RFID通信技術(shù)

1、目 錄4.RFID技術(shù)的應(yīng)用案例技術(shù)的應(yīng)用案例3.RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景2.RFID的通信技術(shù)的通信技術(shù)1.RFID技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)簡(jiǎn)介1.1 RFID與物聯(lián)網(wǎng)什么是物聯(lián)網(wǎng)? ?英文名稱“The Internet of things”，簡(jiǎn)單而言，是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。定義：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化

2、識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)是RFID電子標(biāo)簽技術(shù)。 1.1 RFID與物聯(lián)網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。實(shí)質(zhì)：利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別， 進(jìn)而通過(guò)開(kāi)放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享， 實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。1.2 什么是RFID技術(shù)？RFID(Radio Frequency Identification)，射頻識(shí)

3、別技術(shù)，又可稱電子標(biāo)簽，無(wú)線射頻識(shí)別，感應(yīng)式電子晶片，近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子條碼等。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境?？勺R(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。 1.3 RFID的發(fā)展歷程19411950：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù)，1948年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了

4、RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)；19511960：早期RFID技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究；19611970：技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試；19711980：技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RFID技術(shù)測(cè)試得到加速，出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用；19811990：RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)；19912000：標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視，產(chǎn)品得到廣泛采用，逐漸成為人們生活中的一部分； 2001今：RFID產(chǎn)品種類更加豐富，電子標(biāo)簽成本不斷降低，規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。1.4 RFID技術(shù)的特點(diǎn)射頻識(shí)別技術(shù)具有體積小、信息量

5、大、壽命長(zhǎng)、可讀寫(xiě)、保密性好、抗惡劣環(huán)境、不受方向和位置影響、識(shí)讀速度快、識(shí)讀距離遠(yuǎn)、可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，支持快速讀寫(xiě)、非可視識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。RFID技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)定位和通信技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物資的實(shí)時(shí)管理跟蹤與信息共享。 RFID是一種突破性的技術(shù)：可以識(shí)別單個(gè)的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識(shí)別一類物體；其采用無(wú)線電射頻，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來(lái)讀取信息；可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀，而條形碼只能一個(gè)一個(gè)地讀。此外，儲(chǔ)存的信息量也非常大。1.4 RFID技術(shù)的特點(diǎn)類別信息載體信息量讀寫(xiě)性讀取方式保密性智能化抗干擾壽命

6、成本條碼條碼紙、塑料薄膜、金屬表面小只讀CCD或光束掃描差無(wú)差較短最低磁卡磁卡磁性物質(zhì)一般讀/寫(xiě)電磁轉(zhuǎn)換一般無(wú)較差短低ICIC卡卡EEPROM大讀/寫(xiě)電擦除、寫(xiě)入好有好長(zhǎng)較高RFIDRFID卡卡EEPROM大讀/寫(xiě)無(wú)線通信好有很好最長(zhǎng)較低1.5 RFID的通信機(jī)制RFID構(gòu)成？： Tag 電子標(biāo)簽Reader 讀寫(xiě)器Antenna 天線通信原理：在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器間，通過(guò)兩者間的天線架起空間電磁波傳輸?shù)耐ǖ溃ㄟ^(guò)電感耦合或電磁耦合的方式，實(shí)現(xiàn)能量和數(shù)據(jù)信息的傳輸。1.5 RFID的通信機(jī)制標(biāo)簽標(biāo)簽進(jìn)入進(jìn)入磁場(chǎng)磁場(chǎng)后后接收讀接收讀寫(xiě)器發(fā)寫(xiě)器發(fā)出的射出的射頻信號(hào)頻信號(hào)Passive

7、 Tag，無(wú)源標(biāo)簽或，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽被動(dòng)標(biāo)簽：憑借從感應(yīng)電流憑借從感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息片中的產(chǎn)品信息Active Tag，有源標(biāo)簽或，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽主動(dòng)標(biāo)簽：由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)某一頻率的信號(hào)讀讀寫(xiě)寫(xiě)器讀取器讀取信息并解碼信息并解碼后，送至中后，送至中央信息系統(tǒng)央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。據(jù)處理。目 錄4.RFID技術(shù)的應(yīng)用案例技術(shù)的應(yīng)用案例3.RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景2.RFID的通信技術(shù)的通信技術(shù)1.RFID技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)簡(jiǎn)介Review：OSI參考模型？ OSI模型 IEEE8

8、02傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層表示層應(yīng)用層會(huì)話層LLCMAC2.1 物理層的相關(guān)技術(shù)物理層處于系統(tǒng)的最底層，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。主要功能：為數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路，數(shù)據(jù)通路可以是一個(gè)物理媒體，也可以是多個(gè)物理媒體連接而成。其完成一次數(shù)據(jù)傳輸，包括激活物理設(shè)備，傳送數(shù)據(jù)，終止物理連接。物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實(shí)體，為數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，一是要保證數(shù)據(jù)能在其上正確通過(guò)，二是要提供足夠的帶寬，以減少信道上的擁塞。傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿足點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)，串行或并行，半雙工或全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰?，完成物理層的一些管理工作?.2 MAC層RFID系統(tǒng)的基本工作流程？：讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送

9、一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，標(biāo)簽獲得能量被激活；標(biāo)簽將自身攜帶的數(shù)據(jù)編碼等信息通過(guò)標(biāo)簽內(nèi)置天線發(fā)送出去；讀寫(xiě)器接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，讀寫(xiě)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。如果只有一個(gè)射頻標(biāo)簽位于閱讀器的可讀范圍內(nèi)，將不需要其他的命令形式就可以直接進(jìn)行識(shí)讀。但是，通常閱讀器的激活范圍內(nèi)會(huì)有多個(gè)射頻標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，將會(huì)相互干擾形成所謂的數(shù)據(jù)沖突，使得通信失敗，浪費(fèi)有限的帶寬，降低信道的利用率，增加射頻標(biāo)簽的接入延時(shí)。射頻識(shí)別系統(tǒng)通常用通信方式方式一：從閱讀器到應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)送的數(shù)據(jù)流同時(shí)被所有的應(yīng)答器接收。

10、這如同數(shù)百個(gè)無(wú)線電廣播接收機(jī)同時(shí)接收一個(gè)發(fā)送信息相類似，而信息是由一個(gè)無(wú)線電廣播發(fā)射機(jī)發(fā)射的，也被稱為“無(wú)線電廣播”；方式二：在閱讀器的作用范圍有多個(gè)應(yīng)答器的數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給閱讀器，這種通信方式稱為多路存取。RFID的MAC協(xié)議RFID系統(tǒng)的主要目的是讀取射頻標(biāo)簽所含有的信息。在多路訪問(wèn)控制信道上，確定下一個(gè)使用者的協(xié)議屬于數(shù)據(jù)鏈路層的一個(gè)子層，稱為MAC（介質(zhì)訪問(wèn)控制）子層。MAC層主要負(fù)責(zé)控制與連接物理層的物理介質(zhì)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，MAC協(xié)議可以事先判斷是否可以發(fā)送數(shù)據(jù)，如果可以發(fā)送將給數(shù)據(jù)加上一些控制信息，最終將數(shù)據(jù)以及控制信息以規(guī)定的格式發(fā)送到物理層；在接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，MAC協(xié)議首先判斷輸

11、入的信息是否發(fā)生傳輸錯(cuò)誤，如果沒(méi)有錯(cuò)誤，則去掉控制信息發(fā)送至邏輯鏈路控制（LLC）子層。其核心是相互競(jìng)爭(zhēng)的用戶間如何分配同意信道資源。為了盡量避免信道沖突的發(fā)生，RFID系統(tǒng)中需要在MAC層設(shè)計(jì)防沖突算法。通信沖突解決基本方法在通信技術(shù)中，通信沖突問(wèn)題是長(zhǎng)久以來(lái)存在的問(wèn)題，但同時(shí)也已研究了許多相應(yīng)的解決方法。這些方法大致可分為如下四種：空分多址(SDMA)、頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)。防沖突算法的設(shè)計(jì)和選取與實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)密切相關(guān)，需要具體問(wèn)題具體分析。防沖突基本方法（1）空分多路法（SDMA）：在分離的空間范圍內(nèi)重新使用確定的資源（通路容量）的技術(shù)。（2）

12、時(shí)分多路法（TDMA）：把整個(gè)可供使用的通路容量按時(shí)間分配給多個(gè)用戶的技術(shù)。（3）頻分多路法（FDMA）：把若干個(gè)使用不同載波頻率的傳輸通路同時(shí)提供給通信用戶使用的技術(shù)。（4）碼分多路法（CDMA）：允許所有使用者同時(shí)使用全部頻帶(1.2288Mhz)，且把其他使用者發(fā)出訊號(hào)視為雜訊，完全不必考慮到訊號(hào)碰撞問(wèn)題?；跁r(shí)間片的多址接入（TDMA）該技術(shù)把整個(gè)可供使用的信道容量按時(shí)間分配給多個(gè)用戶，它在數(shù)字移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的范圍內(nèi)得到廣泛的推廣。該方法又分為標(biāo)簽控制和識(shí)讀器控制兩種方法標(biāo)簽控制法的工作是非同步的，因?yàn)檫@種方法中識(shí)讀器沒(méi)有參與數(shù)據(jù)的傳輸控制，這種控制法很慢而且不靈活。因此大多數(shù)RFID

13、系統(tǒng)采用由識(shí)讀器作為主控制器的控制方式。通過(guò)設(shè)計(jì)合理的算法，在識(shí)讀器的作用范圍內(nèi)，從所有應(yīng)答器中選擇其中一個(gè)應(yīng)答器，然后進(jìn)行相互通信，這里所有的標(biāo)簽同時(shí)由閱讀器進(jìn)行控制和檢測(cè)，控制靈活，接入效率較高。考慮到標(biāo)簽的功耗，低存儲(chǔ)性能，低價(jià)格，盡量少的計(jì)算能力等，TDMA是目前RFID系統(tǒng)使用最多的一種防沖突方法。2.3 基于時(shí)間片的多址接入算法純ALOHA純Aloha協(xié)議又稱為Aloha技術(shù)、Aloha網(wǎng)，是世界上最早的無(wú)線電計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，是20世紀(jì)70年代初研制成功的一種使用無(wú)線廣播技術(shù)的分組交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。純ALOHA的信道不設(shè)置間隙，也沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)同步信號(hào)。各個(gè)站點(diǎn)在需要發(fā)送的時(shí)候即向信道發(fā)送信

14、息，當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，各站點(diǎn)隨機(jī)延遲一個(gè)時(shí)間段后重發(fā)已經(jīng)發(fā)生沖突的數(shù)據(jù)，如再次發(fā)生沖突，則再延遲一個(gè)更大的時(shí)間后重發(fā)，如此反復(fù)，直至發(fā)送成功。純ALOHA方法首先閱讀器發(fā)出讀指令，處于射頻區(qū)的多個(gè)應(yīng)答器收到指令后，立即在隨后的幾個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇個(gè)將信息上傳給閱讀器，并且應(yīng)答器會(huì)在一個(gè)周期的循環(huán)時(shí)隙內(nèi)完成數(shù)據(jù)的上傳。加大時(shí)隙數(shù)量可以降低終端發(fā)生沖突的概率，但是信道多數(shù)時(shí)間將處于空閑的狀態(tài)，意味著防沖突識(shí)別的速度變慢；反之，減小時(shí)隙數(shù)量，會(huì)導(dǎo)致RF終端的沖突明顯增加。只適用于簡(jiǎn)單的系統(tǒng) （如只讀RF系統(tǒng)）。時(shí)隙ALOHA算法（SA）1972年，Roberts發(fā)表了一種能將純ALOHA系統(tǒng)的容量加倍的方

15、法，是對(duì)純ALOHA的機(jī)一部改善。將時(shí)間分為離散的間隔，每個(gè)間隔對(duì)應(yīng)一個(gè)分組，這種方法要求有接入需求的節(jié)點(diǎn)遵守同意的時(shí)隙邊界，每一個(gè)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)都要等到下一個(gè)時(shí)隙的開(kāi)始時(shí)刻才開(kāi)始發(fā)送，這樣只有在同一時(shí)隙內(nèi)到達(dá)的分組才會(huì)發(fā)生沖突，與純ALOHA相比沖突明顯減少。時(shí)隙ALOHA算法（SA）1、時(shí)間域被分為離散的時(shí)間間隔，即時(shí)隙；2、標(biāo)簽發(fā)送信息的起始點(diǎn)不能任意，只能在一個(gè)時(shí)隙的起始點(diǎn)；3、標(biāo)簽傳送的信息要么不沖突，要么完全沖突；4、標(biāo)簽信息的發(fā)送需要閱讀器對(duì)其進(jìn)行同步；5、與純算法相比，沖突的區(qū)間縮小了一半，信道利用率提高了一倍。避免沖突純ALOHA與時(shí)隙ALOHA的吞吐率比較吞吐率是一種關(guān)于數(shù)

16、據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率的測(cè)度，吞吐率通常是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)與它的部件處理傳輸數(shù)據(jù)能力的總體評(píng)價(jià)。對(duì)于RFID系統(tǒng)，當(dāng)吞吐率=1時(shí)，即在傳輸期間無(wú)沖突地傳輸數(shù)據(jù)包；當(dāng)=0時(shí)，表示數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)送或者是由于沖突不能準(zhǔn)確地讀出傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。二進(jìn)制搜索算法核心思想：識(shí)讀器根據(jù)沖突的信號(hào)，按照二叉樹(shù)深度優(yōu)先搜索的思想，逐步縮小范圍，搜索符合條件的標(biāo)簽，直到找到規(guī)定的射頻標(biāo)簽。為了使識(shí)讀器能辨認(rèn)出發(fā)生沖突比特位的準(zhǔn)確位置，采用Manchester編碼。Manchester編碼該編碼使用電平的改變（上升沿0/下降沿1）來(lái)表示數(shù)值位。若無(wú)狀態(tài)跳變，視為非法數(shù)據(jù)，作為錯(cuò)誤被識(shí)別。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)返回的數(shù)位有不同之值時(shí)，

17、上升沿和下降沿互相抵消，以致無(wú)狀態(tài)跳變，識(shí)讀器可知該位出現(xiàn)沖突，產(chǎn)生錯(cuò)誤，應(yīng)進(jìn)一步搜索。Manchester編碼假設(shè)有3個(gè)射頻標(biāo)簽，ID為8位，利用Manchester編碼按位識(shí)別出沖突位，如下圖。三個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，識(shí)讀器檢測(cè)出D4，D3，D1位發(fā)生沖突?；久頡equest請(qǐng)求：發(fā)送一個(gè)命令給識(shí)讀器工作區(qū)域內(nèi)的射頻標(biāo)簽。標(biāo)簽把自己的ID與接收的參數(shù)相比較，若小于或等于，則此標(biāo)簽回送給其ID給識(shí)讀器。Select選擇：發(fā)送一個(gè)參數(shù)給射頻標(biāo)簽。具有相同ID的標(biāo)簽將此作為執(zhí)行其他命令的切入開(kāi)關(guān)，即此標(biāo)簽被選擇。Read-Date讀出數(shù)據(jù)：被選中的射頻標(biāo)簽將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送給識(shí)讀器。Unsele

18、ct去選擇：取消一個(gè)原來(lái)選中的射頻標(biāo)簽，標(biāo)簽進(jìn)入“無(wú)聲”狀態(tài)。在這種狀態(tài)下標(biāo)簽完全是非激活的，對(duì)收到的Request命令暫不作應(yīng)答，過(guò)一段時(shí)間再繼續(xù)等待接收Request命令。算法原理1、首先，識(shí)讀器發(fā)送Request（11111111）命令，要求區(qū)域內(nèi)所有標(biāo)簽應(yīng)答；2、檢測(cè)有無(wú)沖突發(fā)生，若有，則確定發(fā)生沖突的最高位；3、沖突發(fā)生時(shí)，將沖突的最高位置0，高于該位的數(shù)值不變，低于該位的數(shù)值全部置為1，得到下一次Request命令所需的參數(shù)；4、每次順利讀取某個(gè)標(biāo)簽之后，最近一次發(fā)生沖突的且尚未成功分解的Request命令參數(shù)，識(shí)別此節(jié)點(diǎn)的另外一個(gè)分支，這樣不斷重復(fù)操作，直到所有發(fā)生沖突的標(biāo)簽識(shí)別

19、完以后，再識(shí)別后來(lái)到達(dá)識(shí)別器作用范圍內(nèi)的標(biāo)簽。2.4 載波偵聽(tīng)類接入?yún)f(xié)議CSMA在局域網(wǎng)中，載波偵聽(tīng)類協(xié)議CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA是應(yīng)用比較廣泛的協(xié)議。載波偵聽(tīng)多址接入（CSMA）是對(duì)時(shí)隙ALOHA協(xié)議的改進(jìn)，改進(jìn)的方法是在每個(gè)站點(diǎn)上增設(shè)硬件用于偵聽(tīng)其他站發(fā)送的載波信號(hào)。載波偵聽(tīng)信息的作用是減少?zèng)_突時(shí)間。為了使載波偵聽(tīng)有效，必須縮短傳播時(shí)延使它小于分組傳輸時(shí)間。否則因載波偵聽(tīng)的信息到達(dá)時(shí)間太晚而失去完成任務(wù)的作用。采用載波偵聽(tīng)的接入?yún)f(xié)議具有時(shí)隙ALOHA協(xié)議的大部分特性，另外增加了以載波偵聽(tīng)信息為依據(jù)進(jìn)行判決的功能。載波偵聽(tīng)信息的使用方法可分為非持續(xù)型和P持續(xù)型協(xié)議。這兩種協(xié)議

20、的操作又可分為時(shí)隙或非時(shí)隙型操作。2.5 閱讀器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述隨著RFID技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展，RFID應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，整個(gè)系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，傳統(tǒng)的單個(gè)閱讀器讀取多個(gè)標(biāo)簽的系統(tǒng)模型已經(jīng)不能滿足用戶的需求。一些大型的RFID系統(tǒng)往往需要配置成百上千閱讀器來(lái)覆蓋所有的標(biāo)簽，而這些閱讀器需要得到有效的控制盒管理，閱讀器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。閱讀器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義了閱讀器和應(yīng)用程序之間的通信，通過(guò)閱讀器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用者能夠便捷地控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有閱讀器。同時(shí)，可以對(duì)閱讀器讀取到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的篩選，去除冗余部分，從而使整個(gè)RFID系統(tǒng)更有效地工作。目前閱讀器通信協(xié)議主要有2個(gè)，由Auto-ID中心指定的R

21、eader Protocol和由IETF制定的SLRRP，它們有各自的特點(diǎn)，并被不同的生產(chǎn)商所使用。目 錄4.RFID技術(shù)的應(yīng)用案例技術(shù)的應(yīng)用案例3.RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景2.RFID的通信技術(shù)的通信技術(shù)1.RFID技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)簡(jiǎn)介只要通過(guò)RFID Reader即可，不需接觸，直接讀取信息至數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，且可一次處理多個(gè)標(biāo)簽，并可以將物流處的狀態(tài)寫(xiě)入標(biāo)簽，供下一階段物流處理使用。紙張收到臟污就會(huì)看不到，但RFID對(duì)水、油和藥品等物質(zhì)卻有強(qiáng)力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境中也可以讀取數(shù)據(jù)。形狀小型化和形狀小型化和多樣化多樣化RFID為電子數(shù)據(jù)，可以反復(fù)被覆寫(xiě)，因此可以

22、回收標(biāo)簽重復(fù)使用。如被動(dòng)RFID，不需要電池就可以使用，沒(méi)有維護(hù)保養(yǎng)的需要。數(shù)據(jù)容量會(huì)隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴(kuò)大，未來(lái)物品所需攜帶的資料將越來(lái)越大，對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充的容量的需求也增加，RFID則不會(huì)受到此類限制。數(shù)據(jù)記憶量大數(shù)據(jù)記憶量大數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)機(jī)能數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)機(jī)能耐環(huán)境性耐環(huán)境性可重復(fù)使用可重復(fù)使用RFID在讀取上尺寸不受大小與形狀限制，不需要為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。因此，RFID電子標(biāo)簽便可往小型化與應(yīng)用在不同產(chǎn)品。因此，可以更加靈活的控制產(chǎn)品的生產(chǎn)。3.1 RFID的優(yōu)勢(shì)3.2 RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)化低成本低差錯(cuò)率高安全性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，電子標(biāo)簽迄

23、今為止全球也還沒(méi)有正式形成一個(gè)統(tǒng)一的(包括各個(gè)頻段)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。目前美國(guó)一個(gè)電子標(biāo)簽最低的價(jià)格是20美分左右，這樣的價(jià)格是無(wú)法應(yīng)用于某些價(jià)值較低的單件商品，只有電子標(biāo)簽的單價(jià)下降到10美分以下，才可能大規(guī)模應(yīng)用于整箱整包的商品。雖然在RFID電子標(biāo)簽的單項(xiàng)技術(shù)上已經(jīng)趨于成熟，但總體上產(chǎn)品技術(shù)還不夠成熟，還存在較高的差錯(cuò)率(RFID被誤讀的比率有時(shí)高達(dá)20)，在集成應(yīng)用中也還需要攻克大量的技術(shù)難題。當(dāng)前廣泛使用的無(wú)源RFID系統(tǒng)還沒(méi)有非?？煽康陌踩珯C(jī)制，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的保密，RFID數(shù)據(jù)還容易受到攻擊，主要是因?yàn)镽FID芯片本身，以及芯片在讀或者寫(xiě)數(shù)據(jù)的過(guò)程中都很容易被黑客所利用。3.3 射頻

24、識(shí)別在我國(guó)的發(fā)展我國(guó)RFID技術(shù)起步較晚，標(biāo)準(zhǔn)也尚未統(tǒng)一，應(yīng)用領(lǐng)域較國(guó)外也相對(duì)局限，并且對(duì)于RFID在企業(yè)信息化等領(lǐng)域中的應(yīng)用，尚處在探索階段。我國(guó)RFID的頻段劃分工作難度較大，主要是在UHF 800900 MHz這個(gè)頻段。因?yàn)槲覈?guó)在800900 MHz的頻段都有了頻率規(guī)劃，包括公共通訊、立體聲廣播傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)，已經(jīng)基本上沒(méi)有空閑的頻率留給RFID業(yè)務(wù)。在2007年出臺(tái)的800900 MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)中對(duì)我國(guó)RFID使用頻率劃分了雙頻段，除了和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)立體聲廣播共用920925 MHz頻段外，還從800 MHz頻段中劃出了840845MHz供使用。在標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)

25、程中，我國(guó)要么自主制定自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要么承認(rèn)歐美或日本的標(biāo)準(zhǔn)，但這些都不是最好的國(guó)際化發(fā)展策略。因?yàn)樽约褐贫?biāo)準(zhǔn)固然可以使企業(yè)節(jié)省不少標(biāo)準(zhǔn)使用費(fèi)，但中國(guó)正在成國(guó)世界的“制造中心”很多產(chǎn)品要出口到國(guó)際市場(chǎng)， 我們不能期望國(guó)際市場(chǎng)都來(lái)支持中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)， 所以中國(guó)政府應(yīng)根據(jù)中國(guó)國(guó)情制定一套既能與國(guó)際兼容，又具有中國(guó)特色的標(biāo)準(zhǔn)， 有利于縮小在RFID 領(lǐng)域與國(guó)際技術(shù)差距，為中國(guó)的企業(yè)在RFID領(lǐng)域爭(zhēng)取更多的主動(dòng)權(quán)。3.4 RFID的發(fā)展前景 目前，RFID已逐漸應(yīng)用于智能交通、產(chǎn)品防偽、身份識(shí)別等領(lǐng)域，并逐漸走進(jìn)了我們的日常生活，如在北京2008年奧運(yùn)會(huì)的門票管理以及上海等城市的交通一卡通系統(tǒng)等。RF

26、ID射頻識(shí)別技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成為獨(dú)立跨學(xué)科的專業(yè)領(lǐng)域。RFID射頻識(shí)別技術(shù)將大量的來(lái)自完全不同的專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)（例如，高頻技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)據(jù)保護(hù)和密碼學(xué)技術(shù)、電信技術(shù)、制造技術(shù)等）綜合起來(lái)。近十多年來(lái)，RFID射頻識(shí)別技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐步被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多的溯源溯源和防偽防偽應(yīng)用領(lǐng)域。而隨著技術(shù)進(jìn)步，基于RFID射頻識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品的種類將越來(lái)越豐富，應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛，可預(yù)計(jì)，在今后的幾年中，RFID射頻識(shí)別技術(shù)將持續(xù)保持高速發(fā)展的勢(shì)頭。總體而言，RFID射頻識(shí)別技術(shù)當(dāng)前發(fā)展趨于標(biāo)準(zhǔn)化、低成本、低差錯(cuò)率、高安全性、低功耗。3.4 RF

27、ID技術(shù)的發(fā)展前景在不久的將來(lái)，隨著RFID設(shè)備成本的不斷降低，標(biāo)準(zhǔn)的逐步統(tǒng)一，數(shù)字信息技術(shù)在各行業(yè)的深入廣泛應(yīng)用，規(guī)模應(yīng)用行業(yè)的擴(kuò)大，RFID技術(shù)將會(huì)有更廣闊的發(fā)展前景，其潛在的價(jià)值將會(huì)發(fā)揮出來(lái)，RFID 技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步壯大與成熟。目 錄4.RFID技術(shù)的應(yīng)用案例技術(shù)的應(yīng)用案例3.RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景2.RFID的通信技術(shù)的通信技術(shù)1.RFID技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)簡(jiǎn)介4.1 美國(guó)技術(shù)創(chuàng)新博物館利用RFID技術(shù)拓展參觀者體驗(yàn) 加州技術(shù)創(chuàng)新博物館使用RFID技術(shù)來(lái)拓展和增強(qiáng)參觀者的參觀體驗(yàn)。他們給前來(lái)參觀的訪問(wèn)者每人一個(gè)RFID標(biāo)簽，使其能夠在今后其個(gè)人網(wǎng)頁(yè)上瀏覽此項(xiàng)展會(huì)的相關(guān)信息；這種標(biāo)簽還可用來(lái)確定博物館的參觀者所訪問(wèn)的目錄列表中的語(yǔ)言類別。由于其他參觀者的影響以及時(shí)間限制等問(wèn)題，參觀者并不能夠像其所期望的能夠很好的了解和學(xué)習(xí)較多的與展示相關(guān)的知識(shí)。事實(shí)上，美國(guó)明尼蘇達(dá)州的科技博物館曾對(duì)此進(jìn)行調(diào)查并指出平均每個(gè)參觀者參觀科技博物館中的每個(gè)陳列展品所用的時(shí)間約為30秒鐘。通過(guò)使用RFID標(biāo)簽來(lái)自動(dòng)的創(chuàng)造出個(gè)人化的信息網(wǎng)頁(yè)，參觀者便可以選擇在其方便的時(shí)候在網(wǎng)頁(yè)上查詢某個(gè)展示議題的相關(guān)資料，或者找尋博物館中的相關(guān)資料文獻(xiàn)。在參觀結(jié)束之后，參觀者還可以在學(xué)?；蚣抑型ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)網(wǎng)站并鍵入其標(biāo)簽上一個(gè)16位長(zhǎng)的ID