制造和装配

航空行李处理

邮件/快运包裹处理

文档追踪/图书馆管理

动物身份标识

运动计时

门禁控制/电子门票

道路自动收费

城市一卡通的应用

高校手机一卡通的应用

仓储中塑料托盘、周转筐中的应用

2.7读写设备

只有当有读写设备时,RFID才能发挥其作用。RFID读写设备有RFID 读卡器,RFID读写模块等。这些设备可以将RFID的数据读取或写入,读卡器连接的识别系统有密钥芯片,能做到很好的加密。

2.8射频识别技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

2.9从信息传递的原理来说

射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别技术的理论基础。

三、RFID标签的类别

RFID标签分为被动,半被动(也称作半主动),主动三类。

3.1被动式

被动式标签没有内部供电电源。其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动,这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够强度的讯号时,可以向读取器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球唯一标示ID),还可以包括预先存在于标签内EEPROM中的数据。

由于被动式标签具有价格低廉,体积小巧,无需电源的优点。目前市场的RFID标签主要是被动式的。

3.2半主动式

一般而言,被动式标签的天线有两个任务,第一:接收读取器所发出的电磁波,藉以驱动标签IC;第二:标签回传信号时,需要靠天线的阻抗作切换,才能产生0与1的变化。问题是,想要有最好的回传效率的话,天线阻抗必须设计在“开路与短路”,这样又会使信号完全反射,无法被标签IC接收,半主动式标签就是为了解决这样的问题。半主动式类似于被动式,不过它多了一个小型电池,电力恰好可以驱动标签IC,使得IC处于工作的状态。这样的好处在于,天线可以不用管接收电磁波的任务,充分作为回传信号之用。比起被动式,半主动式有更快的反应速度,更好的效率。

3.3主动式

与被动式和半被动式不同的是,主动式标签本身具有内部电源供应器,用以供应内部IC所需电源以产生对外的讯号。一般来说,主动式标签拥有较长的读取距离和较大的记忆体容量可以用来储存读取器所传送来的一些附加讯息。

射频识别技术包括了一整套信息技术基础设施,包括:

射频识别标签,又称射频标签、电子标签,主要由存有识别代码的大规模集成线路芯片和收发天线构成,目前主要为无源式,使用时的电能取自天线接收到的无线电波能量;射频识别读写设备以及与相应的信息服务系统,如进存销系统的联网等。

将射频识别技术与条码(Barcode)技术相互比较,射频类别拥有许多优点,如:

可容纳较多容量。通讯距离长。难以复制。对环境变化有较高的忍受能力。可同时读取多个标签。

相对地有缺点,就是建置成本较高。不过目前透过该技术的大量使用,生产成本就可大幅降低。

四、技术发展

4.1发展进程

1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。

1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。

1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。

1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。

1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。

4.2现在的射频识别技术

射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

五、工作频率指南和应用

不同频段的RFID产品会有不同的特性,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。

目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在

不同工作频率产品的特性以及主要的应用。

5.1低频

(从125KHz到135KHz)

其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作,也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用。通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。

特性:

1.工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz到134KHz,TI的工作频率为134.2KHz。该频段的波长大约为2500m。

2.除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。

3.工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。

4.低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。

5.虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。

6.相对于其他频段的RFID产品,该频段数据传输速率比较慢。

7.感应器的价格相对与其他频段来说要贵。

主要应用:

1.畜牧业的管理系统。

2.汽车防盗和无钥匙开门系统的应用。

3.马拉松赛跑系统的应用。

4.自动停车场收费和车辆管理系统。

5.自动加油系统的应用。

6.酒店门锁系统的应用。

7.门禁和安全管理系统。

符合国际标准的:

a) ISO 11784 RFID畜牧业的应用-编码结构。

b) ISO 11785 RFID畜牧业的应用-技术理论。

c) ISO 14223-1 RFID畜牧业的应用-空气接口。

d) ISO 14223-2 RFID畜牧业的应用-协议定义。

e) ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议。

f) DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准。

5.2高频

(工作频率为13.56MHz)

在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。

特性:

1.工作频率为13.56MHz,该频率的波长大概为22m。

2.除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离。

3.该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。

4.感应器一般以电子标签的形式。

5.虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。

6. 该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签。

7.可以把某些数据信息写入标签中。

8.数据传输速率比低频要快,价格不是很贵。

主要应用:

1.图书管理系统的应用

2.瓦斯钢瓶的管理应用

3.服装生产线和物流系统的管理和应用

4.三表预收费系统

5.酒店门锁的管理和应用

6.大型会议人员通道系统

7.固定资产的管理系统

8.医药物流系统的管理和应用

9.智能货架的管理

符合的国际标准:

a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的读取距离为10cm。

b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的读取距离为1m。

c) ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层,防冲撞算法和通讯协议。

d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接口定义。

5.3超高频

(工作频率为860MHz到960MHz之间)

超高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。

特性:

1.在该频段,全球的定义不是很相同-欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz,北美定义的频段为902到905MHz之间,在日本建议的频段为950到956之间。该频段的波长大概为30cm左右。

2.目前,该频段功率输出目前没有统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW,可能欧洲限制会上升到2W EIRP。

3.超高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水,灰尘,雾等悬浮颗粒物质。

4.电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。

5.该频段有好的读取距离,但是对读取区域很难进行定义。

6.有很高的数据传输速率,在很短的时间可以读取大量的电子标签。

主要应用:

1.供应链上的管理和应用

2.生产线自动化的管理和应用

3.航空包裹的管理和应用

4.集装箱的管理和应用

5.铁路包裹的管理和应用

6.后勤管理系统的应用

符合的国际标准:

a) ISO/IEC 18000-6 定义了超高频的物理层和通讯协议;空气接口定义了Type A和Type B两部分;支持可读和可写操作。

b) EPCglobal 定义了电子物品编码的结构和甚高频的空气接口以及通

讯的协议。例如:Class 0,Class 1,UHF Gen2。

c) Ubiquitous ID 日本的组织,定义了UID编码结构和通信管理协议。

在将来,超高频的产品会得到大量的应用。例如WalMart,Tesco,美国国防部和麦德龙超市都会在它们的供应链上应用RFID技术。

5.4有源RFID技术(2.45GHz、5.8G)

有源RFID具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大,可靠性高和兼容性好等特点,与无源RFID相比,在技术上的优势非常明显。被广泛地应用到公路收费、港口货运管理等应用中。

射频识别作为一种新兴的自动识别技术,在中国拥有巨大的发展潜力。

射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)实际上是自动识别技术(AEI,Automatic Equipment Identification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是,通过采用一些先进的技术手段,实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

5.5与管理软件结合使用

MES精益制造管理系统又称APS+MES系统(高级排产计划系统+制造执行系统),是根据不同行业的制造流程,可选择性地集合系统管理软件和人机界面设备(PLC触摸屏)、LED生产看板、LCD看板、PDA智能手持终端、工业平板电脑、条码采集器、传感器、I/O、DCS、RFID、工业AP、WIFI等多类硬件的综合智能一体化系统。它由一组共享数据的程序,通过布置在生产现场的专用设备,并通过嵌入式软件对原材料上线到成品入库的整个生产过程实时采集数据、监控、控制和智能分析处理。它能控制物料、仓库、设备、人员、品质、工艺、异常、流程指令和其他设施等工厂资源以提高生产效率。应用范围:制造型企业。

使用RFID技术后指标可达:生产周期缩短35%;数据输入时间缩短36%;在制品减少32%;文书工作减少90%;交货期缩短22%;不合格产品降低22%;文书丢失减少95%;信息的反馈效率提升3860倍。

六、RFID应用实例

6.1应用客户背景

总部设于波士顿的吉列(Gillette)公司成立于1901年,目前有雇员3万人,主要生产剃须产品、电池和口腔清洁卫生产品。吉列在美国市场占有率高达90%,全球市场的份额达到70%以上。据估计,如今在北美每3个男性中就有1个使用吉列速锋Ⅲ剃须刀。

6.2零售挑战

吉列公司和各零售公司都建有网络机制,可以实时了解自己产品的销售和库存情况。但吉列做了现场调查后发现,在更多时候,新品销售、促销结果的不好,是由于零售店没有将新品上架、没有及时补货等造成的,而这些情况,不是现有网络机制能解决的。

6.3博物馆利用RFID技术

(美国)加州技术创新博物馆正使用RFID技术来拓展和增强参观者的参观体验。他们给前来参观的访问者每人一个RFID标签,使其能够在今后其个人网页上浏览此项展会的相关信息;这种标签还可用来确定博物馆的参观者所访问的目录列表中的语言类别。

或许在未来的某天,美国的技术创新博物馆将会开发出一种展示品,用来探测RFID技术对于整个世界的影响。但是现在,位于加州的该博物馆正使用RFID技术来拓展和增强参观者的参观体验。该博物馆成立于1990年。自成立以来,就成为了硅谷有名又受欢迎的参观地,并吸引了很多家庭和科技爱好者前来参观访问。每年大约能接待40万参观者。从参观者所做出的积极良好的反应看来,使用RFID标签是成功的。

博物馆对于那些对人类科学、生命科学及交流等做出贡献的科学技术将会进行永久性的展列,并将对硅谷的革新者等所做出的业绩进行详

细的展示。一个名为"Genetics: Technology With a Twist"的生命科学展会于2004年3月举行,在此会上,该博物馆展示了使用RFID 标签的方案,即给前来参观的访问者每人一个RFID标签,使其能够在今后其个人网页上浏览采集此项展会的相关信息。这种标签还可用来确定博物馆的参观者所访问的目录列表中的语言类别。

由于其他参观者的影响以及时间限制等问题,参观者并不能够像其所期望的能够很好的了解和学习较多的与展示相关的知识。事实上,美国明尼苏达州的科技博物馆曾对此进行调查并指出平均每个参观者参观科技博物馆中的每个陈列展品所用的时间约为30秒钟。通过使用RFID标签来自动的创造出个人化的信息网页,参观者便可以选择在其方便的时候在网页上查询某个展示议题的相关资料,或者找寻博物馆中的相关资料文献。

在参观结束之后,参观者还可以在学校或家中通过网络访问网站并键入其标签上一个16位长的ID号码并登陆。这样他们就可以访问其独有的个人网页了。很多家美国及其它国家的博物馆都打算在卡片或徽章的同一端上使用RFID技术。至少丹麦的一家自然历史博物馆以PDA的形式将识读器交到前来参观者手中,并将标签与展示内容结合起来。但是据技术创新博物馆的副馆长Greg Brown所知,其博物馆是第一家使用RFID 技术腕圈的博物馆。

博物馆认为这是参观了解博物馆的一种最好的方法,因为这样参观者能够实现与展示会之间的互动。这种RFID腕圈很像一个带有饰物的手链。它是由一个三英寸长一英寸宽的黑色橡皮圈将该博物馆的标签固定住的。每一个RFID标签都有一个特有的16位长的数字密码粘贴在饰物上面。数字密码被刻在一个薄膜状的蓝绿色铝制金属薄片天线上,天线中央是一个十分显眼的数字配线架——日立公司推出的μ-Chip。这种仅0.4平方毫米大的μ-chip是目前来说最小的用于标识日期的RFID芯片,工作频率为2.45GHz,其最适合用于像技术创新博物馆的应用程序之类的闭环系统。

对于用户来说,他们根本不需要提供任何的邮箱地址或其它类似的信息,他们只需要提供一个16位长的数字密码就可以直接登陆到他们的个人网页。因此,据Brown说,使用这种标签并没有引发破坏隐私等问题。实际上,许多前来参观的高新技术的爱好者都对此做出的良好的反应。Brown又接着说到:“这种技术与前来参观者的个人品格简直是完美结合。人们确实很想要更多的了解它到底是怎样工作的。”

博物馆当下已拥有约40个此种标签站点且数目一直在增加中。而在每一个站点都设有向参观者介绍怎样使用该种标签的招牌和标语。这样

就可以使每一个标签都进入RFID识读器天线的识读区域内。但有时候,这样的操作说明会显示在一台手动监测器上面。当参观者看到显示灯闪了一下或者听到一声操作音后,便知道他们的标签已经被识读过了。

6.4被上海世博会门票采用

近年来,在上海举行的会展数量以每年20%的速度递增。上海市政府一直在积极探索如何应用新技术提升组会能力,更好地展示上海城市形象。RFID 在大型会展中应用已经得到验证,2005年爱知世博会的门票系统就采用了RFID 技术,做到了大批参观者的快速入场。2006 年世界杯主办方也采用了嵌入RFID 芯片的门票,起到了防伪的作用。这引起了大型会展的主办方的关注。在2008 年的北京奥运会上,RFID 技术已得到了广泛应用。

2010 年世博会在上海举办,对主办者、参展者、参观者、志愿者等各类人群有大量的信息服务需求,包括人流疏导、交通管理、信息查询等,RFID 系统正是满足这些需求的有效手段之一。世博会的主办者关心门票的防伪。参展者比较关心究竟有哪些参观者参观过自己的展台,关心内容和产品是什么以及参观者的个人信息。参观者想迅速获得自己所要的信息,找到所关心的展示内容。

而志愿者需要了解全局,去帮助需要帮助的人。这些需求通过RFID 技术能够轻而易举的实现。参观者凭借嵌入RFID 标签的门票入场,并且随身携带。每个展台附近都部署有RFID 读取器,这样对参展者来说,参观者在展会中走过哪些地方,在哪里驻足时间较长,参观者的基本信息是什么等就了然于胸了,当参观者走近时,可以更精确地提供服务。同时,主办者可以在会展上部署带有RFID 读取器的多媒体查询终端,参观者可以通过终端知道自己当前的位置及所在展区的信息,还能通过查询终端追踪到走失的同伴信息。

6.5监控1340余枚放射源

从成都市核与辐射监管人员培训会上获悉,为了进一步建立健全成都核与辐射的监管体系,市环保局出台了《成都市核与辐射安全管理职责及工作程序》(征求意见稿),这也标志着成都核与辐射的监管体系全面建立起来。据了解,目前,全市有在用放射源数量1340余枚,约占

全省的一半,目前都处于安全可控状态,而为了进一步保障核与辐射环境安全,下一步成都还将启动放射源监控系统建设,给这些放射源贴

上“电子标签”实现24小时监控。

给放射源贴上“电子标签”今后24小时全天候监控,“成都有在用放射源数量1340余枚,约占全省的一半。”市环保局相关负责人介绍说,成都核技术利用单位点位多、涉及面广、门类齐全,其在用放射源数量也是在全省最多的,占到一半左右,因此对核与辐射的监管更是显得尤为重要。

“今年以来,特别是‘3·11日本核危机’以来,市民对于核与辐射的关注空前。”负责人告诉记者,市环保局花7个月的时间做准备来研究和建立监管核辐射制度,确保成都核与辐射安全的万无一失。据了解,今年以来,市环保局对全市范围内的在用放射源展开了调研,摸清了全市核技术应用单位的底数,严肃查处违法购买、使用放射源的企业,消除安全隐患。

“目前,成都全市放射源处于安全可控状态。”负责人告诉记者,为了进一步建立健全核与辐射的监管体系,解决核与辐射安全管理职责不清、管理粗放的问题,日前,市环保局出台了《成都市核与辐射安全管理职责及工作程序》(征求意见稿),这标志着成都核与辐射的监管体系已全面建立起来。

“尽管目前摸清了家底,也建立了相应的监管机制,但是这也仅仅是眼睛看,没有做到全时段的监控。”负责人坦言,为了实现对这些放射源的全方位监管,下一步,我们将采用物联网技术,给每个放射源都贴上“电子标签”,对它们实行24小时监管。“这些放射源野外偷运或者存在安全隐患,通过后方平台监控,都能够一清二楚掌控。”据负责人透露,成都将研究启动放射源监控系统建设,用现代科技手段力争实现对放射源的全时段、全方位监控,并首先在武侯区试点。 电磁辐射安全值低于国家标准成都辐射监管要求更高。

今年“3·11日本核危机”爆发以来,公众对于核与辐射安全监控日益关注,但许多公众也由于缺乏相关方面的知识,盲目害怕,比如对于移动通信基站、电力变压器等,就存在着一定的误区。省环保厅核辐射处杨有仪告诉记者,辐射分两种,一是电离辐射,另一种是电磁辐射,而日常生活中我们接触更多的是第二种电磁辐射,电磁辐射包括电磁波辐射、高压线、广播电视塔、移动基站、微波雷达等。 “成都的电磁辐射标准高于国家标准,其安全值设置比国家低5倍。”杨有仪告诉记者,像通信基站、广播电视塔这类电磁辐射,主要是射频电磁辐射,而对于其电磁辐射的安全值,国家有一个统一的标准。但在实际使用中,

我们为了更大程度上保障人民群众的身体健康,成都所有射频电磁辐射的标准值,都是按照国家标准值乘以五分之一来设定的。“我们把这个衡量的标准值缩小,就是要最大限度地保障人民群众的安全。”

而像变电站这种输变电设备的电磁环境影响,杨有仪告诉记者,一般来说110千伏的输变电线路,如果线高在6.5米以上,都可以满足标准要求,是安全的,对于220千伏的,在线下垂直两米以外是安全的。

另外,对于许多市民担心的,通信基站或变电站在修建过程中,辐射是否超标的问题,杨有仪告诉记者,其实在这些基站和变电站新建、改建扩建时,我们环保部门都会先进行环境影响评价,同时,会有严格的审批和建成后的测试。而对于测试标准,实际上也是有着科学严谨的规定。“我们一般会在满功率的时候来测试它的辐射值,如果验收通过,才能投入使用。但是其实在具体的使用中,是不会达到满功率的。”杨有仪说道。

三大核心要素制约中国物联网RFID市场发展。

一、超高频技术不完善,制约应用发展。

目前,在无源超高频电子标签技术上还存在着系统集成稳定性差、超高频标签性能本身有一些物理缺陷等许多技术方面不完善的问题。

在系统集成方面,现阶段中国十分缺乏专业、高水平的超高频系统集成公司,整体而言无源超高频电子标签应用解决方案还不够成熟。这种现状便造成应用系统的稳定性不高,常会出现“大毛病没有,小毛病不断”的现象,进而影响了终端用户采用超高频应用方案的信心。 从超高频标签产品本身而言,存在着标签读写性能稳定性不高、在复杂环境下漏读或读取准确率低等诸多问题。

二、超高频标准不统一,制约产业发展。

目前,无源超高频电子标签在国内尚无形成统一的标准,国际上制定的ISO18000-6C/EPCClass1Gen2协议,由于涉及多项专利,所以很难把它作为国家标准来颁布和实施,国内超高频市场上相关的标准及检测体系实际上是处于缺位状态。在没有统一标准的环境下,十分制约产业和应用的发展。

三、超高频成本瓶颈,制约市场发展。

尽管近两年来,无源超高频电子标签价格下降很快,但是从RFID芯片以及包含读写器、电子标签、中间件、系统维护等整体成本而言,超高频RFID系统价格依然偏高,而项目成本是应用超高频RFID系统最终用户权衡项目投资收益的重要指标。所以,超高频系统的成本瓶颈,也是制约中国超高频市场发展的重要因素。

总之,目前中国无源超高频市场还处于发展的初期,核心技术急需

突破,商业模式有待创新和完善,产业链需要进一步发展和壮大,只有核心问题得到有效解决,才能够真正迎来RFID无源超高频市场发。

基于射频识别技术的物流管理系统

基于射频识别技术的物流管理系统 摘要:射频识别技术(RFID)是一种非接触式的识别技术,近年来在自动识别领域中得到了广泛的应用。本文首先详细介绍了射频识别技术的工作原理和技术优势,在此基础上介绍了RFID技术在仓储配送系统中的应用。 关键词:射频识别;RFID;电子标签;仓储配送系统 引言 射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是从20世纪80年代开始走向成熟的一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可在各种恶劣环境下正常工作。电子标签具有防水、防磁、耐高温、寿命长、体积小、读取距离远、数据可加密存储和批量读取,并可识别高速运动的物体等优点由于具有工作距离大、信息收集处理快捷及较好的环境适应性等优点,极大地加速了有关信息的采集和处理,近年来在自动识别领域中得到了广泛的应用。由于大规模集成电路技术的日益成熟,射频识别系统的体积大大减少,使得RFID技术在仓储管理和物流跟踪管理上得到非常广泛的应用[1]。 1射频识别技术的基本结构和工作原理 RFID技术的基本工作原理并不复杂:当贴有电子标签的物体进入磁场后,电子标签接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在电子标签芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。射频识别技术拥有良好的功能特性,能满足各种条件下对商品处理的高效性需求,是一种快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术,有巨大的应用前景。 1.1 射频识别系统的组成 一个典型的射频识别系统由两个部分组成[2],应答器(又称电子标签、射频卡)和阅读器(又称读写器、读卡器),一般还有应用管理系统通过标准接口与读卡器连接,完成数据的存储,管理等。

RFID技术与应用试题库含答案

《R F I D技术与应用》试题库(含答案)一、填空题(共7题,每题2分,共14分)【13选7】 1.自动识别技术是一个涵盖【射频识别】、【条码识别技术】、【光学字符识别(OCR)】技术、磁卡识别技术、接触IC卡识别技术、语音识别技术和生物特征识别技术等,集计算机、光、机电、微电子、通信与网络技术为一体的高技术专业领域。 2.自动识别系统是应用一定的识别装置,通过与被识别物之间的【耦合】,自动地获取被识别物的相关信息,并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的数据采集系统,加载了信息的载体(标签)与对应的识别设备及其相关计算机软硬件的有机组合便形成了自动识别系统。 3.条码识别是一种基于条空组合的二进制光电识别,被广泛应用于各个领域,尤其是【供应链管理之零售】系统,如大众熟悉的商品条码。 4.RFID技术是20世纪90年代开始兴起的一项自动识别技术,即利用【射频】信号通过空间【耦合】(交变磁场或电磁场)实现【无】接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 5.国际标准(国际物品编码协会GS1),射频识别标签数据规范版(英文版),也简称【EPC】规范。6.射频识别标签数据规范给出包括【“标头”】和【“数字字段”】的标签通用数据结构,所有的RFID 标签都应该具有这种数据结构。 7.ISO14443中将标签称为邻近卡,英语简称是【PICC】,将读写器称为邻近耦合设备,英文简称是【PCD】。 8.ISO15693与ISO14443的工作频率都是【】Mhz。 9.ISO15693标准规定标签具有【8】字节的唯一序列号(UID)。 10.对于物联网,网关就是工作在【网络】层的网络互联设备,通常采用嵌入式微控制器来实现网络协议和路由处理。 11.控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。一般读写器的I/O接口形式主要有【RS-232串行接口】、【RS-485串行接口】、【以太网接口】、【USB接口】。 12.电子标签按照天线的类型不同可以划分为【线圈型】、【微带贴片型】、【偶极子型】。13.125KHzRFID系统采用【电感耦合】方式工作,由于应答器成本低、非金属材料和水对该频率的射频具有较低的吸收率,所以125KHzRFID系统在【动物识别】、工业和民用水表等领域获得广泛应用。 二、判断题(叙述完全正确请在题前括号内填入“对”字或打上“√”符号,否则填入“错”字或打上 “╳”符号)(共20题,每题1分,共20分)【30选20】 1.【对】自动识别技术是物联网的“触角”。 2.【对】条码与RFID可以优势互补。 3.【错】IC卡识别、生物特征识别无须直接面对被识别标签。 4.【错】条码识别可读可写。 5.【对】条码识别是一次性使用的。 6.【错】生物识别成本较低。 7.【对】RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。 8.【错】长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几百米,如自动收费或识别车辆身份等。9.【对】只读标签容量小,可以用做标识标签。 10.【错】可读可写标签不仅具有存储数据功能,还具有在适当条件下允许多次对原有数据进行擦除以及重新写入数据的功能,甚至UID也可以重新写入。 11.【错】一般来讲,无源系统、有源系统均为主动式。 12.【对】低频标签可以穿透大部分物体。 13.【错】微波穿透能力最强。

RFID技术应用与七大特点

R F I D技术应用与七大特点-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

RFID技术应用与七大特点 RFID在近两年已经成为了市场的热点,随着微型集成电路的进步,微型智能RFID标签得到了很大发展,在低功耗IC技术方面的突破,为发展小型、低功耗主动式标签创造了条件。被动式标签无需电池,由读写器产生的磁场中获得工作所需的能量,但读取距离较近,且单向通信,局限性较大,RFID主动式电子标签不但具备被动式电子标签的所有特性,而且还具读取距离更远,双向通讯,寿命更长,性能更可靠等优点。 什么是RFID? RFID 是Radio Frequency Identification的缩写,即无线射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码,等等。 RFID系统组成: 标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个RFID标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象,俗称电子标签或智能标签;读取器/读写器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式; 天线(Antenna):在RFID标签和读取器间传递射频信号。 一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统。

RFID电子标签:有源标签,无源标签,半有源半无源标签。 RFID工作原理:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID技术:RFID无线射频识别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,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便。 RFID技术的应用: 短距离射频识别产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。 长距射频识别产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。 1、在零售业中,条形码技术的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节被管理得井然有序;

基于射频识别技术RFID的电子标签的设计

基于射频识别技术RFID的电 子标签的设计 XXX ( XXXX大学自动化与电子工程学院,山东青岛 266042 ) 摘要: 本课题研究的是利用射频识别技术RFID识别有源电子标签(2.45GHz)。此标签可以用于港口码头环境下的集装箱远程自动识别,也可用于车辆出入信息采集与控制以及不停车收费系统等有远距离识别与控制需求的系统。射频识别(RFID)技术是利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递,并通过所传递的信息达到识别的目的。RFID技术与其他自动识别技术相比具有很多优点,在诸多领域得到应用并具有巨大的发展和应用潜力。在文中我们利用MSP430F2012和nRF24L01分别作为MCU和RF芯片设计并实现了RFID系统中有源电子标签的硬件部分,同时利用ALOHA防碰撞算法,解决多标签同时存在的识别问题,对应用到实际奠定了基础。 关键词:自动识别技术;射频识别;有源电子标签 中图分类号:TP273 文献标识码:A BASED on RFID Tags design ZHANG Zhen-zhen (Qingdao University of Science and Technology Automation and Electronic Engineering Shandong Qingdao 266042) Abstract: This topic is the study of the active tags (2.45GHz). This tag can be used in the container port environment remote automatic identification; also can used for car out information gathering and control and no parking charge systems, etc have long distance identification and control needs of systems. Radio frequency identification (RFID) technology uses radio frequency signal through space coupling realize non-contact information transmission, and through the message to identify purpose. Compared with other automatic identification technology has many advantages, RFID technology is widely used in many fields, and has great development and potential application. In this paper we use respectively MSP430F2012 and nRF24L01 as MCU

UHF RFID射频识别技术的介绍 及其应用领域

UHF RFID射频识别技术的介绍及其应用领域 微波射频识别(UHF RFID)技术是国际上最先进的第四代自动识别技术,是近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术,它有识别距离远、识别准确率高、识别速度快、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非金属材料等特点,运用范围广等特点。它是为实现数字化、信息化而对物体的属性、状态、编号等特征数据进行自动采集所推出的一种全新管理手段,可广泛应用于人员、动物、物品等方面的身份自动识别。 一、微波射频自动识别(UHF RFID)的关键设备主要有射频识别卡、读写器、微波天线等三个组成部分: (1)射频识别卡:又称电子标签主要用来存储被标识物数据信息:射频识别卡的核心是带有信息收发和存储功能的集成电路,存储容量为1024bits 或更多。由于其使用时像普通标签一样被粘贴在被识别物体上,因此该装置被形象化地称作“电子标签”。射频识别卡中保存着一个物体的属性、状态、编号等信息。电子标签通常安装在物体表面具有一定的无金属遮挡的视角。 (2)读写器:用于读取或写入射频识别卡中的数据,它满足了对快速运动的多个物体或人员进行同时快速准确自动识别的需要,适合于要求读出距离远、识别速度快以及要求对多个卡片同时进行识别的应用领域,其主要功 能是: 1、给空白射频识别卡写入欲贮存的数据信息; 2、阅读射频识别卡中当前贮存的各类数据信息; 3、修改(重新写入)射频识别卡中的数据信息。 (3)微波天线:它与读写器相连接,主要是向射频识别卡发送和接收相关 的数据信号。 二、主要技术特点:微波射频自动识别技术的工作频段分为915MHZ、2450MHZ、5800MHZ三种,它与低频自动识别(即市面上流行的IC卡,其工作频段为125kHz、13.5MHz)技术相比有如下突出的优点: (1)超薄型软性胶片基层,轻、薄、小巧、适合多种封装形式需要,带强力自粘胶带; (2)无源型、免维护,使用寿命长达10年以上,反复擦写10万次以上,性价比高,一致性好,适于大规模使用。 (3)阅读距离远(最远可达10m以上); (4)读卡速度快(ms级),是毫秒级,每读32bits<2ms,可对高速移动物体(如汽车)进行识别; (5)可穿过玻璃、布料、木材、塑料等非金属介质阅读,也可在油污、粉尘等恶劣环境下工作; (6)方向性好,指向性阅读,支持多个读写器在同一个小区域内工作,不互相干扰; (7)采用防冲突通讯协议,有效二进制树型防冲突机制,每秒可读50张以上

RFID技术与应用试题库含答案汇总

《RFID技术与应用》试题库(含答案) 一、填空题(共7题,每题2分,共14分)【13选7】 1.自动识别技术是一个涵盖【射频识别】、【条码识别技术】、【光学字符识别(OCR)】技术、磁卡识别技术、接触IC卡识别技术、语音识别技术和生物特征识别技术等,集计算机、光、机电、微电子、通信与网络技术为一体的高技术专业领域。 2.自动识别系统是应用一定的识别装置,通过与被识别物之间的【耦合】,自动地获取被识别物的相关信息,并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的数据采集系统,加载了信息的载体(标签)与对应的识别设备及其相关计算机软硬件的有机组合便形成了自动识别系统。3.条码识别是一种基于条空组合的二进制光电识别,被广泛应用于各个领域,尤其是【供应链管理之零售】系统,如大众熟悉的商品条码。 4.RFID技术是20世纪90年代开始兴起的一项自动识别技术,即利用【射频】信号通过空间【耦合】(交变磁场或电磁场)实现【无】接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 5.国际标准(国际物品编码协会GS1),射频识别标签数据规范1.4版(英文版),也简称【EPC】规范。 6.射频识别标签数据规范给出包括【“标头”】和【“数字字段”】的标签通用数据结构,所有的RFID标签都应该具有这种数据结构。 7.ISO14443中将标签称为邻近卡,英语简称是【PICC】,将读写器称为邻近耦合设备,英文简称是【PCD】。 8.ISO15693与ISO14443的工作频率都是【13.56】Mhz。 9.ISO15693标准规定标签具有【8】字节的唯一序列号(UID)。 10.对于物联网,网关就是工作在【网络】层的网络互联设备,通常采用嵌入式微控制器来实现网络协议和路由处理。 11.控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。一般读写器的I/O接口形式主要有【RS-232串行接口】、【RS-485串行接口】、【以太网接口】、【USB接口】。 12.电子标签按照天线的类型不同可以划分为【线圈型】、【微带贴片型】、【偶极子型】。13.125KHz RFID系统采用【电感耦合】方式工作,由于应答器成本低、非金属材料和水对该频率的射频具有较低的吸收率,所以125KHz RFID系统在【动物识别】、工业和民用水表等领域获得广泛应用。 二、判断题(叙述完全正确请在题前括号内填入“对”字或打上“√”符号,否则填入“错”字或打上“╳”符号)(共20题,每题1分,共20分)【30选20】 1.【对】自动识别技术是物联网的“触角”。 2.【对】条码与RFID可以优势互补。 3.【错】IC卡识别、生物特征识别无须直接面对被识别标签。 4.【错】条码识别可读可写。 5.【对】条码识别是一次性使用的。 6.【错】生物识别成本较低。 7.【对】RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。 8.【错】长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几百米,如自动收费或识别车辆身份等。【对】只读标签容量小,可以用做标识标签。.9.

RFID技术及其应用

电气专业选修课RFID 技术 及其应用 专业前沿知识

自动识别技术 自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段,它是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术。 自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展,初步形成了一个包括条码技术、磁条(卡)技术、光学字符识别、系统集成化、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、机电、通信技术为一体的高新技术学科。

条形码技术 自动识别技术的形成过程是与条码的发明、使用和发展分不开的。 条码是由一组规则排列的条和空、相应的数字组成,这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读,而且很容易译成二进制数和十进 制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法,构成不同的图形符号,即各种符号体系,也称码制,适用于不同的应用场合。 目前使用频率最高的几种码制是 EAN、UPC、39 码,交插 25 码和 EAN128 码,其中 UPC 条码主要用于北美地区,EAN 条码是国际通用符号体系,它们是一种定长、无含义的条码,主要用于商品标识。 它是一种连续型、非定长有含义的高密度代码,用以表示生产日期、批号、数量、规格、保质期、收货地等更多的商品信息。

光学字符识别技术 这是属于图型识别的一门技术。它是针对印刷体字符,采用光学 的方式将文档资料转换成为原始资料黑白点阵的图像文件,然后通过识别软件将图像中的文字转换成文本格式,以便文字处理软件进一步编辑加工的系统技术。 电子政务、金融、保险、税务、工商等行业用户对信息识别的需 求已越来越广泛,由此大力促使了识别技术的大规模的应用。而个人消费者对资料电子化、手写识别技术等需求拓展了OCR识别技术在这一领域的应用之路。与此同时,网络时代的特征也在影响着OCR应用市场的前进步伐,政府、公司、家庭、个人均是网络时代的组成部分,个人资料电子化、商务办公自动化等需求的呼声越来越高涨,从这个角度来看,OCR应用市场的崛起颇有“时世造英雄”的意味。

射频识别技术及应用发展

射频识别技术RFID(RadioFrequencyIdentification)是近年来新兴的一项自动识别技术[1]。RFID利用射频方式进行非接触双向通信,从而实现对物体的识别,并将采集到的相关信息数据通过无线技术远程进行传输。和目前广泛采用的条型码技术比较,RFID通过射频信号使用户可以自动识别目标对象,无需可见光源,读写器在一定距离范围内可以从任意方向实现卡片的操作。它具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间。利用这项技术能够同时处理多个射频标签,适用于批量识别场合并对RFID标签所附着的物体进行追踪定位,提供位置信息。同时具有抗污染、读取距离远、信息量大的特点。因此RFID被认为是近几年全球最热门的明星产业之一,有关专家预计2010年全球RFID市场将达到3000亿美元。 RFID的主要核心部件是读写器和电子标签,通过相距几厘米到几米距离内读写器发射的无线电波来读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。由于电子标签的存储容量可以是296次方以上,因此,它彻底抛弃了条形码的种种限制,使世界上的每一种商品都可以拥有独一无二的电子标签。具有电子标签的商品,从它在工厂的流水线上开始,到被摆上商场的货架,再到消费者购买后最终结账,甚至到电子标签最后被回收的整个过程都能够被追踪管理。 RFID技术具有很多突出的优点,如不需人工干预,不需直接接触、不需光学可视即可完成信息输入和处理,可工作于各种恶劣环境,可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便,实现了无源和免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,机具无直接对最终用户开放的物理接口,能更好地保证机具的安全性等。在数据安全方面,除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理,如DES、RSA、DSA、MDS等,读写器与电子标签之间也可相互认证,实现安全通信和存储。电子标签系统的成本一直处于下降的趋势,越来越接近接触式IC卡系统,甚至更低,为其大量应用奠定了基础。如果RFID技术能与电子供应链紧密联系,将有可能在几年以内取代条形码扫描技术。 RFID技术以其独特的优势,逐渐地被广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,RFID产品的成本将不断地降低,其应用将越来越广泛。RFID技术在国外发展非常迅速,在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部,RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,如交通监控、高速公路自动收费系 射频识别技术及应用发展* 徐济仁1,2陈家松2牛纪海2(1.合肥工业大学合肥230032;2.电子工程学院合肥230037) 摘要:无线射频识别(R FID)技术是一种非接触性的自动识别技术,已被广泛应用于生产、管理、生活等各 领域,并逐渐成为主要的自动识别技术。文章结合当前国内外射频识别技术的最新动态,详细地分析了射频识 别技术特点和工作原理,介绍了射频识别技术的应用和发展过程中的面临的的问题,并指出了射频识别技术 的发展趋势。 关键词:射频识别;R FID;原理;应用;展望 收稿日期:2008-12-26 *基金项目:新世纪优秀人才支持计划(NECT-04-0702)资助项目。 21

RFID技术在物联网中的应用课后习题答案及解析

第二章 1、完整的自动识别管理系统包括哪几个部分? 答:完整的自动识别管理系统包括自动识别系统(Auto Identification System,AIDS),应用程序编程接口(Application Programming Interface ,API),或则中间件(Middleware)和应用系统软件(Application Software)。 2、自动识别技术主要包括哪几种类型? 答:自动识别技术可以分为条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、磁卡识别技术、光学识别技术和射频识别技术。 3、简述RFID系统的主要构成。 答:RFID系统主要有电子标签、读写器、RFID中间件和应用系统软件四部分组成。 第三章 1、简述EPC系统(物联网)的基本构成及其主要功能。 答:EPC系统有全球产品电子编码体系、射频识别系统及信息网络系统三大部分组成,它利用全球产品电子编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码,构成一个实现全球万事万物信息实时共享的实物物联网。 2、EPC系统的工作流程。 答:在物联网中每一物品都被赋予一个产品电子编码即EPC,可用来对物品尽心五一的表示。产品电子编码主要存储在物品的电子标签中,读写器可通过对电子标签进行读写达到对产品的识别的目的,电

子标签与读写器构成一个识别系统,读写器对电子标签进行读取后将产品电子编码发送给中间件,中间件通过物联网向名称解析服务器发送一条查询指令,名称解析服务根据特定规则查询获得物品存储信息的IP地址,并根据IP地址访问物联网信息发布服务以获得物品的详细信息,IOT-IS中存储着该物品的详细信息,当期收到查询要求后就将该物品的详细以网页的形式返回给中间件以供查询。在上述过程中,通过将产品电子编码与物联网信息发布服务联系起来,不仅可以获得大量的物品信息,而且将实现对物品数据的实时更新。 3、物联网RFID标准体系包括哪些? 答:射频识别标准体系主要有4部分组成,分别为基数标准,数据内容标准,一致性标准和应用标准。 第四章 1、简述RFID电子标签的主要功能,并根据所使用的不同技术,列出常用的几中电子标签。 答:电子标签其本质是一种数据载体,主要功能是携带物品的信息,并提供接口,以便读卡器自动识别这些信息。一位电子标签,采用声表面波器件的标签,基于存储器的标签,基于微处理器的标签。2、简要描述射频法工作原理。 答:运用射频法工作的系统,由电子标签,读写器(检测器)和去激活器3部分组成。电子标签主要工作电路是Lc谐振电路,其主要功能是将电磁场频率协调到某一个频率fR上。读写器发生某一频率fG的电磁波,当电磁波的频率fG和电子标签的谐振频率相同

基于射频识别技术的仓库管理解决方案

基于射频识别技术(RFID)仓储管理 系统 济南恒大视讯科技有限公司 2011年6月29日

目录 一、前言 (3) 二、系统总体设计 (4) 2.1方案概述 (4) 2.2技术特点 (6) 2.3系统架构 (7) 2.4硬件施工 (8) 2.5作业流程 (10) 2.6与现有ERP系统的整合 (13) 三、系统功能 (14) 3.1系统管理 (14) 3.2出入库单管理 (15) 3.3仓库管理 (15) 3.4报表中心 (22) 3.5电子仓库地图 (26) 四、相关系统设备 (26) 4.1手持终端读写器 (26) 4.2无源电子标签 (27) 4.3电子标签专用打印机 (28) 五、相关问题的解决方法 (28) 5.1入库时货物如何定位到存放位置 (28) 5.2出库时实际库存数量少于出库单的计划出库数量 (29) 5.3盘点时如何正确核实货物包装箱上的电子标签中的数量与装箱实际数量一致 (29)

一、前言 仓储在企业的整个供应链中起着至关重要的作用,如果不能保证正确的进货和库存控制及发货,将会导致管理费用的增加,服务质量难以得到保证,从而影响企业的竞争力。传统简单、静态的仓储管理已无法保证企业各种资源的高效利用。如今的仓库作业和库存控制作业已十分复杂化多样化,仅靠人工记忆和手工录入,不但费时费力,而且容易出错,给企业带来巨大损失。我国仓库管理的现状不容乐观,大多数仓库还停留在比较原始的人工管理阶段,通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式支持自有的仓储管理,需要投入大量人力成本来对仓库中货物和进出仓库的车辆、集装箱的信息进行登记管理,这样不但造成人力资源的浪费,而且有较高的出错率。 无线射频自动识别技术(Radio FrequencyIdentification,俗称电子标签)是全球物流领域最新的应用技术,把RFID本身的技术优点与仓库管理的需求相结合,可以很好地解决目前仓库管理中的问题,提高工作效率。基于RFID自动识别技术的现代化仓库管理系统(WMS)能够有效地对仓库流程和空间进行管理,实现批次管理、快速出入库和动态盘点;帮助仓库管理人员对库存物品的入库、出库、移动、盘点等操作进行全面控制和管理,有效地利仓库的存储空间,提高的仓库的仓储能力。这种系统可以大大的简化物品的库存管理,满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。此仓储管理系统是基于SQL大型数据库,业务流程模块包括物料管理、入库管理、出库管

浅析RFID技术的类型、应用领域和优点

浅析RFID技术的类型、应用领域和优点 为什么我们的快递可以一直准确无误在路线上?为什么学校图书馆里海量的书籍却管理得整齐有序?为什么有些不小心失窃的物品可以迅速追踪回来?而这些都得利用RFID技术,因为在这个物联网的时代,它是数据连接、数据交流的关键技术之一。什么是RFID技术?RFID又称无线射频识别,通过无线电讯号识别并读写特定目标数据,不需要机械接触或者特定复杂环境就可完成识别与读写数据。如今,大家所讲的RFID技术应用其实就是RFID标签,它已经存在于我们生活中的方方面面。 它的工作方式有两种情况,一种就是当RFID标签进入解读器有效识别范围内时,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的信息,另一种就是由RFID标签主动发送某一频率的信号,解读器接收信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 在二十世纪中期,基于雷达的改进和应用,射频识别技术就开始奠定基础,此后便开始初步发展,直到今天,RFID技术应用已经有了长达半个世纪的历史,目前,RFID技术在国内外的发展状况良好,尤其是美国、德国、瑞典、日本、南非、英国和瑞士等国家,均有较为成熟和先进的RFID系统,我国在这方面的发展也不甘落后,比较成功的案例的是推出了完全自主研究远距离自动识别系统。 接下来小编就带着大家读懂RFID技术: 三种类型 由RFID技术衍生的产品主要有三大类: 1. 无源RFID产品: 此类产品需要近距离接触式识别,比如饭卡、银行卡、公交卡和身份证等,这些卡类型都是在工作识别时需要近距离接触,主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ和915MHZ。这类产品也是我们生活中比较常见,也是发展比较早的产品。 2. 有源RFID产品:

论RFID技术及其应用领域(一)

论RFID技术及其应用领域(一) 摘要]随着RFID技术的快速发展,其应用领域已经扩展到了人们工作与生活的各个领域。RFID 的应用已经成为科研机构,商业系统,信息产业和国家部委等非常重视的一个重要课题。本文综述了RFID技术的发展现状和应用领域,也展望了未来的趋势和挑战。我们特别地介绍了RFID技术典型应用领域,例如RFID供应链管理、RFID在医院和国防领域中的应用。基于这些,我们也总结了RFID技术在企业中的一个应用框架。 关键词]RFID标签阅读器频率数据格式安全性标准化 RFID技术起源于第二次世界大战并已经发展五十多年了。近年来,由于这种技术成本的急剧下降以及功能的提升,使得零售业、服务业、制造业、物流业、信息产业、医疗和国防领域对RFID技术的关注迅速升温。 基本的RFID系统由RFID标签、RFID阅读器及应用支撑软件等三部分组成。一个完整的RFID 系统还需要物体名称服务(ObjectNameService)系统和物理标记语言(PhysicalMark-upLanguage)两个关键部分。用户可以根据工作距离、工作频率、工作环境要求、天线极性、寿命周期、大小及形状、抗干扰能力、安全性和价格等因素选择适合自己应用的RFID系统。 RFID的应用领域在逐渐扩宽,已经广泛应用于我们的现实生活与工作中,下面就做一个全面的介绍。 一、安全管理 安全管理和个人身份识别是RFID的一个主要而广泛的应用领域。我们日常生活当中最常见的就是用来控制人员进出建筑物的门禁卡。许多组织使用内嵌RFID标签的个人身份卡,可以在门禁处对个人身份进行鉴别。 类似的,在一些信用卡和别的支付卡中都内嵌了RFID标签。还有一些卡片使用RFID标签自动的缴纳公共交通费用,目前北京地铁和公交系统当中就应用了这种卡片。从本质上来讲,这种内嵌RFID的卡片可以去替代那种在卡片上贴磁条的卡片,因为磁条很容易磨损和受到磁场干扰,而且RFID标签具有比磁条更高的储存能力。 二、RFID在供应链管理当中的应用 在供应链管理中,RFID标签用于在供应链当中跟踪产品,从原材料供货商供货到仓库储存以及最终销售。新的应用主要是针对用户订单跟踪管理,建立中央数据库记录产品的移动。制造商、零售商以及最终用户都可以利用这个中央数据库来获知产品的实时位置,交付确认信息以及产品损坏情况等信息。在供应链的各个环节当中,RFID技术都可以通过增加信息传输的速度和准确度来节省供应链管理成本,依据可以节省成本的多少对一些行业进行了排序,对RFID可以节省成本的多少进行了排序。 可读写的RFID标签可以储存关于周围环境的信息,可以记录它们在供应链当中流动时的时间和位置信息。美国食品和药品监督局就提出了使用RFID来加强对处方药管理的应用方案。在这个系统当中,每一批药品都要贴上一个只读的RFID标签,标签当中储存了惟一的序列号。供货商可以在整个发货过程当中跟踪这些写有序列号的RFID标签,并且让采购商把序列号和收货通知单上面的序列号核对。这样就可以保证药物的来源可靠性以及去向的可靠性。美国食品与药物监督局认识到要想在所有处方药的供应链管理当中实施这样一个计划,将是一个极其庞大的任务,所以他们为了调查RFID这种技术的可行性,提出了一个三年规划,这个计划已于2007年结束,并为FDA采用RFID技术进行处方药管理提供技术的支持。 与RFID在供应链领域当中进行应用具有密切联系的,还有在准时出货(Just-in-timeproductshipment)当中的应用。如果在个零售商店和相关仓库中的所有货物都贴有RFID 标签,那这个商店就可以拥有一个具有精确库存信息的数据库来对它的库存进行有效的管理。这样的系统可以提前警告缺货以及库存过多的情况,仓库竹理系统可以根据标签里面的信息自动的定位货物,并月白动的把正确的货物移动到装卸的月台上,并运送到商店。沃尔玛现

RFID技术的典型应用

FRID技术的典型应用 目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。 一、低频(从125KHz到134KHz) 其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。 主要应用: 1.畜牧业的管理系统 2.汽车防盗和无钥匙开门系统的应用 3.马拉松赛跑系统的应用 4.自动停车场收费和车辆管理系统 5.自动加油系统的应用 6.酒店门锁系统的应用 7.门禁和安全管理系统 二、高频(工作频率为 在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。 主要应用: 1.图书管理系统的应用 2.瓦斯钢瓶的管理应用 3.服装生产线和物流系统的管理和应用 4.三表预收费系统 5.酒店门锁的管理和应用 6.大型会议人员通道系统 7.固定资产的管理系统 8.医药物流系统的管理和应用 9.智能货架的管理 三、甚高频(工作频率为860MHz到960MHz之间) 甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m 左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。 主要应用:

基于射频识别技术的门禁系统(完整版)

摘要 为了适应信息时代的需要,保证建筑内部的安全性,满足用户当时的各种需求,门禁系统应运而生。门禁系统集电脑技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体,使卡与锁之间实现完整“对话”功能,以智能卡来控制门锁的开启,开创了门禁管理的新概念,它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式,而且也给使用者带来了极大的方便。为此,本文研究一种基于射频识别(Radio Frequence Identification:RFID)技术的门禁系统。 (1)研究了基于射频识别技术的门禁系统的总体设计,设计了射频IC读卡器的电路原理图,给出了PCB板。读卡器主要由射频天线、读卡模块、RS485通信接口及单片机控制系统组成,能读写Philips公司的Mifare非接触式智能射频卡,读卡距离约10cm。当没有卡进入读卡能量范围时,系统显示时钟,当有卡进入时则读卡内数据并将卡号信息显示在液晶显示器上。 (2)深入研究RFID 天线的EMC过滤器、接收电路以及天线匹配电路等构成,结合本设计采用了线圈天线,并从品质因素Q和调谐频率两方面设计读写器天线,设计优化了天线耦合电路。 (3)针对设备组网应用要求,门禁终端通信采用RS485总线,同时结合门禁读卡器研究了RS485的网络拓扑结构,通过RS485接口与PC机组成通信网络系统。读卡器平时可独立工作,PC机会每隔一定时间访问读卡器,用PC机上的时钟统一校准读卡器上的时钟,并读取存储器内的读卡数据,以便读卡器中的数据得到及时处理。 (4)设计单片机的包看门狗、液晶显示、数据存储和实时时钟等在内的外围模块电路,采用串口设计如SPI、I2C等,从而节约了单片机的I/O接口。同时结合门禁系统设计门禁控制电路,完成设备的选材。 (5)根据射频识别门禁系统总体设计要求,采用模块化软件设计方法,根据MF RC500的特性,系统地对MF RC500芯片的操作流程进行研究,设计主程序的流程图和各个模块子程序,使用C51语言开发了读写器的底层控制软件,并完成程序的调试,证明结果满足设计要求。 射频识别以其方便快捷成为业界瞩目的焦点,而中国正在成为射频识别标签生产最被看好的生产基地。将射频识别应用到门禁系统,具有广泛的应用前景,本文基于这一思想设计了小型门禁系统的底层模块,同时还有待于进一步研究扩展,比如利用Internet接入取代RS485联网方式,扩大系统的规模。 关键词:门禁系统;射频识别;MF RC500;读卡器;串口通信 I

关于射频识别技术在日常生活中的应用

关于射频识别技术在日常生活中的应用 摘要:射频识别即RFID技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。由于其方便快捷性,目前RFID技术应用很广,如:在零售业,图书馆,门禁系统,铁道交通管理,相信在未来会发挥更重要的作用。关键词;射频识别 RFID 条形码应答器 射频识别是一种无线射频识别技术,是自动识别技术的一种。其英文名是Radio FrequencyI dentification,RFID的基本技术原理起源于二战时期,最初盟军利用无线电数据技术来识别敌我双方的飞机和军舰。战后,随着芯片和电子技术的提高和普及,欧洲开始率先将RFID技术应用到公路收费等民用领域。到二十一世纪初,RFID迎来了一个崭新的发展时期,其在民用领域的价值开始得到世界各国的广泛关注,特别是在西方发达国家,RFID技术大量应用于门票防伪、生产自动化、门禁、公路收费、停车场管理、身份识别、货物跟踪等民用领域中,其新的应用范围还在不断扩展,层出不穷。本世纪初,RFID进入中国,并很快得到政府的大力支持,2006年6月,中国发布了《中国RFID技术政策白皮书》,标志着RFID的发展已经提高到国家产业发展战略层面。到2008年底,中国参与RFID的相关企业达数百家,已经初步形成了从标签及设备制造到软件开发集成等一个较为完整的RFID产业链,据专家估计,2008年中国RFID相关产值达到80亿元左右,并将在未来5-10年保持快速发展。 RFID的工作原理是:标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能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,阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统,是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理是阅读器发射一特定频率的无线电波能量给应答器,用以驱动应答器电路将内部的数据送出,此时阅读器便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。简单点讲就是:标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能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,阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 当然,有人停留解释后会有种感觉,即射频技术与条形码很相似,但射频技术与条形码其实是两种不同的技术,有不同的适用范围,有时会有重叠。两者之间最大的区别是:条形码是“可视技术”,扫描仪在人的指导下工作,只能接收它视野范围内的条形码。相比之下,射频识别不要求看见目标,只要在接受器的作用范围内就可以被读取。条形码本身还具有其他缺点,如果标签被划破,污染或是脱落,扫描仪就无法辨认目标。条形码只能识别生产者和产品,并不能辨认具体的商品,贴在所有同一种产品包装上的条形码都一样,无法辨认哪些产品先过期。而射频标签的芯片内存有该产品的详细信息:产品的名称、产地、材料、批次、生产日期,以及产品有效等信息。 由于ID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,这也是其最重要是的优点之一,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒。它通过射频信号自动识别目标

射频识别技术的原理及应用

射频识别技术的原理及应用 射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是自动识别技术的一种,即通过无线射频方式进行非接触、双向数据通信对目标加以识别,可以快速读写、长期跟踪管理。 RFID是物联网发展的排头兵和中枢技术之一。RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节,现阶段物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域,利用RFID技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享。作为物联网的核心基础之一,RFID产业能否健康发展将直接关系到物联网建设的成败。一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。 根据阅读器及电子标签之间的能量感应方式,RFID有两种耦合类型 电感耦合(感应耦合):变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据为电磁感应定律。 反向散射耦合:雷达原理模型,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。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。

电感耦合与反向散射耦合的差别 在反向散射耦合方式中,阅读器的天线将读写射频能量以电磁波的方式发送到空间范围内,建立有效阅读区域,位于该区域中的标签从阅读器天线发出的电磁场中提取工作能量,并将标签内存的数据信息传送到阅读器,阅读器对信号解码后送计算机系统进行处理。反向散射耦合将射频能量以电磁波的形式发送出去。 在电感耦合方式中,阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈周围,通过交变闭合的线圈磁场,沟通阅读器线圈与射频标签之间的射频通道,没有向空间辐射电磁能量。 RFID技术的基本工作原理:标签进入磁场后,接收阅读器发出的射频信号,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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

RFID技术及其应用综述

RFID技术及其应用综述 摘要:RFID技术自1948年问世以来,已有50多年的历史,但其发展却是近几年才兴起的.特别是最近两三年,RFID技术得到了迅猛的发展.RFID技术关键是利用无线电波来进行通信的一种自动识别技术.其基本原理是通过阅读器和粘贴在物体上的电子标签之间的电磁耦合来进行数据通信.与传统的识别技术相比,RFID具有远距离快速识别,数据存储量大、数据可更新等诸多优势.RFID 是自动识别技术的高级形式,其独特的技术优势将为人类的生活和生产做出杰出的贡献.以RFID为研究对象。阐述RFID的定义,简述RFID系统的组成部件、工作原理和分类,分析RFID技术的优势所在,并介绍RFID技术的主要应用领域. 关键词:RFID;电子标签;阅读器;工作原理;应用 0 引言 射频识别技术(RFID,即Radio Frequency Identification)是利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的的自动识别技术。它和传统的磁卡、IC卡相比,射频卡最大的优点就在于非接触,因此完成识别工作时无须人工干预,适合于实现系统的自动化且不易损坏,可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡,操作快捷方便。射频卡不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境短距离的射频卡可以在这样的环境下替代条码,用在工厂的流水线等场合跟物体。长距离的产品多用于交通上,距离可达几十米,可用在自动收费或识别车辆身份等场合。射频卡的几个主要模块集成到一块芯片中、完成与读写器通信,芯片上有内存部分用来储存识别号码或其它数据:内存容量从几个比特到几十千比特。芯片外围仅需连接天线(和电池),可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式、倒如常见的信用卡的形式及小圆片的形式等。和条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比,射频卡具有非接触,工作距离长,适于恶劣环境,可识别运动目标等优点。在多数RFID系统中,读写器在一个区域内发射能量形成电磁场,区域大小取决于工作频率和天线尺寸。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡,而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数甚至与GPS系统连接来跟踪物体。 1 RFID系统的组成部件 最基本的RFID系统由电子标签、天线和阅读器组成. 1.1电子标签(Tag) 电子标签中存储有能够识别目标的信息,由耦合元件及芯片组成,有的标签内置有天线,用于和射频天线间进行通信.标签中的存储区域可以分为两个区,一个是ID区——每个标签都有一个全球唯一的ID号码,即UID,UID是在制作芯片时放在ROM中的,无法修改.另一个是用户数据区,是供用户存放数据的,可以进行读写、覆盖、增加的操作. 1.2 天线(Antenna)

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