RFID开发介绍—概述
- 格式:doc
- 大小:110.00 KB
- 文档页数:9
简述RFID定义和工作原理
RFID(Radio Frequency Identification)是一种无线射频识别技术,可用于在
短距离范围内识别和追踪标签中的信息。
RFID系统由读写器和标签组成,读写器
通过无线电信号与标签通信,从而读取或写入信息。
RFID的定义
RFID是一种识别技术,通过无线射频信号识别存储在标签中的信息。
标签可
以附着在物品上,如商品、动物或人员,使其可以被追踪和识别。
RFID技术是自
动识别技术中的一个重要分支,广泛应用于物流、仓储、支付系统等领域。
RFID的工作原理
1.标签传输信息:RFID标签中包含一个芯片和天线,芯片存储数据,
天线用于接收和发送信号。
当标签处在读写器的射频范围内,读写器发送信号激活标签,标签接收信号并回传存储在其中的信息。
2.读写器接收信息:读写器是RFID系统中的接收和发送设备,它通过
天线发送无线电信号与标签通信。
读写器接收从标签回传的信息并处理,通常与后台系统连接,以实现信息的获取和管理。
3.数据处理:读写器收到标签的数据后,会对数据进行解码和处理。
这包括验证标签的合法性、解析数据内容等操作,确保数据的准确性和可靠性。
4.信息应用:读写器处理完数据后,可以将信息发送到后台系统,或
直接用于控制设备、门禁系统等。
RFID技术可以实现物品跟踪、门禁管理、支付系统等多种应用。
总结
RFID技术通过无线射频识别实现对标签中信息的读取和写入,广泛应用于物
品追踪和管理中。
了解RFID的定义和工作原理有助于我们更好地理解这一技术的
应用范围和工作原理。
一、RFID的全面介绍和资料如何管理比澳洲人口多得的袋鼠?人类发射到太空中的东西如何追踪?病人不到医院去,医生如何检测并得出第一手的脑电波、心电图数据数据?超市中条形码大量的破旧、损害怎么办?……这些问题似乎困难而且没有必然联系,但是用RFID技术可以解决上述的所用问题。
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的缩写,中文称为无线射频身份识别、感应式电子芯片或是近接卡、感应卡、非接触卡...等等,是非接触式自动识别技术的一种。
1、起源RFID最早曾在第二次世界大战中用来在空中作战行动中进行敌我识别:当时英国用以确认进机场的是否为己方的飞机,以免遭误击。
20世纪90年代起,这项技术被美国军方广泛使用在武器和后勤管理系统上。
美国在“伊拉克战争”中利用RFID对武器和物资进行了非常准确地调配,保证了前线弹药和物资的准确供应。
和以往的“充足”供应有所不同,现代化的管理强调的是准确供应,也就是需要多少就提供多少,因为多余的供应会增加不必要的管理成本。
许多欧美国家高速公路有电子收费站,只要凭着黏在车上的RFID辨识卡片,就可直接通过收费道、自动扣款,不须停车。
2、RFID原理1. 标签(Tag,即射频卡):由耦合组件及芯片组成,卷标含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。
2. 阅读器(Reader):读取(在读写卡中还可以写入)卷标信息的设备。
3. 天线(Antenna):在卷标和读取器间传递射频信号。
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,射频卡获得能量被启动;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译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。
rfid是什么技术RFID是射频识别技术的简称,它是一种通过无线电波识别特定物体的技术。
RFID技术在各个领域都有广泛的应用,包括物流管理、智能交通、零售业、供应链管理等等。
本文将对RFID技术的原理、应用和未来发展进行介绍。
首先,RFID技术的原理是通过在被识别物体上植入一种微型芯片和天线,利用无线电波来感应和识别该芯片发出的信号。
这个芯片内部存储了物体的唯一标识码,可以理解为物体的身份证号码。
当RFID读写器(也称为RFID阅读器)靠近被识别物体时,会发送一定频率的无线电波去激活芯片,并读取芯片中存储的数据。
这样,就可以实现对物体的快速准确识别。
RFID技术的应用非常广泛。
在物流管理方面,RFID技术可以实现对货物的实时跟踪和定位,提高物流效率。
例如,利用RFID技术,可以实现实时盘点仓库中的货物,避免人工盘点的繁琐和错误。
在智能交通领域,RFID技术可以应用于收费系统和车辆管理。
通过在车牌或标签上植入RFID芯片,可以实现快速、无人工干预的收费系统,提高交通效率。
在零售业中,RFID技术可以应用于商品的库存管理和防盗系统。
通过将RFID标签植入商品,可以实现即时库存监控和自动结算。
RFID技术还可以应用于供应链管理,实现对物资和成品的全程追踪。
通过在物资上植入RFID芯片,可以实时监测物资的流向和状态,提高供应链的可视化和控制性。
此外,RFID技术还可以应用于身份认证、门禁系统和医疗健康等领域。
虽然RFID技术在许多领域取得了重要的进展,但仍然存在一些挑战和限制。
首先,RFID技术的成本较高,芯片和阅读器的价格较高,限制了其在大规模应用中的推广。
其次,RFID技术涉及到对个人隐私的管理和风险。
由于RFID技术可以实现对物体的实时跟踪和监控,人们对个人信息的保护提出了一定担忧。
同时,RFID技术也存在一定的技术难题,如阅读器的读取范围受限等。
在未来,RFID技术可能会迎来更广泛的应用和发展。
RFID技术RFID技术,英文为Radio Frequency Identification,中文为无线射频识别,就是一种通信技术,可通过无线电信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(860-960Mhz)、微波(2、4-2、5Ghz)等射频技术。
工作原理RFID技术的基本工作原理其实很简单:标签进入磁场后,接收阅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),阅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, 就是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理就是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Tag,用以驱动Tag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读卡器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来瞧大致上可以分成:感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(BackscatterCoupling)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。
阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块与接口单元组成。
阅读器与电子标签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电子标签提供能量与时序。
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。
电子标签就是RFID系统的信息载体,其大多就是由耦合原件(线圈、微带天线等)与微芯片组成。
产品分类RFID技术中所衍生的产品大概有两大类:无源RFID产品、有源RFID产品。
RFID开发介绍—概述概述RFID系统在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面,电子标签中保存有约定格式的电子数据。
读卡器可无接触地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。
读卡器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息,被读取器读取并解码后送至电脑主机进行相关处理。
通常在读卡器读标签的时候给主机系统传递三个信息:标签ID,读卡器自己的ID,读标签的时间。
通过获取这个读卡器的位置,就知道了该产品的位置,以及它是什么产品,然后根据时间数据跟踪标签,就随时随地知道产品的位置了。
系统结构一个完整、典型的RFID系统通常由下面四个模块组成:标签(Tag)读卡器(Reader)RFID中间件应用程序标签(Tag)标签由天线和芯片组成,天线在标签和读卡器间传递射频信号,芯片里面保存每个标签具有的唯一电子编码和用户数据。
每个标签都有一个全球唯一的ID号码—UID,UID是在制作芯片时放在ROM中的,无法修改;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。
读卡器(Reader)读取(或写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式。
读卡器对标签的操作有三类:∙识别(Identify):读取UID;∙读取(Read):读取用户数据;∙写入(Write):写入用户数据RFID中间件RFID中间件是将底层RFID硬件和上层企业应用结合在一起的粘合剂。
虽然原则上的中间件是横向的软件技术,但在RFID系统中,为使其更适用于特定行业,RFID中间件往往会针对行业做一定的适配工作。
在RFID系统这种具体情况下,中间件层除通常的功能外,还有以下特定功能:∙使阅读/写入更加可靠∙把数据通过读卡器网络推或者拉到正确位置(类似路由器)∙监测和控制读卡器∙提供安全读/写操作∙降低射频干扰∙处理标签型和读卡器型事件∙应用通知∙接受并且转发来自应用的中断指令∙给用户提供异常告警从体系结构上讲,RFID中间件还可以分为子层,包括边缘层和集成层。
边缘与集成层的分离可以提高可伸缩性并降低客户成本,因为边缘层既是轻量级的,成本又低。
边缘层定期轮询读卡器,删除复本,并进行筛选和设备管理。
边缘服务器还负责创建ALE事件并将其分派至集成层。
集成层接收多个ALE事件并将其合并到涉及各种系统和人员的工作流中,这些系统和人员是更大的业务流程的一部分。
集成层通过基于标准的JCA适配器与打包应用程序(如仓库管理系统或产品信息管理系统)交互。
通过一些提供抽象层的控件和开源框架,该层也可以与系统一起工作,抽象层将后端组件公开为可重用组件。
集成层也可以通过Web服务接口与对象名解析服务进行通信、利用B2B消息通过防火墙中的网关与外部系统进行通信。
1)边缘层边缘层通常提供的功能有标准的设备支持和管理、高效的捕获数据和过滤数据、创建ALE事件并将其分派至集成层等。
边缘层应该支持丰富的设备,包括流行的 RFID 读卡器和打印机,以及各类条形码识别器、指示灯、LED 显示、电眼和可编程逻辑控制器 (PLC)。
它可以运行在单独的计算机上,也可以嵌入新出现的其他设备,如路由器中。
应该符合EPCglobal应用级别事件 (ALE) 标准,提供易于使用的标签写入和其他类型设备的扩展功能,并支持 ISO 和EPCglobal 标签标准(包括 Gen2)。
随着RFID技术的应用日益广泛,企业需要处理分布在全球各个供应链中数以千计的读卡器的输入信息。
快速发展将会挑战可伸缩性。
需要处理的数据量非常庞大,这样就产生了更大的挑战。
要处理这种级别的数据流量,需要使用非阻塞I/O机制。
当众多用户同时使用RFID访问一个应用程序时,大多数中间件解决方案为每个客户端打开一个插口,并为每个用户建立独有的线程。
这种阻塞I/O技术严重限制了性能和可伸缩性。
与此相反,非阻塞I/O可以使BEA WebLogic Server之类的中间件能够在多个并发用户中复用少量的读卡器线程,确保较高的性能和可伸缩性。
在处理读卡器的大流量数据流和进行消息传递时,需要大量使用I/O和网络。
边缘服务器的CPU利用主要用于边缘服务器的复本检测和模式匹配。
在要处理的数据量确定的情况下,网络带宽也会成为一个问题。
“批量数据传输”—即,将多个请求包装在一个数据包中—可以舒缓网络堵塞问题。
它还可以减少多个请求通过安全层及其它代码层所需的时间。
2)集成层集成层接收多个ALE事件并将其合并到涉及各种系统和人员的工作流中,这些系统和人员是更大的业务流程的一部分。
它通常提供的功能有安全性、互操作性、管理、消息传递和集成等等。
∙安全对于RFID来说,大量相关的潜在敏感数据使得安全性成为RFID系统至关重要的一个方面。
最低级别,安全管理可以防止读卡器被关闭以及记录项被窃取。
因此,必须通过验证、授权或审计来保护管理接口,这也许会通过SSL(Secure Socket Layer,安全套接字层)来实现。
∙互操作互操作性对于确保RFID的成功实现具有多重重要意义。
或许,最迫切的需求是基于标准的JCA适配器要有效连接到诸如仓库管理系统或运输管理系统之类的应用程序。
仅仅能够以私有格式发布JMS消息或事件是远远不够的;应用程序供应商,比如SAP、Yantra和Manhattan,要求事件以确定的格式呈现。
适配器可以填平鸿沟,将信息以可接受的格式传播至恰当的应用程序。
中间件解决方案应能够提供和支持适用于关键应用程序的适配器。
在其它方面,开箱即用的互操作性同样至关重要。
例如,中间件应能够与防火墙提供者、身份验证、授权和审计提供者、负载均衡系统和JMS供应商进行互操作。
读卡器的互操作性也非常重要。
尽管读卡器通信协议的标准化一直在进行,但在出现一个占据主导地位的标准之前,每个中间件供应商都必须提供一个读卡器抽象层和互操作性解决方案。
设计良好的架构可以将读卡器抽象层置于边缘层,使得集成层具有读卡器无关性。
也就是说,集成层无需考虑特定的读卡器协议或格式。
∙管理随着RFID在各个供应链中启用,管理整个架构的能力成为必要。
以高级别来看,RFID的监控和管理包括两个方面:设备管理和对读卡器的配置。
管理员需要一个管理整个架构的接口,该接口应该包含在一个集中式的门户框架中。
RFID管理解决方案还应与现有的管理提供者(例如,HP OpenView或Tivoli)无缝集成,需要支持SNMP和JMX之类的标准协议。
理想的情况是,一个中央配置主机应能够将配置推行至边缘和整个供应链中的读卡器。
∙消息传递保证的exactly-once(只发送一次)消息处理语义非常难以实现。
即使在干预式消息传输过程中,发送方和接收方也都存在着消息中断的可能性。
大部分中间件解决方案没有考虑确保exactly-once消息语义的需求。
但是,如果不考虑这个问题会产生一系列问题——例如,单次交付报告会被无意地交付多次。
仓库管理员就会认为向合作伙伴发送了两份报告而非一份;在不同的时间和地点多次发生这种情况,其效果就会非常惊人。
另一个重要因素是确保对消息排队和出队的事务性保证。
如果消息没有按事务顺序排队,队列就没有保证;类似地,出队的消息也无法保证经过完全处理。
其它方面的考虑主要是围绕操作幂等性——重新执行已部分完成的操作是否安全。
有时,需要进行连接的计算,特别是在发送方和接收方地理位置较远时。
在这种情况下,如果一方依赖于另一方的同步响应,则网络中断就会带来整个操作的终止。
这种情况下应该设为异步通信。
通常使用JMS进行异步通信。
但是,如果JMS提供者在接收方,发送方如果无法对消息进行排队就会阻塞(或者引发错误并负责重新尝试发送)。
因此,在发生这些问题的情况下,将JMS放在接收方不会对发送方有任何帮助。
但是,如果要使用存储-转发消息传递机制,其中的许多问题都可以解决。
这样,异步通信就可以恢复,因为存储-转发系统会负责继续发送消息、重试,等等。
由于这个原因,JMS Bridge或存储-转发技术就显得至为重要。
∙集成需要进行某种形式的企业应用集成(Enterprise Application Integration,EAI)才能实现RFID事件的全部价值。
仅仅将事件从边缘服务器分派至一系列的应用程序还不能成为完美的解决方案,因为它会产生与安全性、可靠消息传递、性能、可用性、适配器连接、业务流程界定等相关的问题。
比较而言,EAI解决方案可提供对一个问题的全面概览。
例如,一个在达拉斯和旧金山具有不同边缘服务器的组织,可以将事件发送至共同的EAI解决方案。
涉及连接至不同边缘服务器的读卡器或天线的事件需要组合并关联到一个统一的EAI层。
而且,复杂的事件组合不适用于这种情况,因为边缘层需要占用 CPU 周期。
随着业务流程涉及到组织内部和外部越来越多的系统和人员,EAI层变得更为关键。
其它一些方面也使得集成解决方案更为必要。
要连接至后端应用程序,需要使用基于标准的适配器;在可视化环境下汇编、监控和管理流程的能力也非常重要。
通过通用抽象层(比如控件),在业务流程、门户、Web服务、RFID读卡器和其它元素之间构成复杂交互的能力可以大大提高。
最后,在传递事件时,必须在边缘层和实际集成层之间实现无缝集成。
应用程序RFID应用通常根据来自标签的数据执行特定的动作,例如资产跟踪和排序,在客户买走某个商品后在系统中将其删除。
相反的,应用也会根据企业内部的信息对标签进行写入,例如对已经售出的商品写入“已销售”信息或者对出发的运货的运输车写入“零售路线”的信息。
RFID应用通常会根据不同的行业领域进行分类:1.仓储库存、资产管理领域因为电子标签具有读写与方向无关、不易损坏、远距离读取、多物品同时一起读取等特点,所以可以大大提高对出入库产品信息的记录采集速度和准确性;减少库存盘点时的人为失误库,提高存盘点的速度和准确性。
2.产品跟踪领域因为电子标签能够无接触的快速识别,在网络的支持下,可以实现对附有RFID 标签物品的跟踪,并可清楚了解到物品的移动位置,如已经成功应用的symbol 公司为香港国际机场和美国McCarran 国际机场的行李跟踪系统和中国铁路列车监控系统。
3.供应链自动管理领域可以设想,如果商场的货架部署的电子标签读写器,当货物减少时,系统会将缺货信息自动传递给仓库管理系统,并且系统会将缺货信息自动汇总并传递给生产厂家。
电子标签自动读写和在网络中信息的方便传递功能将大大提高供应链的管理水平,通过这个过程降低库存,提高生产的有效性和效率,从而大大提供企业的核心竞争力。
电子标签在零售商店中的应用包括从电子标签货架、出入库管理、自动结算等各个方面。
沃尔玛公司是全球 RFID电子标签最大的倡导者,现在 WAL-MART 的两个大的供货商 HP 和 P&G 已经在他们的产品大包装上开始使用电子标签。