2023學(xué)年完整公開課版RFIDBasics3(version2022)

物流信息技術(shù)與應(yīng)用LogisticsinformationTechnologyandapplication模塊三：RFID基本知識Modulethree:RFIDbasicknowledgeRFID基礎(chǔ)知識RFIDBasics目錄Catalogue01有無電池電源Batterypowersupplyornot020304電力來源分類Classificationofpowersources數(shù)據(jù)讀寫類型Dataread/writetype信號頻率波段SignalfrequencybandRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“一、導(dǎo)語IntroductionRFIDBasics-RFIDbasics

RFID標(biāo)簽是一把神秘的鑰匙，它是破解射頻自動識別的關(guān)鍵。下面我們主要介紹常用的RFID標(biāo)簽以及應(yīng)用。常見的RFID分類形式如表1-3RFIDtagisamysteriouskey,itisthekeytocracktheautomaticradiofrequencyidentification.BelowwemainlyintroducecommonlyusedRFIDtagsandapplications.CommonRFIDclassificationformsareshowninTable1-3RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“二、有無電池電源BatterypowersupplyornotRFIDBasics-RFIDbasics有源RFID標(biāo)簽由內(nèi)置的電池提供能量，不同的標(biāo)簽使用不同數(shù)量和形狀的電池。ActiveRFIDtagsarepoweredbybuilt-inbatteries,anddifferenttagsusedifferentnumbersandshapesofbatteries.1、有源RFID標(biāo)簽ActiveRFIDtagRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“二、有無電池電源BatterypowersupplyornotRFIDBasics-RFIDbasics優(yōu)點：作用距離遠(yuǎn)，有源RFID標(biāo)簽與RFID讀寫器之間的距離可以達(dá)到幾十米，甚至可以達(dá)到上百米。缺點：體積大、成本高，使用時間受到電池壽命的限制，廠商理想指標(biāo)為7-10年，但因每卡每天使用的次數(shù)及環(huán)境不同，實際工程中，有些卡只能用幾個月，有些卡可以使用5年以上。2.有源RFID標(biāo)簽的優(yōu)點和缺點AdvantagesanddisadvantagesofactiveRFIDtagsAdvantages:longdistance,activeRFIDtagandRFIDreaderdistancecanreachdozensofmeters,evencanreachhundredsofmeters.Disadvantages:Largesize,highcost,theservicetimeislimitedbythebatterylife,themanufacturer'sidealindexis7-10years,butduetothedifferenttimesofdailyuseandenvironmentofeachcard,intheactualproject,somecardscanonlybeusedforafewmonths,somecardscanbeusedformorethan5years.RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“二、有無電池電源BatterypowersupplyornotRFIDBasics-RFIDbasics無源RFID標(biāo)簽內(nèi)不含電池，它的電能從RFID讀寫器獲取。當(dāng)無源RFID標(biāo)簽靠近RFID讀寫器時，無源RFID標(biāo)簽的天線將接收到的電磁波能量轉(zhuǎn)化成電能，激活RFID標(biāo)簽中的芯片，并將RFID芯片中的數(shù)據(jù)發(fā)送出來。ThepassiveRFIDtagdoesnotcontainbatteries,anditspowerisobtainedfromtheRFIDreader.WhenthepassiveRFIDtagisclosetotheRFIDreader,theantennaofthepassiveRFIDtagwillconverttheelectromagneticwaveenergyreceivedintoelectricity,activatetheCHIPintheRFIDtag,andsendoutthedataintheRFIDchip.3.無源RFID標(biāo)簽PassiveRFIDtagsAdvantages:smallsize,lightweight,lowcost,longlife,lifeassuranceofmorethan10years,maintenance-free,canbemadeintoflakesorbucklesandotherdifferentshapes,usedindifferentenvironments.Disadvantages:Becausethereisnointernalpowersupply,thedistancebetweenthepassiveRFIDtagandtheRFIDreaderislimited,usuallywithinafewtensofcentimeters,generallyrequiresalargerPOWERRFIDreader.RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“二、有無電池電源BatterypowersupplyornotRFIDBasics-RFIDbasics4.無源RFID標(biāo)簽優(yōu)點和缺點AdvantagesanddisadvantagesofpassiveRFIDtags優(yōu)點：體積小、重量輕、成本低、壽命長，壽命保證10年以上，免維護(hù)，可以制作成薄片或掛扣等不同形狀，應(yīng)用于不同的環(huán)境。缺點：由于沒有內(nèi)部電源，因此無源RFID標(biāo)簽與RFID讀寫器之間的距離受到限制，通常在幾十厘米以內(nèi)，一般要求功率較大的RFID讀寫器。RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“三

、電力來源分類PowersourceclassificationRFIDBasics-RFIDbasics1.主動式RFID標(biāo)簽1.ActiveRFIDtag主動式RFID標(biāo)簽依靠自身安置的電池等能量源主動向外發(fā)送數(shù)據(jù)。ActiveRFIDtagsrelyontheirowninstalledbatteriesandotherenergysourcestoactivelysendoutdata.2.被動式RFID標(biāo)簽2.PassiveRFIDtags被動式RFID標(biāo)簽從接收到的RFID讀寫器發(fā)送的電磁波中獲取能量，激活后才能向外發(fā)送數(shù)據(jù)，從而RFID能夠讀取到數(shù)據(jù)信號。PassiveRFIDtagsobtainenergyfromtheelectromagneticwavesentbytheRECEIVEDRFIDreader,andcanonlybeactivatedtosenddataout,sothatRFIDcanreadthedatasignal.3.半主動式RFID標(biāo)簽3.Semi-activeRFIDtag半主動式RFID標(biāo)簽自身的電池等能量源只提供給RFID標(biāo)簽中的電路使用，并不主動向外發(fā)送數(shù)據(jù)信號，當(dāng)它接收到RFID讀寫器發(fā)送的電磁波激活之后，才向外發(fā)送數(shù)據(jù)信號。Thebatteryandotherenergysourcesofthesemi-activeRFIDtagareonlyprovidedforthecircuitintheRFIDtag,anddonotactivelysendoutdatasignals.WhenitreceivestheelectromagneticwavesentbytheRFIDreadertoactivate,itwillsendoutdatasignals.RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容RFIDBasics-RFIDbasicsRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“四

、數(shù)據(jù)讀寫類型Dataread/writetypeRFIDBasics-RFIDbasics1.只讀式RFID標(biāo)簽Read-onlyRFIDtagsRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“四

、數(shù)據(jù)讀寫類型Dataread/writetypeRFIDBasics-RFIDbasics2.讀寫式RFID標(biāo)簽Read-writeRFIDtags讀寫式RFID標(biāo)簽的內(nèi)容在識別過程中可以被讀寫器讀出，也可以被讀寫器寫入；讀寫式RFID標(biāo)簽內(nèi)部使用的是隨機存取存儲器（RAM）或電可擦可編程只讀存儲器（EEROM）。有些標(biāo)簽有2個或2個以上的內(nèi)存塊，讀寫器可以分別對不同的內(nèi)存塊編程寫入內(nèi)容。Thecontentsofread-writeRFIDtagscanbereadorwrittenbyreadersintheidentificationprocess.Read/writeRFIDtagsinternallyuserandomaccessmemory(RAM)orelectricallyerasableprogrammableread-onlymemory(EEROM).Sometagshavetwoormorememoryblocks,andreaderscanprogramtowritetodifferentmemoryblocks.RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics按照RFID標(biāo)簽的工作頻率進(jìn)行分類，可以分為：AccordingtotheworkingfrequencyofRFIDtags,theycanbedividedinto:1低頻Lowfrequency2中高頻Inthehighfrequency3高頻Highfrequency4微波microwaveRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics1.低頻RFID標(biāo)簽LowfrequencyRFIDtags常見的主要規(guī)格有125KHz、135KHz；電子卷標(biāo)都是被動式感應(yīng)耦合，讀取距離約10-20公分；優(yōu)點在于其標(biāo)簽靠近金屬或液體的物品上時能夠有效發(fā)射訊號，不像其它高頻率卷標(biāo)，在這種情況下訊號會被金屬或液體反射回來；缺點是讀取距離短、無法同時進(jìn)行多個卷標(biāo)讀取以及信息量較低；應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、動物芯片、賭場代幣、畜牧或?qū)櫸锕芾?、衣物送洗、汽車防盜器和玩具；技術(shù)門坎低，門禁將被13.56MHzMifare取代，動物芯片市場也成熟；故建議不發(fā)展此領(lǐng)域技術(shù)。Commonmainspecificationsare125KHz,135KHz;Electronicrolllabelsarepassiveinductivelycoupled,withareadingdistanceofabout10-20cm;Theadvantageisthatthelabelcaneffectivelytransmitasignalwhenitisnearametalorliquidobject,unlikeotherhigh-frequencylabels,wherethesignalisreflectedoffthemetalorliquid.Thedisadvantagesareshortreadingdistance,inabilitytoreadmultiplevolumelabelsatthesametimeandlowamountofinformation;Usedinaccesscontrolsystem,animalchip,casinotoken,animalhusbandryorpetmanagement,laundrydelivery,caralarmandtoys;Lowtechnologythreshold,accesscontrolwillbereplacedby13.56MHzMifare,animalchipmarketismature;Therefore,itisrecommendednottodevelopthisfieldoftechnology.RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics1.低頻RFID標(biāo)簽LowfrequencyRFIDtags圖1-22低頻標(biāo)簽Figure1-22Low-frequencylabelRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics圖1-23門禁管理和電子錢包（高頻HFISO-14443Mifare）Figure1-23Accesscontrolmanagementandelectronicwallet(HFISO-14443Mifare)RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics2.中高頻RFID標(biāo)簽HighfrequencyRFIDtagsHFanti-counterfeitingmanagement:UsethelatestRFIDpatenttechnologyItcanrecordindividualstudentstatusdataorproductmanufacturerinformationWithspecialcodereadingmechanism,caneliminateallkindsofcounterfeiting,effectivelyachieveanti-counterfeitingeffect高頻HF防偽管理:運用最新RFID專利技術(shù)可以紀(jì)錄個人學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)或產(chǎn)品制造商訊息配合專用讀碼機制，可杜絕各種仿冒，有效達(dá)到防偽效果RFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics圖1-24高頻HF防偽管理Figure1-24HFsecuritymanagementRFID基本知識—RFID基礎(chǔ)內(nèi)容“五

、信號頻率波段SignalfrequencybandRFIDBasics-RFIDbasics3.高頻RFID標(biāo)簽High-frequencyRFIDtags超高頻UHF400MHz～1GHzUHF400MHz~1GHzISO-18000、EPCGen2；

電子卷標(biāo)都是被動式天線可采用蝕刻或印刷的方式制造，因此成本較低，讀取距離約5-6公尺；優(yōu)點在于讀取距離較遠(yuǎn)、信息傳輸速率較快，而且可以同時進(jìn)行大數(shù)量標(biāo)簽的讀取與辨識，目前已成為市場的主流；缺點是在金屬與液體的物品上的應(yīng)用較不理想；應(yīng)用于航空旅客與行李管理系統(tǒng)、貨架及棧板管理、出貨管理、物流管理、貨車追蹤、供應(yīng)鏈追蹤；技術(shù)門坎高是未來發(fā)展的主流且EPCGen2是美國主推；故建議現(xiàn)階段應(yīng)切入發(fā)展此領(lǐng)域技術(shù)和應(yīng)用Commonmainspecificationsare430~460MHz,860~960Mhz;ISO-18000,EPCGen2;Electroniccoillabelsarepassiveantennasandcanbemadebyetchingorprinting,sothecostislowandthereadingdistanceisabout5-6meters;Advantagesarelongreadingdistance,fastinformationtransmissionrate,andalargenumberoflabelscanbereadandidentifiedatthesametime,hasbecomethemainstreamofthemarket;disadvantageisthattheapplicationofmetalandliquiditemsisnotideal;Usedinairpassengersandbaggagemanagementsystem,shelfandpalletmanagement,shipmentmanagement,logisticsmanagement,trucktracking,supplychaintracking;HightechnicalthresholdisthemainstreamoffuturedevelopmentandEPCGen2isthemainpushoftheUnitedStates;Therefore,itissuggestedthatthetechnologyandapplicationinthisfieldshouldbedeveloped.超高