2023年第四章 射頻識別技術(shù)

第第四章射頻識別技術(shù)

第四章無線射頻識別技術(shù)RFID

主要內(nèi)容第一節(jié)RFID技術(shù)概述第二節(jié)EPC射頻識別技術(shù)

一、射頻識別技術(shù)射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

利用無線電波進(jìn)行雙向通信的一種自動識別技術(shù)，完成識別工作時無需人工干預(yù)，適于實(shí)現(xiàn)自動化且不易損壞，可識別高速運(yùn)動物體并可識別多個射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵等，短距離的射頻卡可以在這樣的環(huán)境中替代條碼，長距離的產(chǎn)品多用于交通中，距離可達(dá)幾十米。

一、RFID技術(shù)概念RFID技術(shù)(RadioFrequencyIdentification)無線射頻識別技術(shù)

1.是一種非接觸式的識別技術(shù)2.基本原理是電磁理論。3.是利用電磁能量實(shí)現(xiàn)自動識別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)。

二、RFID系統(tǒng)組成

信號發(fā)射機(jī)(射頻標(biāo)簽)

信號接收機(jī)(閱讀器)

編程器發(fā)射接收天線

1.信號發(fā)射機(jī)(射頻標(biāo)簽)概念標(biāo)簽:帶有線圈、天線、存儲器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。能夠自動或在外力的作用下，把存儲的信息主動發(fā)射出去。

特點(diǎn)

1.信號發(fā)射機(jī)(射頻標(biāo)簽)按調(diào)制方式分主動式標(biāo)簽被動式標(biāo)簽只讀標(biāo)簽讀寫標(biāo)簽無源標(biāo)簽有源標(biāo)簽低頻標(biāo)簽中頻標(biāo)簽高頻標(biāo)簽

按存儲器的類型分種類按有無電源分

其它種類

標(biāo)識標(biāo)簽便攜式數(shù)據(jù)文件

主動式標(biāo)簽、被動式標(biāo)簽主動式標(biāo)簽電源標(biāo)簽電池所需信號強(qiáng)度范圍內(nèi)置于標(biāo)簽內(nèi)有低可達(dá)100m被動式讀卡器通過無線電頻率傳輸能量無高3到5m

讀取多標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲

1000個128Kb可讀可寫

3米內(nèi)幾百個128字節(jié)可讀可寫

主動式標(biāo)簽優(yōu)點(diǎn)：工作可靠性高，信號傳送距離遠(yuǎn)。缺點(diǎn)：標(biāo)簽的使用壽命受到限制，貴

被動式標(biāo)簽優(yōu)點(diǎn):具有永久的使用期，便宜

應(yīng)用：軍事;交通控制

缺點(diǎn):數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x短

應(yīng)用:零售行業(yè)的傳統(tǒng)標(biāo)簽

只讀標(biāo)簽與讀寫標(biāo)簽只讀標(biāo)簽內(nèi)容在標(biāo)簽出廠時已被寫入只可在應(yīng)用前一次性編程寫入經(jīng)擦除后可重新編程寫入，識別過程中標(biāo)簽內(nèi)容不改寫

只讀標(biāo)簽

一次性編程只讀標(biāo)簽

可重復(fù)編程只讀標(biāo)簽

讀寫標(biāo)簽

標(biāo)簽應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)雙向傳輸

無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽無源標(biāo)簽：標(biāo)簽中不含有電池的標(biāo)簽。特點(diǎn)：工作時距識讀器的天線比較近使用壽命長。有源標(biāo)簽標(biāo)簽中含有電池的標(biāo)簽。特點(diǎn)：距識讀器天線的距離較無源標(biāo)簽要遠(yuǎn)有源標(biāo)簽需定期更換電池。

按標(biāo)簽含信息量大小分標(biāo)識標(biāo)簽特點(diǎn)：存儲標(biāo)識號碼，用于對特定的標(biāo)識項(xiàng)目，如人、物、地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識。被標(biāo)識項(xiàng)目的詳細(xì)的特定的信息，需與系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查找。

便攜式數(shù)據(jù)文件標(biāo)簽中存儲的數(shù)據(jù)非常大，足可以看作是一個數(shù)據(jù)文件。特點(diǎn)：用戶可編程標(biāo)簽中除了存儲標(biāo)識碼外，還存儲有大量的被標(biāo)識項(xiàng)目其他的相關(guān)信息，如包裝說明、工藝過程說明等。

按頻率分

低頻(LowFrequency):使用的頻段范圍為10KHz-1MHz,常見的主要規(guī)格有125KHz、135KHz。一般這個頻段的電子卷標(biāo)都是被動式

優(yōu)點(diǎn)：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，缺點(diǎn)：讀取距離短、無法同時進(jìn)行多卷標(biāo)讀取以及信息量較低，應(yīng)用：門禁系統(tǒng)、動物芯片、汽車防盜器和玩具等。

高頻(HighFrequency):使用的頻段范圍為1MHz-400MHz,常見的主要規(guī)格為13.56MHz。這個頻段的標(biāo)簽主要還是以被動式為主，

優(yōu)點(diǎn)：和低頻相較，傳輸速度較快且可進(jìn)行多標(biāo)簽辨識應(yīng)用：最大的應(yīng)用就是SmartCard,一般應(yīng)用于圖書館管理、產(chǎn)品管理等。

按頻率分

超高頻(UltraHighFrequency):使用的頻段范圍為400MHz-1GHz,常見的主要規(guī)格有433MHz、868-950MHz。主動式和被動式的應(yīng)用在這個頻段都很常見，被動式標(biāo)簽讀取距離約3-4公尺左右，傳輸速率較快，而且因?yàn)樘炀€可采用蝕刻或印刷的方式制造，因此成本較低，雖然在金屬與液體的物品上的應(yīng)用較不理想，但由于讀取距離較遠(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，因此目前已成為市場的主流，未來將廣泛應(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、物流管理等。微波(Microwave):使用的頻段范圍為1GHz以上，常見的主要規(guī)格有2.45GHz、5.8GHz。微波頻段的特性與應(yīng)用和超高頻段相似，讀取距離約為2公尺，但是對于環(huán)境的敏感性較高，一般應(yīng)用于行李追蹤、物品管理、供應(yīng)鏈管理等。

按適度距離分

遠(yuǎn)程標(biāo)簽(100cm以上)近程標(biāo)簽(10—100cm)超近程標(biāo)簽(0.2—10cm)

2.信號接收機(jī)(閱讀器)天線、射頻模塊、讀寫模塊

組成

基本功能

1.利用射頻技術(shù)讀取標(biāo)簽信息，或?qū)⑿畔懭霕?biāo)簽，然后通過計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息傳輸。2.信號狀態(tài)控制、奇偶錯誤校驗(yàn)與更正等

三、RFID工作流程1.給產(chǎn)品加射頻識別標(biāo)簽

2.給包裝箱加識別標(biāo)簽3.解讀器對標(biāo)簽識讀4.傳遞信息給應(yīng)用軟件

中央信息系統(tǒng)

四、RFID工作原理讀寫器天線數(shù)據(jù)天線中央信息系統(tǒng)

Internet

貨物

RFID的基本工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)