RFID 技术简介及系统架构 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification ，RFID)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。 RFID 系统至少包含电子标签和读写器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。RFID 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。典型的读写器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及读写器天线。 依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi —passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi —passive tag)部分依靠电池工作。电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。 RFID 分类 按能量供应 按工作频率 有源无源半 有源 高频 低频超高频 RFID 分类 低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz ～300kHz 。典型工作频率 有125KHz 和133KHz 。低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。低频标签的典型应用有：门禁考勤管理、动物识别、容器识别、工具识别等。 高频段射频标签的工作频率一般为3MHz ～30MHz 。典型工作频率为13.56MHz 。该频段的 射频标签，其工作原理与低频标签完全相同，即采用电感耦合方式工作，高频标签一般也采用无源方式，其工作能量同低频标签一样，也是通过电感（磁）耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时，标签必须位于阅读器天线辐射的近场区
RFID关键技术及应用案例分析 第一章RFID系统的基本组成及工作原理 1 RFID系统简介 RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。它是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，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，操作方便。 2 RFID的组成 射频识别系统由电子标签、阅读器、天线组成。 电子标签：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：又为读写装置，可无接触的读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，有手持或固定式两种，通过阅读器和电脑相连，所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步的处理。 天线：在标签和阅读器之间传递射频信号。 3 RFID系统的特点 3.1 射频技术 射频识别系统最重要的优点是非接触识别，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。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。 制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系
统的主要厂商提供的都是专用系统，导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准，这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。许多欧美组织正在着手解决这个问题，并已经取得了一些成绩。标准化必将刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。 3.2 适用性 物流管理的本质是通过对物流全过程的管理，实现降低成本和提高服务水平两个目的。如何以正确的成本和正确的条件，去保证正确的客户在正确的时间和正确的地点，得到正确的产品，成为物流企业追求的最高目标。一般来说，企业存货的价值要占企业资产总额的25%左右，占企业流动资产的50%以上。所以物流管理工作的核心就是对供应链中存货的管理。 在运输管理方面采用射频识别技术，只需要在货物的外包装上的安装电子标签，在运输检查站或中转站设置阅读器，就可以实现资产的可视化管理。与此同时，货主可以根据权限，访问在途可视化网页，了解货物的具体位置，这对提高物流企业的服务水平有着重要意义。 3.3 性能特点 (1)快速扫描。RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。 (2)体积小型化、形状多样化。RFID在读取上并不受尺寸大小与 形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品
RFID 系统工作原理及其结构 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。 图系统的基本组成 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 应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(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。 图卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式 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WLAt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。 应答器通常包含： a.天线：用来接收由阅读器送过来的信号，并把所要求的数据送回给阅读器。 /DC电路:把由卡片阅读器送过来的射频讯号转换成DC电源，并经大电容储存能量，再经 稳压电路以提供稳定的电源。 c.解调电路: 把载波去除以取出真正的调制信号。 d.逻辑控制电路:译码阅读器所送过来的信号，并依其要求回送数据给阅读器。 e.内存: 做为系统运作及存放识别数据的位置。 f.调制电路: 逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给阅读器。 图3. 标签结构 阅读器通常包含： a.天线:用来发送无线信号给Tag,并把由Tag响应回来的数据接收回来. b.系统频率产生器: 产生系统的工作频率. c.相位锁位回路(PLL): 产生射频所需的载波信号 d.调制电路：把要送给Tag的信号加载到载波并送给射频电路送出? e.微处理器：产生要送给Tag信号给调制电路，同时译码Tag回送的信号，并把所得的数据回传给应用程序，若是加密的系统还必需做加解密操作. f.存储器: 存储用户程序和数据 g.解调电路: 解调tag 送过来的微弱信号，再送给微处理器处理. h.外设接口: 用来和计算机联机
题目:物联网的关键技术之RFID 一、物联网简介 1、什么是物联网 物联网是由具有自我标识、感知和智能的物理实体，基于通信技术相互连接形成的网络，这些物理设备可以在无人工干扰的情况下实现协同和互动，为人们提供智慧和集约的服务。物联网利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息，实现物体的标识功能；采用传感器技术实现物体的识别、感知功能；通过网络将感知层的各种信息进行实时传送，主要实现信息的传输；利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。概括的说就是：感知识别是一个基础，网络传输是一个平台，是一个支撑，智能应用是一个标志和体现。 2、物联网的体系架构 物联网的体系架构主要有应用层、网络层、数据采集和编码层组成。应用层是在物联网技术架构上的应用系统，可以分为商业贸易、物流、农业、军事等等不同种类的应用系统。网络层是进行信息交换的通信网络，包括有Internet，WIFI网以及无线通信网络等网络。数据采集是指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术回去物品编码信息的过程。编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内容的核心和关键字。
3、物联网的特征 物联网和传统的互联网相比具有以下特征： 物联网应用了大量的感知技术，物联网上应用了多种类型传感器，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息不一样。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据进行信息采集。 物联网是建立互联网上的凡在网络，物联网技术基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，在传输海量信息的过程中，必须适应各种异构网络和协议，以确保数据的正确性和及时性。 物联网能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域，根据不同的客户实现不同的要求。 4、物联网发展历程 1999年，物联网(InternetofThings)这个概念在美国召开的移动计算和网络国际会议被首先提出。 2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，
rfid电子标签系统 RFID（Radio Frequency Identification）标签俗称电子标签，也称应答器（tag, transponder），它是是一种利用射频通信实现的非接触式自动识不技术（通称RFID技术）。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识不、移动识不、多目标识不、定位及长期跟踪治理。 最差不多的电子标签系统由三部分组成： 标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯独的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的储备空间，附着在物体上标识目标对象； 阅读器(Reader)：读取(有时还能够写入)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。 数据储备：与传统形式的标签相比，容量更大(1bit—1024bit)，数据可随时更新，可读写。 读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识不、运动识不。 超高频标签的工作频率在860MHZ—960MHZ之间，可分为有源标签与无源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式，阅读器天
线辐射为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒，相应的射频识不系统阅读距离一样大于1米，典型情形为4米——6米，最大可达10米以上。 电子标签的特性 数据储备：与传统形式的标签相比，容量更大。 (1bit—1024bit)，数据可随时更新，可读写 读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识不、运动识不。 使用方便：体积小，容易封装，能够嵌入产品内。 安全：专用芯片、序列号惟一、专门难复制。 耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。 RFID射频识不是一种非接触式的自动识不技术，它通过射频信号自动识不目标对象并猎取相关数据，识不工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识不高速运动物体并可同时识不多个标签，操作快捷方便。 RFID技术的差不多工作原理并不复杂：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储备在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，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(射频识不)系统由两部分组成：读/写单元和电子收发
RFID系统结构 RFID系统一般包括射频标签、读写器和计算机三部分。 （1）射频标签是射频识别系统的数据载体，是安装在被识别对象上，由芯片和内置天线组成，芯片内保存一定格式的电子数据，作为待识别物品的标示性信息。芯片随着应用的不同而有所差异，主要控制标签的操作频率、数据传输速率、信号调制、加密解密、数据的读写机制等，芯片在得到工作所需要的能量后，会将存储区的数据以调制信号的方式发送给天线再传输给阅读器，或者将阅读器发送过来的信号解调后更新存储区内的数据。天线电路用来感应阅读器所发射出来的射频能量，完成数据的更新，还用来以射频信号的方式回传给阅读器标签内的数据信息标签天线的大小和能量是影响系统阅读距离的主要因素之一。 按照标签内电池的有无，也即能量供应方式分类可以分为无源标签和有源标签。在无源系统中，标签没有自己的电源，它所需要的工作能量主要从读写器发出的射频波束中获取，经过整流、存储后提供电子标签所需要的电流。与有源系统相比，其成本低、寿命长等特点。缺点是读写器需要发射大功率的射频电波，识别距离较近。 在有源系统中，有源标签通常都内装有电池，为电子标签的工作提供全部或者部分能量。虽然电池会带来额外的成本，并且有寿命限制，但如果能做好标签的低功耗设计，其在阅读距离和适应物体运动速度方面的优势则是无源标签不可比拟的。应用的范围也比无源系统大得多。 （2）读写器是利用射频技术从标签中读取射频识别标签信息、或将信息写入标签的电子设备。读写器读出的标签信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输，对对象标识信息进行解码，并将标识信息以及一些相关的信息输入计算机进行处理。读写器可设计为手持式或固定式，并且可以通过通信网络将采集到的标签ID和数据报给计算机通信网络，并可以接收计算机的命令对标签进行操作。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。以微处理器为核心部件的控制系统主要是执行以下三种任务：与计算机通信网络进行通信，上报给应用系统标签数据，并执行从应用系统发来的动作指令；控制与射频电子标签的通信过程，执行按防冲突算法对标签进行识别，在标签识别以后和标签进行数据交换；对信号进行编码和解码。 通过阅读器实现对标签数据的无线接触或从阅读器向标签写入信息都要送回到计算机通信系统，这就形成了射频标签阅读器与计算机通信系统之间的接口API(Application Program Interface)。对此，要求阅读器能接受来自计算机系统的指令，并按照约定的协议做出相应的响应。另外，高频接口由接收器和发射器来组成，其主要任务是:在无源系统中，产生高频发射能量，激活射频电子标签并为其提供能量，和接收并解调来自射频电子标签的射频信号。射频识别系统中，读写器与电子标签中的信息交换需要通过一种可靠的方式来实现，在这里数据编码和信号调制被作为读写器与电子标签信号传输的方式。 （3）计算机通信网络在射频系统中的主要作用是对阅读器上报的标签数据进行管理，针对应用需要，发送指令给阅读器以实现对标签的操作。在通信过程中，必须保证整体射频系统的通畅，正确和迅速地采集数据，确保数据读取内容的可靠性，以及有效地将数据传送到后端系统。传统的数据采集系统中数据采集与后端应用程序之间的数据分发是通过中间件架构解决，并发展出各种应用服务器软件。
RFID技术的工作原理 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。 零售商推崇RFID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%。 RFID技术的典型应用 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
射频识别技术原理分析及结构原理图 系统组成和工作原理 最基本的RFID系统由三部分组成： 1. 标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。 2. 阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。 3. 天线：在标签和读取器间传递射频信号。 有些系统还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。 系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。 在耦合方式(电感-电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异，电感耦合系统的高频接口原理图如图1所示。
阅读器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的 命令；控制与射频卡的通信过程(主-从原则)；信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法，对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和解密，以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。 射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。目前，长距离射频识别系统的价格还很贵，因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、 天线方向、阅读器和射频卡的耦合度，以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。大多数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的40%～80%。 射频卡的标准及分类 目前生产RFID产品的很多公司都采用自己的标准，国际上还没有统一的标准。目前， 可供射频卡使用的几种标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。应用最 多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。 按照不同得方式，射频卡有以下几种分类： 1. 按供电方式分为有源卡和无源卡。有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡短，但寿命长且对工作环境要求不高。 2. 按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。低频射频卡主要有125kHz 和134.2kHz两种，中频射频卡频率主要为13.56MHz，高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统；高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。 3. 按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调
摘要 无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术，与早期的自动识别技术相比，RFID技术因其特有的非接触性以及对多个目标同时识别的特性，正逐渐被广泛地应用在物流、交通和防伪等多个领域。 传统的仓储管理，一般依赖于一个非自动化的，以纸质文件为基础的系统来记录和跟踪进出的货物。这种人工操作方式会导致仓储管理效率低下、人工录入错误较多等问题。为了弥补传统仓库管理系统的不足，我们设计并实现了基于RFID的仓储管理系统。同时，针对RFID系统的数据存储和检索问题，我们借鉴了文献[1]中的数据压缩技术，实现了RFID-Cuboids数据仓库结构。 本文首先介绍了RFID技术的相关知识，然后简要地介绍了基于RFID的仓储管理系统的概念以及实现的关键技术，其中关键技术主要包括Alien RFID系统的组成，工作原理以及C#多线程编程技术等。最后详细描述了基于RFID的仓储管理系统的实现过程，主要分为三个部分：（1）RFID海量数据压缩算法，即新的数据仓库结构RFID-Cuboids的实现。（2）Alien RFID系统接口软件的设计与实现。（3）基于RFID的仓储管理系统的具体实现。 关键字：RFID技术，仓储系统，数据压缩，接口软件
ABSTRACT Radio Frequency Identification(RFID) is a non-contact auto identification technology. Compared with early technologies of automatic identification, RFID is increasingly used in a broad range of areas such as logistics, transportation and anti-counterfeiting for its property of non-contacting and identifying many targets simultaneously. Generally, the Warehouse Management System(WMS) in tradition relies on a non-automatic, paper-based system to record and track the cargos. This manual operation method would result in many problems like low efficiency and many human errors. To make up for this deficiency, we designed and developed the WMS based on RFID. Meanwhile, aiming at the problem of data storage and retrieval, we developed RFID-Cuboids warehouse structure using the experience of data compression from the reference[1]. Firstly, this thesis introduces the related information about RFID technology; subsequently, it introduces the concept of the RFID-based WMS and the key technologies to develop it in brief. These technologies include the organization of Alien RFID system, operating principles and multi-threading. Finally, the thesis represents the implementation procedure of the RFID-based WMS in detail. It mainly consists of three parts: I.RFID massive data compression algorithm, namely the realization of new data warehouse structure RFID-Cuboids. II.Design and implementation of Alien RFID system's interface software. III.The specific methods to develop the RFID-based WMS. KEY WORDS: RFID, WMS, data compression, interface software
射频识别系统组成与工作原理1射频识别技术的简介 1.1射频识别系统的分类 2射频识别系统组成 2.1标签的组成 2.2阅读器的组成 3射频识别系统工作原理 3.1耦合方式 3.2通信流程 3.3标签到阅读器的数据传输方法 1射频识别技术的简介 射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，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。基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。RFID标签由芯片与天线组成，每个标签具有唯一的电子编码。标签附着在物体上以标识目标对象。RFID阅读器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接受标签的应答，对标签的识别信息进行处理。 由于RFID技术巨大的应用前景，许多企业争先研发。目前，RFID己成为IT业界的热点。各大软硬件厂商，包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣，相继投入大量的研发经费，推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。在应用领域，以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID技术对实际系统进行改造，以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。 1.1射频识别系统的分类 RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类；根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；从标签内保存的信息注入的方式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类；根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。另外还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等方面对RFID系统进行分类。以下是各主要分类方法的简单描述: 低频系统，一般是指工作频率在100-500kHz之间的系统。典型的工作频率有：125KHz、134.2KHz和225KHz等。其基本特点是标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读距离较短且速度较慢、阅读天线方向性不强等。其主要应用于门禁系统、家畜识别和资产管理等场合。 中频系统，一般是指工作频率在10-15MHz之间的系统。典型的工作频段有：13.56MHz。中频系统的基本特点是标签及阅读器成本较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远且具有中等阅读速度、外形一般为卡状、阅读天线方向性不强。其主要应用于门禁系统和智能卡的场合。 高频系统，一般是指工作频率在850-950MHz和2.4-5.8GHz之间的系统。典型的工作频段有：915MHz、2.45GHz和5.08GHz。高频系统的基本特点是标签内数据量大、阅读距离远且具有高速阅读速度、适应物体高速运性能好，但标签及阅读器成本较高且阅读器与标签工作时多为视距
一、填空题 1、物联网(Internet of things)被称为是信息技术的一次革命性创新，成为国内外IT业界和社会关注的焦点之一。它可以分为、、、四个环节。 2、上述物联网四个环节对应的关键技术分别为、、、。 3、RFID系统通常由、和三部分组成。 4、RFID系统按照工作频率分类，可以分为、、、四类。 5、高频RFID系统典型的工作频率是。 6、超高频RFID系统遵循的通信协议一般是、。 7、自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，常见的自动识别技术有、、、（至少列出四种）。 8、RFID的英文缩写是。 9、目前国际上与RFID相关的通信标准主要有：、。 10、基于概率的ALOHA算法又可以分为、、等。 11、在RFID系统工作的信道中存在有三种事件模型：①、②、③。 12、时序指的是读写器和电子标签的工作次序。通常有两种时序：一种是；另一种是。 13、读写器和电子标签通过各自的天线构建了二者之间的非接触信息传输通道。根据观测点与天线之间的距离由近及远可以将天线周围的场划分为三个区域：、、。 14、上一题中第二个场区与第三个场区的分界距离R为。（已知天线直径为D，天线波长为 。） 15、在RFID系统中，读写器与电子标签之间能量与数据的传递都是利用耦合元件实现的，RFID系统中的耦合方式有两种：、。 16、读写器和电子标签之间的数据交换方式也可以划分为两种，分别是、。 17、按照射频识别系统的基本工作方式来划分，可以将射频识别系统分为、、。 18、读写器天线发射出去的电磁波是以球面波的形式向外空间传播的，所以距离读写器R处的电子标签的功率密度S为：。（已知读写器的发射功率为P Tx，读写器发射天线的增益为G Tx，电子标签与读写器之间的距离为R） 19、按照读写器和电子标签之间的作用距离可以将射频识别系统划分为三类：、、。 20、典型的读写器终端一般由、、三部分构成。 21、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：、、、。 22、随着RFID技术的不断发展，越来越多的应用对RFID系统的读写器也提出了更高的要求，未来的读写器也将朝着、、、、的方向发展。 23、从功能上来说，电子标签一般由、、、、组成。 24、读写器之所以非常重要，这是由它的功能所决定的，它的主要功能有、、、。 25、根据电子标签工作时所需的能量来源，可以将电子标签分为、两种。 26、按照不同的封装材质，可以将电子标签分为、、。 27、电子标签的技术参数主要有、、、。 28、未来的电子标签将有以下的发展趋势：、、、。 29、完整性是指信息未经授权不能进行改变的特性，保证信息完整性的主要方法包括以下几种：、、、。
rfid系统的工作原理_rfid系统的组成 RFID系统工作原理阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。 在耦合方式（电感-电磁）、通信流程（FDX、HDX、SEQ）、从射频卡到阅读器的数据传输方法（负载调制、反向散射、高次谐波）以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。 rfid系统的组成RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，RFID 系统的组成会有所不同，但从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。 1）信号发射机在RFID系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是标签（TAG）。标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息，另外，与条码不同的是，标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的低电集成电路。 2）信号接收机在RFID系统中，信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验
射频识别系统组成与工作原理 1射频识别技术的简介 1.1射频识别系统的分类 2射频识别系统组成 2.1标签的组成 2.2阅读器的组成 3射频识别系统工作原理 3.1耦合方式 3.2通信流程 3.3标签到阅读器的数据传输方法 1射频识别技术的简介 射频识别技术(Radio Frequency Identification ， RFID)，射频识别技术 是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，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。基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。RFID标签由芯片与天线组成，每个标签具有唯一的 电子编码。标签附着在物体上以标识目标对象。RFID阅读器的主要任务是 控制射频模块向标签发射读取信号，并接受标签的应答，对标签的识别信息进行处理。 由于RFID技术巨大的应用前景，许多企业争先研发。目前，RFID己成为 IT业界的热点。各大软硬件厂商，包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣，相继投入大量的研发经费，推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。在应用领域，以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID 技术对实际系统进行改造，以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。 1.1射频识别系统的分类 RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类；根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；从标签内保存的信息注入的方 式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类；根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。另外还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等方面对RFID系统进行分类。以下是各主要分类方法的简单描述：
RFID系统工作原理及其结构 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。 图系统的基本组成 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, 感应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(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。 图卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式 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。 应答器通常包含： a.天线:用来接收由阅读器送过来的信号,并把所要求的数据送回给阅读器。 /DC电路:把由卡片阅读器送过来的射频讯号转换成DC电源,并经大电容储存能量,再经稳压电路以提供稳定的电源。 c.解调电路:把载波去除以取出真正的调制信号。 d.逻辑控制电路:译码阅读器所送过来的信号, 并依其要求回送数据给阅读器。 e.内存:做为系统运作及存放识别数据的位置。 f.调制电路: 逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给阅读器。 图3.标签结构 阅读器通常包含： a.天线:用来发送无线信号给Tag,并把由Tag响应回来的数据接收回来. b.系统频率产生器:产生系统的工作频率. c.相位锁位回路(PLL):产生射频所需的载波信号 d.调制电路:把要送给Tag的信号加载到载波并送给射频电路送出. e.微处理器:产生要送给Tag信号给调制电路,同时译码Tag回送的信号, 并把所得的数据回传给应用程序,若是加密的系统还必需做加解密操作. f.存储器:存储用户程序和数据 g.解调电路: 解调tag送过来的微弱信号,再送给微处理器处理. h.外设接口:用来和计算机联机 图4.阅读器系统方块图
射频识别技术的工作原理 社会自进入互联网时代后，发展迅速，尤其是科技的发展，人类文明已经进入到智能化时代；智能化时代不仅是指机器人的诞生，更多的是表现在工业上的智能化管理、军事上的智能化训练等。今天柯瑞德重点要讲的是仓库的智能化发展。 仓储不单是指物流行业的货物存储，一般的生产加工企业都会有自己的仓储，甚至是商场、有一定规模的零售商等都会需要用到仓储，只是规模的大小问题。仓储不是简单的一个房间，将东西堆放在房间就可以，仓储是一系列流程，因为仓储的本质是希望通过仓储是货物整理更方便，分类更清楚，货物的完整性更高，并且能够记录货物的具体位置、数量以及去向等，方便管理者全面掌握货物的各个方面的资料。科技的进步带来的不单是人类的文明的进化，还有仓储的高效能化。 RFID手持式读写器 现代社会是讲求效率的社会，作为仓储这一关键环节，尤其是需要高科技化，中国在这一方面发展的还不是很全面，以往仓储的低效率严重的影响到了企业的发展，制约了企业的发展。随着我们的不断学习，逐步将仓库智能化引进国内的仓储行业。越来越多的智能化设备被运用到了仓储业中，智能化仓库的使用大大的提高了仓储的存储效率，加强了企业的存货管理，随着货架的不断使用，传统的手记式登记货物已经很难满足发展的需要，射频识别技术应运而生。 什么是射频识别技术呢？ 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。常用的有低频 （125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，无源等技术。RFID读写器也分移 动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安 全溯源等。