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射频识别(RFID)技术与应用

射频识别(RFID)技术与应用
射频识别(RFID)技术与应用

射频识别(RFID)技术与应用

伴随高科技的飞速发展,国际经济迅速向一体化迈进,促进了信息开发和信息服务产业的诞生和发展。计算机的性能上日臻完善,超大规模集成电路和超高速度计算机技术的突飞猛进,人们开始关注如何改变手工数据输入,是输入质量和速度与其相匹配。条码自动识别技术就是这样的环境下应运而生的,它是以计算机、光电技术和通信技术的发展为基础的一项综合性科学技术,是信息数据自动识别、输入的重要方法和手段。

而作为自动识别技术之一的条码技术,从40年代进行研究开发,70年代逐渐形成了规模,近30年则取得了长足的发展。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,也已经初步形成了包括条码技术、射频技术(RFID)、生物识别、语音识别、图象识别和磁卡技术等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科学技术。

20世纪的自动识别业可以说是条码技术的天下,自70年代在全球进行推广应用的商品条码系统(即EAN-UPC系统)诞生以来,条码技术以一种飞速发展的态势占领了从商业到工业,从仓储到流通的几乎所有数据管理的应用领域。可以说,条码技术对供应链的管理,从商品制造、管理和流通的贡献是举足轻重的,为现代化物流的发展,为企业提供管理水平,降低管理成本和促进全球经济一体化的进程奠定了坚实的基础。

然而随着时代的变迁和技术的不断更新,条码技术已经无法满足企业现有的应用。比如快速消费品供应链的管理,由于行业的特殊性,商品流转周期短,对商品信息实时传递的要求高。现有的条码技术无法在短时间内从大量的商品中去获取商品的信息,惟一的途径必须是靠人工的一对一的扫描方式去完成。随着沃尔玛“RFID计划”的推行,无疑为RFID在快速消费品供应链管理中的发展提供了一个强大的支点。目前,我国许多商家已经意识到RFID在快速消费品行业中应用的必然性,国内快速消费品龙头企业贵州茅台酒集团也已开展了基于RFID 技术的酒类防伪应用技术研究和RFID在供应链管理方面的应用。作为快速消费品供应链管理的一个重要部分,冷链物流的发展对RFID技术的需求更加强烈。

射频识别技术是现代科学技术在社会各方面的创新性应用。作为二十一世纪最具发展潜力的十大技术之一,RFID技术的发展将带来巨大的市场机遇,RFID 技术与应用将形成一个具有强大生命力的新兴产业,它涉及信息、先进制造、材料、装备及工艺等诸多前沿和高技术领域的交叉融合技术群,涵盖面广,渗透力强,不仅对诸多产业带来重大影响,给人们的生活带来深刻变化,以及国家信息安全保障机制的变革,战略地位极其重要。

一、射频识别技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,俗称电子标签。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标签,操作快捷方便。

1.最基本的RFID系统由三部分组成:

①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;

②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;

③天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。

④一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统

RFID标签RFID阅读器RFID天线

2.RFID技术的基本工作原理:

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基本工作原理

3. RFID标签结构:

RFID标签天线有两种天线形式:(1)线绕电感天线;(2)在介质基板上压印或印刷刻腐的盘旋状天线。天线形式由载波频率、标签封装形式、性能和组装成本等因素决定。例如,频率小于400KHz时需要mH级电感量,这类天线只能用线绕电感制作;频率在4~30MHz时,仅需几个礖,几圈线绕电感就可以,或使用介质基板上的刻腐天线。

RFID标签天线日立推出世界最小的RFID芯片RFID卡

选择天线后,下一步就是如何将硅IC贴接在天线上。IC贴接也有两种基本方法:(1)使用板上芯片(COB);(2)裸芯片直接贴接在天线上。前者常用于线绕天线;而后者用于刻腐天线。CIB是将谐振电容和RFID IC一起封装在同一个管壳中,天线则用烙铁或熔焊工艺连接在COB的2个外接端了上。由于大多数COB用于ISO卡,一种符合ISO标准厚度(0.76)规格的卡,因此COB的典型厚度约为0.4mm。两种常见的COB封装形式是IST采用的IOA2(MOA2)和美国HEI公司采用的WorldⅡ。

裸芯片直接贴接减少了中间步骤,广泛地用于低成本和大批量应用。直接贴接也有两种方法可供选择,(1)引线焊接;(2)倒装工艺。采用倒装工艺时,芯片焊盘上需制作专门的焊球,材料是金的,高度约25祄,然后将焊球倒装在天线的印制走线上。引线焊接工艺较简单,裸芯片直接用引线焊接在天线上,焊接区再用黑色环氧树脂密封。对小批量生产,这种工艺的成本较低;而对于大批量生产,最好采有倒装工艺。

4. RFID工作频率和典型应用

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。

⑴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。

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

⑵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,可以通过腐蚀活着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。

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

⑶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。

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甚高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水,灰尘,雾等悬浮颗粒物资。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。

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

二、RFID在各行各业中的应用

RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术,被认为是21世纪10大重要技术之一,在生产制造、公共安全等领域有着广阔的应用前景。随着技术可靠性和可用性的提高,它已经逐渐成为提高物流与供应链管理水平,降低生产成本,提高公共安全管理信息化水平,增强国际竞争力的一项必不可少的技术手段和工具。RFID技术是一种直接继承了雷达概念,并由此发展起来的具有革命性的自动识别技术。进入21世纪,随着全球几家大型零售商WalMart、Metro、Tesco等为了提高供应链的透明度和效率,相继宣布了各自的RFID计划,并得到了供应商的支持。从此,RFID技术打开了一个新的巨大的市场。随着成本的不断降低和标准的统一,RFID技术还将在无线传感器网络、实时定位、安全防伪、个人健康、产品全生命周期管理等领域开拓新的市场。

RFID技术从开发问世以来,虽然提高了许多零售业企业上屏响应和流通的速度,但是应为其成本很高,而且应用技术不是相当成熟,所以并没有在许多行业企业中得到广泛应用。至今,也只有一些大型企业引进并使用了此项技术。从以上的沃尔玛、麦德龙等大型零售企业应用了RFID技术外,还有一些其他企业和机构应用了此项技术,例如,瑞士雀巢(意大利)公司使用RFID标签跟踪冰淇、强生分公司联合ODIN和WaveMark使用RFID标签、德国司法部门应用RFID 管理音频案件资料、美Megatrux利用摩托罗拉RFID方案提升服务水、RFID跟踪系统帮助美国达拉斯晨报配送报纸传、意大利纺织厂Griva应用RFID技术节省库存物、香港国际机场应用RFID系统提高行李处理效率、高速公路利用RFID 自动收费、美国芝加哥某高中采用RFID学生识别卡加强管、日本三景集团采用超高频RFID系统追踪服装单、台湾水产商部署RFID系统全程化跟踪活鱼养殖、解放军总医院应用RFID系统管理手术器件包、超高频RFID标签进入赛跑计时领域、美国生殖健康研究中心应用RFID确认双亲身份、RFID技术进军建筑业挑战恶劣环境等等。下面就RFID在具体行业企业中的应用作进一步的阐述。

1.RFID在快速消费品供应链管理中的具体应用

我们以饮料生产流通为例,在每一罐软饮料的外包装上都使用了一种RF标签。标签的面积可大可小,在每个标签里有一个相当于一沙砾的电子芯片以及天线。在这个标签里的微型芯片存放了电子化产品代码,即EPC。每一罐软饮料都有一个惟一的EPC编码。

⑴RFID在制造环节的应用

饮料在流水线上进行灌装时,位于流水线各个位置上的RF标签阅读设备会自动发出数据读取命令,并接受由标签反馈的信息。这些数据被生产控制系统采集和记录,并进一步纳入企业生产管理系统,实现自动计数和建立产品跟踪数据库。在流水线的末端,罐装饮料被装入包装箱,在包装箱上同样有一张RF标签,当一箱饮料包装完毕,生产控制系统将驱动RF标签打印机(一种专用的向电子芯片中写入数据的打印机,通常同时具有现有的条码打印机的功能),将包

装箱的详细资料(运输条码、商品生产日期等)写入到这张标签上,同时将数据存储到企业生产管理系统中。这些包装箱,在仓库中存放时被放置在托盘上,每个托盘上同样有一张RFID的标签。

在发货月台的门口上方有一个RFID读取设备,当托盘经过门口时,读取设备发出的无线电波,激活这些标签。此时,这些标签"苏醒"过来,并开始发送各自的 EPC,读取器一次只让一个标签"发言"。它会依次快速地打开和关闭这些标签,直到读完所有的标签为止。就目前成熟的技术来看,每一秒钟,RFID读取设备可以成功的读取200个RFID的标签。

这一信息首先被传递到软件系统中,然后在局域网或互联网上的对象解析服务系统(ONS),检索与该EPC相关的商品,就像在互联网上注册一样,ONS的作用是将软件系统中的数据存入企业数据库,并在物联网上进行检索。每个产品的数据将用一种实体标记语言(PML)来存储,类似于目前流行的XML,可以执行一些常用的企业任务。

标签阅读设备与系统连接,将接受到的EPC数据传递给,同时驱动系统进行后继工作。该系统可以通过互联网(物联网)向对象名称服务(ONS)数据库发送查询,该数据库就像一个反向的电话查号服务,即根据收到的号码提供地址;ONS服务器将EPC编码与存有大量关于该产品信息的服务器地址相匹配,这些数据不仅可供世界各地的软件系统使用,而且可由软件系统自动增补数据;PML (物理标识语言)服务器,存储有关该厂产品的完整数据,在本例中,它辨认出收到的EPC编码属于某某公司的罐装饮料Cherry Hydro。由于软件系统知道发出查询命令的读取器所在的位置,所以,它现在也知道哪个生产商生产了这罐饮料,如果发生产品质量问题,有了这些信息就可以很容易地追溯到问题的来源,以实现产品的跟踪。

⑵RFID在配送和零售环节的应用

现在,整包装的软饮料被运送到了配送中心,位于卸货区月台门口的RFID读取器开始工作,将包装箱中的所有饮料的EPC编码读取出来。由于RFID 可以进行非接触式地采集,甚至可以透过包装箱进行读取,因此,在卸货区无须进行开箱查验就可以获得真实的内包装商品信息和数量。标签读取设备获得的数据被传入软件系统,在整个物联网上,饮料的位置信息随之发生变化。

经过配送中心的业务处理,商品被配送到零售网点,在出货月台上,RF标签被读取一次,当进入零售点的饮料送达货仓后,零售点的商品库存信息随即发生了变化,这样,商场的计算机系统就能够实现对该软饮料库存情况的实时监控,保证商品的安全存量。

同样,商场的货架上也集成了RF标签读取设备,当工作人员向货架补货时,使用手持式阅读器将饮料信息被记录到对应的货架库存中。此时,一位顾客

购买了6罐饮料,货架就会向商场的补货系统发出一则消息,该系统则根据实时的库存信息(货架上和仓库中的商品数量)确定是否进行订货;如果货架上的商品存量降低到一定程度,还会向工作人员发送补货信息。

⑶RFID 给顾客带来了方便

RFID 技术还能方便顾客。顾客不需要长时间排队等候结账付款,只需推着所选物品走过一道装有标签阅读设备的门就行了。门上的读取器可以通过货物的 EPC ,辨认购物车中的物品并自动完成结账,顾客只需刷一下付款卡或信用卡便可离去。

饮料被买回家中,将它们放入冰箱,这时,冰箱上的标签阅读器同样会自动记录下这些商品,构成一个小型的库存管理系统;当从冰箱中取出这罐饮料时,它会认为被喝完了,此时冰箱库存会发生变化。这样的库存管理一直持续到下次购物时,冰箱会提供一份它的"缺货清单"。

最后,饮料罐完成了它的使命,被送往回收中心,RF 标签在回收中心被自动分拣,归入相应的再利用类别。

2.RFID 与汽车相关的应用

在一些应用中,RFID 技术被用来增加汽车本身的功能性。在大多数案例中,他们为消费者提高了汽车的安全性和便利性。在实际应用中对标准的需求是非常明确的,但是一个通常的用于数据管理的核心功能会产生针对消费者的多种附加服务,使对消费者的服务多样化。

⑴标识

采用唯一汽车标识能被应用于多种目的实现很多目标。例如,通过采用唯一汽车标识数字(VIN),电子数字牌照可以通过唯一汽车标识号(VIN)对识别每一辆汽车进行标识。这个标识号可以被写入贴在汽车上的RFID标签中。

这种应用可以实现在闭环系统中,例如,为了方便消费者取车,我们需要识别和确定要取的汽车在停车场中的位置,这样的应用可以作为一个闭环方案被实现。这个方案需要在停车场安装一个解读器基础结构,如果需要定位功能来确定范围,还可能需要主动标签。这个标签还可以用来存储汽车许可登记所需的信息(传统的数字牌照车牌)。

⑵路径控制

现在许多的汽车都装备了远程登陆和路径控制系统。汽车钥匙使用了加密异频雷达收发机和控制芯片。当钥匙插进点火锁孔时,汽车会验证检测异频雷达收发机的正确性。只有当汽车读取到正确的密码后,汽车才会启动。它将来会转变成被动无钥匙登录(PKE)系统。这种系统使用了一个RFID异频雷达收发机,当车主触摸车把手时,就会读取异频雷达收发机信息。

⑶轮胎压力检测

在美国,一种一个要求需要在客用轿车,卡车,多功能客车和公共汽车上安装轮胎压力监测系统(TPMSs)的新的联邦机动车辆安全标准将在2003年11月生效。异频雷达收发机被特别准确的安装在车轮上;每个异频雷达收发机携带一个唯一ID,需要用来在区别四个轮胎之间进行区别的唯一ID。

⑷高速公路自动收费(AVl)及交通管理

高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一。目前中国的高速公路发展非常快,地区经济发展的先决条件就是有便利的交通条件,而高速公路收费却存在一些问题,一是交通堵塞,收费站口,许多车辆要停车排队,成为交通瓶颈问题;二是少数不法的收费员贪污路费、使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现它非接触识别的优势。让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费。同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。

一般来说对于公路收费系统、车辆的大小和形状不同、需要大约4米的读写距离和很快的读写速度、也就要求系统的频率应该在900M Hz和2500MHz。射频卡一般在车的挡风玻璃后面。现在最现实的方案是将多车道的收费口分两个部分:自动收费口、入工收费口。天线架设在道路的上方。在距收费口约50-100米处,当车辆经过天线时,车上的射频卡被头顶上的天线接收到,判别车辆是否带有有效的射频卡。读写器指示灯指示车辆进人不同车道,人工收费口仍维持现有的操作方式,进入自动收费口的车辆,养路费款被自动从用户帐户上扣除,且用指示灯及蜂鸣器告诉司机收费是否完成,不用停车就可通过,挡车器将拦下恶意闯入的车辆。

⑸汽车防盗

这是RFID较新的应用。由于已经开发了足够小的射频卡、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡,在汽车上装有读写器。当钥匙插入到点火器中时,读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的,特定信号、汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法、汽车的中央计算机也就能容易的防止短路点火。目前欧洲的丰田汽车、福特汽车和Mitsubishi汽车公司、韩国汽车制造商Hyundai等在它的欧洲车型中也应用射频卡在欧洲和美国出售

的汽车中用于防盗。目前全世界已经有大约数百万辆汽车装有该防盗系统。

另一种汽车防盗系统。司机自己带有一射频卡,其发射范围是在司机座椅45-55厘米以内。读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时,系统发出三身呜叫,然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有令一强大功能。倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭的话,这时读写器就需要读取另一有效ID号,假如司机将该射频卡带离汽车,这样读写器不能读到有效ID号、则引擎会自动关闭同时会触发报警装置。同样这种射频卡也可用于家庭和办公室的防盗。

射频卡可应用于寻找丢失的汽车。在城市的各主要街道路线处埋设RFID的天线系统,只要车辆带有射频卡,则在路过任何天线读写器时、该汽车的ID号和当时时间都将会被自动记录,并被返回到城市交通管理中心的计算机中,除了城市街道埋设天线外,警察还开动若干辆带有读写器的流动巡逻车,以更加方便地监测车辆的行踪。如果车辆被盗,就将很方便快捷地被找回,在巴西的圣·保罗市已经使用这样的系统。

3.其他一些产业RFID的应用

⑴门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡,一卡可以多用,比如作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等等,目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出人手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器,人员出入时自动识别身份,非法闯人会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式,将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。1996夏季奥林匹克运动会的安全机构采用射频卡结合生物测定学技术作为保安系统中的一种,运动员和官方人员随身携带含有自己手掌信息的射频卡,当他们在要进入某一安全区的,必需将其右手搁在扫描器上,只有该人同系统根据其手信息在安全库中检索出的三维图象一样,并且同其本人所携带的卡片上信息一致方可进入该区域,由于卡和携卡人是唯一联系的,所以只有卡主人才可使用自己的卡。而卡丢失、偷卡和借卡使用都构不成对安全的威胁。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面如:计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上,该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产,可以跟踪一个物品从某一建筑离开,或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡,还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

⑵RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成,而在我国普遍采用现金交易,现金交易不方便也不安全,还容易出现税收的漏洞、目前的收费卡多用磁卡、IC卡,而射频卡也开始抢占市场,原因是在一些恶劣的环境中、磁卡、IC卡容易损坏、而射频卡则不易磨损、也不怕静电及其它情况。同时射频卡用起来很方便、快捷。甚至不用打开包、在读写器前摇晃一下,就完成收费。还可以同时识别几张卡.并行收费。比如公共汽车上的电子月票.我国大城市的公共汽车异常拥挤、人员素质差、环境条件差,一般在国外还较有效的收费系统在国内就无法使用。射频卡的使用有助于改善这个情况。

又比如会员制收费卡、职工就餐卡、商店收费、电话卡、储蓄卡等等均可使

用射频卡。射频卡上有内存分区,不同区域有不同的安全级别、可以在各种的应用中使用,互不干扰,而未来的发展必将各种卡的应用统一到一张卡上,个人手持一张卡就可以各处使用。

⑶防伪

将射频识别技术应用在防伪的领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低,但是却很难伪造。射频卡的成本就相对便宜,而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂,使伪造者望而却步。射频卡本身具有内存,可以储存、修改与产品有关的数据、利于销售商使用;体积十分小、便于产品封装。象电脑、激光打印机、电视等等产品上都可使用。

建立严格的产品销售渠道是防伪问题的关键。利用射频识别技术、厂家、批发商、零售商之间可以使用唯一的产品号来标识产品的身份。生产过程中在每样产品上封装入射频卡,卡上记载了唯一的产品号。批发商、零售商用厂家提供的读写器就可以严格检验产品的合法性。

⑷畜牧管理

这个领域的发展起步于赛马的识别,是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下,提供赛马的识别。射频卡大约10MM长,内有一个线圈,约1000圈的细线绕在铁氧体上,读写距离是十几个厘米。从赛马发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

⑸火车和货运集装箱的识别

在火车运营中使用RFID系统有个很大的优势在于火车是按既定路线运行。所以肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据,能够得到火车的身份、监控火车的完整性,以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故,同时在车站能将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码,现在被RFID系统取代,射频卡一般安在车厢顶边,读写器安在铁路沿线,就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

⑹运动计时

在马拉松比赛中,由于马拉松比赛人员太多,有时第一个出发的同最后一个出发的人离开起跑线能相隔40分钟、如果没有一个精确的计时装置会造成不公平的竞争。射频卡应用于马拉松比赛的精确计时。运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡,在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片,当运动员越过此垫片时,计时系统接收运动员所带的射频卡发出的ID号,并记录当时的时间。这样每个运动员都有自己的起始和结束时间,不带有不公平的竞争可能性了。在比赛路线的中如果每隔5公里就设置这样的垫片,也可以很方便地记录运动员的阶段跑所用时间。该装置用于1995年以来各大型的马拉松比赛,有1995的柏林马拉松、1996的洛山玑马拉松、1996伦敦马拉松、1996的柏林马拉松、1996亚特兰大夏季奥林匹克奥运会马拉松比赛等。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。读写器连接到跑道下面一系列的天线,射频卡安装到车前、就在天线的上方。当赛车越过起跑线时,赛车的ID 号和时间被计时记录,并存储到中心计算机内,这样到比赛结束时,每个参赛选手将会有一个满意的结果。

⑺北京奥运门票首嵌芯片

北京奥运会期间,观众进入比赛场馆时,只要用手中的门票在检票仪器上一刷,“嘟”的一声后便能顺利入场。2008年北京奥运会门票采用了芯片嵌入技术,这在奥运历史上尚属首次。

据介绍,该芯片由清华大学、同方微电子公司共同研制成功,是我国最小尺寸的无线射频电子标签芯片,芯片最小面积0.3平方毫米,厚度最小达到50微米,可嵌入到纸张内,最远识别距离在5米左右。“由于科技含量很高,该芯片的仿制难度极大,有效保证了奥运门票的防伪性能,同时简化了以往检票员逐一分辨门票真伪的复杂程序,方便了信息统计和门票管理。”北京市科委有关工作人员透露,作为“科技奥运”的一大亮点,该门票的“记忆力”也很好,持票者的购票时间、地点、何时入场、座位区域等信息都可有详细记录,从而确保了整个赛场的安全秩序管理。

每张门票内置一张电子芯片,芯片带有惟一序列号,与后台查验数据库的观众信息相关联。入场时,门票上的序列号将激活查验系统,调出观众的个人信息和照片,观众无需出示身份证件,有效提高了入场速度。

三、未来RFID技术和应用展望

射频识别技术在中国处于一个刚刚起步的阶段,但是它的发展潜力是巨大的,它的前景非常诱人。在信息社会,对于各种信息的获取及处理要求快速、准确、在不久的将来RFID技术就将同其它识别技术一样深入我们的生活、改善我们的生活。对于这样一个新技术,我们应当加强宣传力度,希望能够尽早普及它,利用它,提高我们的工作效率和经济效益。

相比之下,我仍认为对于RFID应用的管理和标准化的工作就需要迎头赶上,否则众多厂家各行其是,造成既成事实,再统一管理会很困难。现在RFID的国际标准尚未完成、仅有一些行业标准,这给标准化工作带来一定的难度,但从战略角度来讲,这个问题日益紧迫。

应当看到的是,凭我们现在的技术条件、尤其是集成电路工业的落后,在这个市场上很难和国外产品竞争。国内更多的是引进国外的产品,怎样改变这种状况、让我们的产品在这样一个巨大的市场上占有一席之地,是一个严峻的课题。最后说一句,这个行业是很有前景,但是现在是很困难的。

05物流2班

涂明星

20050310140221

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;

RFID技术与应用试题库含复习资料

《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。 9.【对】只读标签容量小,可以用做标识标签。

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。

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

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:

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:

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)

RFID技术介绍及其应用举例

RFID技术介绍及其应用举例 摘要:RFID(无线射频识别)技术,又称为电子标签或者无线标签,是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术,被列为21世纪最有前途的重要产业和应用 技术之一。本文从几个方面来介绍RFID的相关知识,首先,介绍RFID的技术、 国内外的研究现状、以及其优缺点、工作原理。然后,例举实例说明了RFID的应 用。最后,总结了RFIDD的应用现状和今后的发展前景。 关键词:RFID技术;无线技术;标签 1. 概述 由于自动化与信息化的普及水平还不高,近几年来矿难、交通等事故以及自然灾害的频频发生,给我们敲响了警钟。让我们思考如何使灾害给人们所带来的伤痛降到最低,有时候面对错综复杂的环境,地面人员只有依靠先进的监控设备才能及时了解人员、车辆的位置,及一些指标的变化,对人员和车辆进行实时的监控、管理和调度,以免因人员疏忽、通道堵塞、车辆碰撞等造成的损失。一旦事故发生,监控设备还可以帮助地面入员实时地掌握被困人员的分布信息,及时有效地制定出抢救方案,以避免灾难的进一步扩大,将损失降到最低。 RFID(无线射频识别)[1]技术,是一种电子标签或者无线标签,利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。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、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。成本的节约和效率的提升,促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。近年来,随着在物流[2]、制造、公共信息服[3]务等行业的广泛应用,RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中,在行业中的应用也日益广泛和深入。同时,RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合,朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的物联网目标迈进,而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。与此同时,电信业凭借着在无线通信技术领域的优势以及对于社会信息化的基础设置——公众通信网的运营,成为信息化最重要的推动力量,提升社会信息化水平。 2.国内外发展现状 在国内RFID 技术主要应用于高速公路自动收费、公交电子月票系统、人员识别与物资跟踪[4]、生产线自动化控制、仓储管理、汽车防盗系统、铁路车辆和货运集装箱的识别[5]等。随着RFID 的发展,人工收费和IC 卡收费等多种停车收费方式将逐渐被基于RFID 技术的不停车高速公路自动收费系统替代,如北京机场高速路、深圳皇岗口岸等目前已经使用了RFID 系统。 在国外RFID 技术发展很快,产品种类多,各有特点,自成系列。它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,如汽车火车交通监控、高速公路自动收费、停车场管理、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、动物管理、车辆防盗等等。 尽管RFID系统在国内已涉足多个领域,且发展迅速,但与国外先进技术相比仍有很大的差距,尤其在芯片设计与制造、标签封装、UHF(UnderHigher Frequency,超高频)RFID 系统设计与制造方面仍存在技术与产品的匮乏。随着RFID技术的不断发展,其社会价值与市场价值证明了我国在这一产业实行自主研发的重要性。从2006年颁发的中国RFID技术政策白皮书[6]就可以看出,我国对于自主发展RFID技术创新体系和完整产业链是有战略部署

RFID技术的应用现状

RFID技术的应用现状 RFID技术的应用已趋成熟。在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部都得到了相当广泛的应用。 典型的应用领域包括: (1)铁路车号自动识别管理。如:北美铁路、中国铁路、瑞士铁路等。 (2)车辆道路交通自动收费管理。如:北美部分收费高速公路的自动收费中国部分高速公路自动收费管理、东南亚国家部分收费公路的自动收费管理。 (3)旅客航空行包的自动识别、分拣、转运管理。如:北美部分机场。 (4)车辆出入控制。如:停车场、垃圾场、水泥场车辆出入、称重管理等。 (5)校园卡、饭卡、乘车卡、会员卡、驾照卡、健康卡(医疗卡)等国内、国外均有大应用。 (6)生产线产品加工过程自动控制。主要应用在大型工厂的自动化流水作业线上。 (7)动物识别(养牛、养羊、赛鸽等)。大型养殖厂、家庭牧场、赛鸽比赛。 (8)物流、仓储自动管理。大型物流、仓储企业。 (9)贮气容器的自动识别管理。 (10)汽车遥控门锁、电子门锁等。 目前国内RFID成功的行业应用有中国铁路的车号自动识别系统。其辐射作用已涉及到铁路红外轴温探测系统的热轴定位、轨道衡、超偏载检测系统等。 正在计划推广的应用项目还有电子身份证、电子车牌、铁路行包自动追踪管理等。 3.RFID技术的发展方向 RFID技术的发展,一方面受到应用需求的驱动,另一方面RFID的成功应用反来又极大地促进了应用需求的扩展。从技术角度说,RFID技术的发展体现在若干关键技术的突破。从应用角度来说,RFID技术的发展目的在于不断满足日益增涨的应用需求。 (1)RFID技术未来的发展 RFID技术的发展得益于多项技术的综合发展。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线收发技术、数据变换与编码技术、电磁传播特性。 RFID技术的发展已经走过50余年,在过去的10多年里得到了更快的发展。随着技术的不断进步,RFID产品的种类将越来越丰富,应用也越来越广泛。可以预计,在未来的几年中,RFID技术将持续保持高速发展的势头。RFID技术的发展将会在电子标签(射频标签)、阅读器、系统种类、标准化等方面取得新的进展。

RFID技术的应用(DOC)

RFID技术的应用 院(系)别工商管理学院 年级专业11级物流管理2班 学生姓名周鹏,邓鸿儒,赖龙吟,郭鹏谢志峰指导教师刘志华 二O一三年六月

摘要 自2004年以来,与RFID技术相关的文章在各个媒体上不断涌现,相关的报道让这个历史其实并不短的技术在短时间内成为国际追逐的焦点。从全球巨型商业帝国沃尔玛,到国际lT巨头IBM、HP、微软等等,从美国国防部到中国国家标准委,全都在RFID魔棒的指挥下舞蹈起来。那么RFID究竟是什么?怎么会有如此大的魅力让世人如此疯狂?我们先看这么一个报道:在德国中西部莱茵河边一座名叫诺伊斯的城市里,一位顾客正在大型超市麦德龙购物,当他选好要买的东西后,悠闲地走到电子自动付费机前,既不用像从前一样排队等待收银员结账,也无需把手推车中的商品一一拿出,让售货员对每一商品条形码进行扫描,他只是短暂的逗留几秒,就推着购物车大摇大摆地走出了超市。发生在麦德龙超市的这一幕听上去好像很新鲜,仿佛是科幻电影里虚构的事情,实际七,用不了多久,它就会发生在我们周围的真实生活中。这就是RFlD——射频识别技术给我们生活带来的改变。 【关键词】RFlD 贸易纠纷国际影响

Abstract Since 2004, with the RFID technology-related articles in various media are emerging, relevant reports make this historical fact is not short of technology in a short time become the focus of international chase. From a global business empire giant Wal-Mart, the international lT giant IBM, HP, Microsoft, etc., from the U.S. Department of Defense to China National Standards Committee, all in under the command of RFID wand dance together. So what is RFID? How we have so much charm to let the world so crazy? We look at such a report: western side of the Rhine in Germany, a man named Noyes of the city, a large supermarket METRO customers are shopping , things to buy when he was selected after a leisurely walk electronic automatic payment machines before, neither have done before, waiting cashier check, no need to pull the cart out of the commodity eleven, so salesperson for each product bar codes scan, he was just a short stay in a few seconds, then pushing a shopping cart and walked out of the supermarket. This occurred in the Metro supermarket scene sounds like very fresh, like a science fiction movie fictional things, the actual seven, before long, it will happen in real life around us. This is RFlD - radio frequency identification technology to change our lives. Plus complex, caused by the increasing number of trade disputes. And with the GMO trade expanded its international influence is also growing. 【Key Words】RFlD international impact trade disputes

《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 。 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。 14.【错】应答器需要天线而阅读器不需要天线。 15.【对】擦写就是清除标签中原来储存的数据,写入新数据,UID是不可以擦写的。16.【错】UID码,即标签身份代码(是RFID标签的产品型号及序列号等标签自身属性数据)与标识对象有关,需要用户参与写入。 17.【错】ID代码(标识对象身份代码)不可以根据用户需要设置写入。18.【错】ISO/IEC WG17负责ISO14443、ISO15693以及ISO15693非接触式智能卡标 三、选择题(每题可能有一个以上正确答案,将所有正确答案的序码填入题目后的括号内, 共7题,每题2分,共14分)【13选7】 1.以下哪些属于RFID应用?【ABD】 A.物流过程中的货物追踪,信息采集 B.训养动物,畜牧牲口,宠物等识别管理 C.A TM自助取存款机 D.ETC路桥不停车收费系统 2.以下哪些属于自动识别?【AC】 A.条码 B.商标

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

射频识别(RFID)技术与应用

射频识别(RFID)技术与应用 伴随高科技的飞速发展,国际经济迅速向一体化迈进,促进了信息开发和信息服务产业的诞生和发展。计算机的性能上日臻完善,超大规模集成电路和超高速度计算机技术的突飞猛进,人们开始关注如何改变手工数据输入,是输入质量和速度与其相匹配。条码自动识别技术就是这样的环境下应运而生的,它是以计算机、光电技术和通信技术的发展为基础的一项综合性科学技术,是信息数据自动识别、输入的重要方法和手段。 而作为自动识别技术之一的条码技术,从40年代进行研究开发,70年代逐渐形成了规模,近30年则取得了长足的发展。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,也已经初步形成了包括条码技术、射频技术(RFID)、生物识别、语音识别、图象识别和磁卡技术等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科学技术。 20世纪的自动识别业可以说是条码技术的天下,自70年代在全球进行推广应用的商品条码系统(即EAN-UPC系统)诞生以来,条码技术以一种飞速发展的态势占领了从商业到工业,从仓储到流通的几乎所有数据管理的应用领域。可以说,条码技术对供应链的管理,从商品制造、管理和流通的贡献是举足轻重的,为现代化物流的发展,为企业提供管理水平,降低管理成本和促进全球经济一体化的进程奠定了坚实的基础。 然而随着时代的变迁和技术的不断更新,条码技术已经无法满足企业现有的应用。比如快速消费品供应链的管理,由于行业的特殊性,商品流转周期短,对商品信息实时传递的要求高。现有的条码技术无法在短时间内从大量的商品中去获取商品的信息,惟一的途径必须是靠人工的一对一的扫描方式去完成。随着沃尔玛“RFID计划”的推行,无疑为RFID在快速消费品供应链管理中的发展提供了一个强大的支点。目前,我国许多商家已经意识到RFID在快速消费品行业中应用的必然性,国内快速消费品龙头企业贵州茅台酒集团也已开展了基于RFID 技术的酒类防伪应用技术研究和RFID在供应链管理方面的应用。作为快速消费品供应链管理的一个重要部分,冷链物流的发展对RFID技术的需求更加强烈。 射频识别技术是现代科学技术在社会各方面的创新性应用。作为二十一世纪最具发展潜力的十大技术之一,RFID技术的发展将带来巨大的市场机遇,RFID 技术与应用将形成一个具有强大生命力的新兴产业,它涉及信息、先进制造、材料、装备及工艺等诸多前沿和高技术领域的交叉融合技术群,涵盖面广,渗透力强,不仅对诸多产业带来重大影响,给人们的生活带来深刻变化,以及国家信息安全保障机制的变革,战略地位极其重要。 一、射频识别技术 RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,俗称电子标签。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标签,操作快捷方便。 1.最基本的RFID系统由三部分组成: ①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

RFID技术应用案例和前景

“如果你没有身份证,你就根本不存在”。这句简单的叙述突显了RFID技术的价值。“身份”尤其是展现个体差异性的根本及必要条件。 RFID是一项简单的技术,它可以让任何的标的物(OOI)成为辨识对象。使用具有唯独识别编码的RFID 标签,其应用除了可简单黏贴标签于实体外,易可将标签嵌入至标的物(OOI)来做辨识。 RFID是一种无线射频技术,是透过标签与读取器之间天线完成传输。借此方式,可轻易的获得标的物(OOI)上标签相关讯息。 当RFID 标签中的电路有充足的能量时,会开始在读取器接收范围内进行讯号传输与连结。这方式有别于其他静态的辨识技术,它是一个LOUD ID 技术。这种特性使某些库存管理和定位问题变得很简单,这也是为什么RFID能完善的运用在追踪、追溯与存货管理功能上。 当使用RFID解决特定的问题或改善特定方案,即是指使用RFID 应用系统,包含硬体部分的标签、天线、读取器;以及软体应用系统。 RFID标签使得标的物(OOI)有了可辨识的身分,天线和读取器提供辨识RFID标签与必要资讯的功能(实体/虚拟位置上),而应用软体则负责将ID资讯与相关检测状况做妥善运用。就像任何其他的技术一样,它必须与其他的整合解决方案完美结合后才有意义。因此,必须特别考量当程序改变后的管理,才能有最佳的结果。

近年来,RFID技术已有一些重大进展与许多成功案例。这项技术虽然能应用在点对点的追踪和能见度,然而却未对物流业产生重大的冲击,因为应用在此产业的技术已趋近成熟。虽然依供给需求法则,其成本因素将逐渐下降; 彼此互通也将由各种全球性的标准组织所建立,然而更重要的是商业模式的改变、政府政策以及社会接受度,才能实现全球化的追踪和识别。以上这些非关资讯科技的问题都相当复杂,这些是属于资讯科技范畴以外的问题,也是整个问题最大的症结所在。在此之前,RFID技术仍将持续目前的发展方向,成功实现在有限的应用与一些紧密的合作关系、资讯交流可良好控制。 在香港,RFID技术已被广泛应用于运输收费系统-包含快易通跨港隧道、实施十年以上的大众运输八达通卡、保持世界领先的香港国际机场行李处理系统。这些都已达到原先预期目标且应用非常成功,全都归功于使用者与那些背后支持的公司。 自2006年以来,位于香港的数码港(Cyberport),一个高级且先进的智慧化复合式办公大楼,一直以来都使用由电子商务解决方案公司(EBSL) 所开发的RFID+3G设施管理解决方案, EBSL也在2009年初协助香港大学校内的总图,导入RFID至100多万册书籍中,使得让学生能自行借阅与归还书籍,并免除图书馆人力繁琐的租借与盘点问题,进而提供更多的服务。 此外,也有不少零售业RFID应用案例,包括安装在美恩义大利时装

《RFID技术与应用》试题库含答案

《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】、【U SB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

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