超高频射频识别系统信号特征分析及应用
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采用传统的条形码进行物品标识将会带来一系列的不便:无法进行较远距离的识别,需要人工干预、许多物品无法标识等等。
相反,由于射频识别(RFID)系统采用具有穿透性的电磁波进行识别,所以可以进行较远距离的识别,无须人工干预,可以标识多种多样的物品。
1 引言现代社会产品越来越丰富,数据管理需求也越来越高,人们需要将多种多样处于生产、销售、流通过程中的物品进行标识、管理和定位。
采用传统的条形码进行物品标识将会带来一系列的不便:无法进行较远距离的识别,需要人工干预、许多物品无法标识等等。
相反,由于射频识别(RFID)系统采用具有穿透性的电磁波进行识别,所以可以进行较远距离的识别,无须人工干预,可以标识多种多样的物品。
射频识别技术是一种非接触的自动识别技术。
它是由电子标签(Tag/Transponder)、读写器(Reader/Interrogator)及中间件(Middle-Ware)三部分组成的一种短距离无线通信系统。
射频识别中的标签是射频识别标签芯片和标签天线的结合体。
标签根据其工作模式不同而分为主动标签和被动标签。
主动标签自身携带电池为其提供读写器通信所需的能量;被动标签则采用感应耦合或反向散射工作模式,即通过标签天线从读写器中发出的电磁场或者电磁波获得能量激活芯片,并调节射频识别标签芯片与标签天线的匹配程度,将储存在标签芯片中的信息反馈给读写器。
因此,射频识别标签天线的阻抗必须与标签芯片的输入阻抗共轭匹配,以使得标签芯片能够最大限度地获得射频识别读写器所发出的电磁能量。
此外,标签天线设计时还必须考虑电子标签所应用的场合,如应用在金属物体表面的标签天线和应用在普通物体表面的标签天线在天线的结构和选材上存有很大的差别。
适合于多种芯片、低成本、多用途的标签天线是射频识别在我国得到广泛普及的关键技术之一。
2 射频识别系统与天线的分类对于采用被动式标签的射频识别系统而言,根据工作频段的不同具有两种工作模式。
一种是感应耦合(Inductive Coupling)工作模式,这种模式也称为近场工作模式,它主要适用用于低频和高频RFID系统;另一种则是反向散射(Back scattering)工作模式,这种模式也称为远场工作模式,主要适用于超高频和微波RFID系统。
RFID究竟是怎样神奇的技术如今RFID技术在物联网(IOT,Internet of things)和工业互联网领域被给予厚望正迅猛发展,大量运用到各种场景,它被称为物联网的关键技术,可RFID究竟是怎样神奇的一种技术,相关书籍有很多,吕工借此做个普及,希望用通俗的语言,简短的篇幅为大家叙述清楚。
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即无线射频识别,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。
这是通常的定义;FRID 系统至少包含三方面内容:一个是特定目标即被识别的对象,另一个是识别系统,第三是软件系统。
识别系统能够主动或被动的发现对方;被识别的对象和识别系统分别对应询问器或阅读器和(发送)应答器。
应答器即智能标签或电子标签,它由天线,耦合元件及芯片组成,能存储被定义的身份数据,每个标签具有唯一的电子编码,标签附着在物体上从而标识目标对象;阅读器也是由天线,耦合元件,控制模块,芯片组成,是读取和写入电子标签信息的设备。
它负责发出一定频率的无线射频信号,在周围产生信号磁场;有手持式的也有固定式阅读器。
智能标签在到达阅读器的信号磁场范围时,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(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(有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至软件系统即中央信息系统进行有关数据处理。
软件系统,是应用层软件,主要是把收集的数据进一步处理,并为人们所使用。
RFID系统信号的流向:发送应答器(电子标签)←→阅读器←→ 通讯模块←→处理系统显然,通过RFID技术可以把分散的实物对象联系在一起,根据实物对象所附的电子标签中定义的数据可以识别出其身份,双方可以进行信息交换。
阅读器和应答器,同时配合其他兼容的通讯设备可以把信息传输到其他的系统,比如工业控制的PLC控制系统或者因特网,进而形成更大的网络.这便是物联网的一种形式.从身边的RFID应用看分类公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等,这些应用属于近距离接触式识别类。
2020.22科学技术创新(转下页)字挖掘系统中的海量信息数据的综合分析。
3.2系统的组成在进行数据挖掘系统构建时,主要包括显示系统、查询设定系统以及信息的挖掘系统,其中显示系统既包括图片信息,也包括其他的表格信息,是网络层的重要组成部分,由于数据库中信息是存在着一定的隐私性,还有一些保密的资料,在进行查询时必须要对查询者的权限进行设计,避免人员随意对系统进行数据的查找造成信息的泄露。
因此需要查询者身份的验证以及查询者的权限的设计,才能够提高隐私性,并且能够保证提供有效的服务,在进行信息挖掘系统构建时可以完成全部的挖掘方法,并且能够增添新的挖掘方法。
典型的数据挖掘系统的结构主要分为用户界面模式评估、数据的挖掘、引擎数据库和数据仓库的服务器,然后对于各种数据进行清理集成以及选择。
具体包括数据库、数据仓库、万维网以及其他的信息存储库等[3]。
3.3要创新系统的构成为了保证查询者对各类信息进行有效的查询,需要创建新型模式完善医疗信息的挖掘系统,才能够满足查询者的相关需求,对各类信息进行有效的设定,并且收集和整理。
尤其需要注意的是,为了保证隐私需要进行权限的设定,为用户提供最佳的服务,在进行信息挖掘系统构建时必须要保证操作容易,才能够具有广泛的实用价值,并且为医疗工作者提供更加精准的有效的服务,提高数据挖掘的准确度,全面提高医院的服务水平以及服务质量。
科学技术是不断进步的,因此在进行数据挖掘技术应用时,也应该不断的与时俱进,不断创新,通过对医院的信息化系统进行进一步的完善,并且采取有效的数据挖掘方法,进一步创新数据挖掘的思路,才能够真正的挖掘出有效的信息,满足医疗工作者的信息需求,全面提高医院的服务水平和服务质量[4]。
4结论医学的数据挖掘具有其自身的特点,比如时间性、多样性和重复性。
在进行医学的数据挖掘时必须要具有科学合理的思路,同时要保证精确的供地信息。
在充分的应用数据挖掘技术时,需要采取一些办法,因此要对系统的构成、系统的组成进行充分的认识,才能够查询到最佳的结果,最大限度地发挥数据挖掘的应有作用,确保医学信息的有效挖掘,为医务工作者提供准确的信息服务。
RFID射频识别技术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。
1RFID的组成及工作原理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。
2 RFID与其他自动识别技术的比较广泛应用的自动识别技术主要包括摄像、条码、磁卡、IC、射频等,这些识别技术都有各自的优缺点及应用场合。
表1显示了RFID与其它几种识别技术的区别。
表1 不同识别技术区别表3 RFID系统的分类根据射频识别系统的系统特征,可以将射频识别系统进行多种分类。
下面是系统特征及按照该系统特征进行射频识别系统的分类,如下表2所示:表2 射频识别系统的特征及其分类射频识别系统按照其采用的频率不同可分为低频系统、高频系统和微波三大类;根据标签是否装有电池为其供电,又可将其分为有缘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将其分为集成电路固化式、现场有线改写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。
RFID读写器的相关技术RFID读写器是RFID 技术研究的一个重要方面,从系统设计角度来说,由于力求电子标签的设计足够简化,成本尽可能低,因而对于读写器来说,就要实现更多的功能,如多制式标签的兼容、尽可能远的读写距离、多标签的同时处理等等。
这就给读写器的系统设计与实现带来了相当的复杂性。
提升射频识别系统性能的几个技巧射频识别(RFID)系统是一种通过无线电信号识别和跟踪物体的技术,已经广泛应用于物流、供应链管理、智能交通等领域。
然而,射频识别系统的性能往往受到各种因素的影响,如信号干扰、标签粘贴位置等。
本文将介绍几个提升射频识别系统性能的技巧,帮助读者更好地应用和优化RFID系统。
1. 选择合适的频率射频识别系统通常在不同的频率范围内工作,如低频(LF)、高频(HF)和超高频(UHF)。
不同频率的RFID系统适用于不同的应用场景。
低频RFID系统具有较短的识别距离和较低的传输速率,适合近距离物体识别。
而高频和超高频RFID系统具有较长的识别距离和较高的传输速率,适合大规模物体识别和远距离读取。
因此,在选择射频识别系统时,根据实际需求和应用场景选择合适的频率,能够提升系统性能。
2. 优化天线设计天线是射频识别系统中关键的组成部分,直接影响系统的性能。
合理设计和布置天线能够提升系统的读取范围和读取速度。
首先,选择合适的天线类型,如线圈天线、贴片天线等,根据实际应用需求选择合适的天线形式。
其次,优化天线的布置位置和方向,避免天线之间的相互干扰和阻挡。
此外,合理调整天线的工作频率和功率,能够提高系统的抗干扰能力和读取效率。
3. 优化标签粘贴位置标签粘贴位置是影响射频识别系统性能的重要因素之一。
标签应尽量贴在物体表面平坦、无金属等干扰物的位置,以确保信号的正常传输和接收。
同时,标签的粘贴位置应避免与其他标签过于接近,以免相互干扰导致读取错误。
在实际应用中,可以通过试验和调整标签粘贴位置,找到最佳的位置,提升射频识别系统的性能。
4. 优化系统参数设置射频识别系统的参数设置对系统性能有着重要影响。
首先,合理设置读写器的工作频率和功率,根据实际应用需求和环境条件进行调整,以提高系统的抗干扰能力和读取效率。
其次,根据不同的应用场景,设置合适的读取模式和协议,如单标签识别模式、多标签识别模式等,以满足不同场景下的需求。
射频识别技术在智能交通自动化中的应用亓希军ꎬ张创磊ꎬ孙㊀洁摘㊀要:射频识别相关技术的合理推广运用是实现智能轨道交通管理成功投入实施的关键ꎮ文章主要介绍了我国射频识别系统技术的基本原理以及该识别技术在我国智能轨道交通系统中的具体应用ꎬ从而可以让交通人们具体了解一下射频识别对该技术的应用重要性ꎮ体现了新出来的射频人脸识别器的技术优势是逐步提高城市交通管理系统智能化服务水平的主要有力因素之一ꎮ关键词:射频识别技术ꎻ智能交通自动化ꎻ应用㊀㊀随着人们生活水平的不断提高ꎬ人们的物质水平日渐丰富ꎬ在日常生活中乘车出行的次数越来越多ꎮ随着对整个交通系统在正常工作中的要求越来越高ꎬ技术性的要求越来越大ꎮ在现当代的信息技术不断发展过程当中ꎬ射频自动识别通信技术在我国的交通管理活动当中有着越来越广泛的应用ꎬ提升这项内容的整体智能化水平有着很大的必要ꎮ所以ꎬ为了能够使这项技术更加深入人们的生活ꎬ文章主要简述了交通射频自动识别相关技术的基本原理及应用分类ꎬ介绍了交通射频自动识别相关技术在城市交通运输方面的实际应用并对未来交通射频自动识别相关技术的实际运用前景做了具体展望ꎮ一㊁射频识别技术及其工作原理射频标签识别芯片技术标签是高效的移动无线通信关键技术之一ꎬ利用无线电将射频识别信号通过交换可变电磁场的射频空间自动耦合控制方式自动识别传输出在标签识别芯片中所存储的标签信息ꎮ其标签工作基本原理主要是将一个标签文件安装在被自动识别标签对象上ꎬ当其标签进入智能阅读器的标签读取功能范围时ꎬ标签对象接收的是阅读器系统发出的一个射频能量信号并同时利用其所获得的射频能量将自身其中存储的标签信息及时发送传输出去ꎬ通过阅读器的解读ꎬ将其中的信息进行解码ꎬ传送至相应的后台系统进行处理ꎬ从而直接完成整个标签信息处理工作过程ꎮ二㊁现有交通信息采集方式及特点(一)摄像事故监测技术摄像是目前较常用的一种交通事故信息采集处理技术ꎮ可同时为道路交通管理人员提供多种实时监控信息ꎻ并且只用单独一台监控摄像机和一个控制器就足以可同时检测多个交通车道ꎮ缺点之一是大型普通车辆很有可能完全遮挡住了随行的小型普通车辆ꎬ使驾驶信息可靠度得到相对明显降低ꎻ易会造成车辆检测结果误差等ꎮ(二)地下材料数据采集测量该技术最主要的特征就是易于掌握ꎬ测的数据内容比较准确ꎮ但是在进行安装时ꎬ对于道路的要求比较高ꎬ道路情况会直接影响该种测量方式的使用寿命情况ꎮ(三)雷达实时定位系统该技术的主要特点之一是不仅数据采集非常方便ꎬ而且系统能够实时提供准确的道路交通运输数据采集信息ꎬ可全天候实时工作ꎮ缺点不仅是制作成本高ꎬ而且还会受到成功率的很大影响ꎬ可能会让人产生很多错误信息ꎮ(四)微波技术路况实时检测仪该微波技术不仅仅可以实时准确提供我国高速公路使用车辆正常实时行驶路况检测信息ꎬ还有显示多方向不同车道的高速公路使用车流量㊁道路使用车辆平均使用率和高速道路使用车型等多种相关数据信息ꎻ同时它还具有微波检测方法技术先进㊁成本低和实时检测结果可靠度高等几大主要特点ꎮ三㊁RFID技术的特点RFID具有测量精度高ꎬ适应环境运动能力强㊁抗干扰㊁操作快捷等几大优点ꎮ射频变压卡的最大主要特点之处在于非与水接触ꎬ不易受到损坏ꎬ不怕遇到油渍㊁灰尘和水污染等恶劣的工作环境ꎮ射频智能卡读写器不仅可自动识别高速距离物体㊁近距离及其他远距离的高速物体ꎬ并且还可同时自动识别连接多个无线电的射频卡及识别智能卡等ꎮ四㊁RFID与现有交通数据采集方式比较与目前传统的智能交通管理数据采集处理方式相进行比较ꎬRFID这种智能化的交通数据监管采集技术仍然具有很大优势ꎮ利用此项技术手段能够实现车辆的实时跟踪ꎬ将手机到的信息传输到数据中心ꎬ通过数据的汇总实现交通情况的报告ꎬ同时能够利用电子地图的方式实现有效的跟踪ꎬ缓解交通的压力ꎮ同时ꎬ还可以自动跟踪查处所有违章行驶车辆ꎬ记录检查违章车辆情况ꎮ采用超高频无线射频自动识别采集技术即可实现所有交通流量数据的实时采集ꎬ并可以对所有交通流量数据进行实时㊁准确㊁高效的交通自动化管理控制ꎮ五㊁RFID在交通流量自动控制中的应用交通系统既然是一个复杂的大型综合性交通系统ꎬ单独从一个道路或交通车辆的功能角度出发来进行考虑ꎬ很难完全解决一个交通安全问题ꎬ必须把道路车辆和交通道路关系综合在一起来进行全盘考虑ꎬ这就必然需要我们实现交通系统的综合智能化ꎮ智能交通系统主要是把先进的电子信息网络技术㊁电子网络通信㊁自动控制以及互联网络自动通信管理技术等有机的综合运用于城市交通管理信息体系而完全建立在来起的一种安全实时㊁准确高效的城市交通运输综合管理和交通控制信息系统ꎮ在企业智能道路交通远程控制中其对交通监控信息的数据采集尤为重要ꎬ交通控制数据采集过程是广泛指企业利用各种信息技术手段对整个智能交通领域所具有要求的各类动态和各种静态智能交通控制信息数据进行采集获取的一个过程ꎮ由于各种静态交通信息质量是相对固定的ꎬ在一定的一段时期内也具有一定的动态稳定性ꎬ因此ꎬ全面㊁可靠地分析采集各种动态实际交通流量信息已经成为影响交通管理与运输决策从而对实际交通流量状况进行完全自动化管理控制的关键ꎮ六㊁结束语利用新的RFID监控技术车辆能够实时获得车辆持续不断的实际交通流量统计数据ꎬ并且车辆能直接实时反映现场实际车辆交通总量流ꎬ利用RFID技术可以直接实现针对车辆的自动实时交通跟踪ꎬ将车辆采集的实际交通流量数据自动进行实时处理自动实时调节实际交通流量ꎮ这项信息技术的广泛应用已经使得在不需要影响城市交通和物流的特殊情况下出现实时自动采集城市交通状况数据已经成为一种可能ꎬ进而可以实现城市交通状况自动化远程控制ꎬ促进城市交通状况的持续改善ꎮ无线交通射频信号识别器和交通运行监管信息技术将逐渐成为行业实时识别交通监管信息射频采集未来发展趋势ꎮ参考文献:[1]GB/T38668-2020智能制造㊀射频识别系统㊀通用技术要求[S].2020-04-28.[2]柯贤康.射频识别技术在智能交通中的应用[J].计算机产品与流通ꎬ2017(10):153.[3]潘图远.射频识别技术在智能交通自动化中的应用[J].科学中国人ꎬ2017(21):193.作者简介:亓希军ꎬ张创磊ꎬ孙洁ꎬ青岛海信网络科技股份有限公司ꎮ291。