《智能仓储设备运行与维护》 课件-3.1-无线射频技术及应用

无线射频技术及应用一、射频技术的概念二、射频识别系统的结构及工作流程三、射频识别技术(RFID)的分类四、射频识别技术(RFID)在物流领域的应用五、RFID在仓储拣选中的应用六、生活中RFID技术的应用一、射频技术概念射频技术，普遍指无线射频识别技术（RadioFrequencyIdenfication，英文缩写RFID），它是利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的,如图1所示。图1二、射频识别系统的结构及工作流程1.射频识别（RFID）系统的结构射频识别系统（RFID）的硬件主要由三大部分组成,如图2所示：（1）射频标签（Tag）：又称作电子标签，它包含存有电子数据的芯片和内置天线，每个标签都具有唯一的电子编码，附着在物体上，可以用作识别物品的标识性信息。（2）读写器（Reader）：读取(有时可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。（3）天线（Antenna）：是读写器和标签之间传输数据的发射接收装置。图2二、射频识别系统的结构及工作流程2.RFID的工作流程（1）读写器通过天线发送一定频率的射频信号；（2）当电子标签进入读写器天线的工作区时，电子标签天线产生足够的感应电流，电子标签获得能量被激活；（3）电子标签将自身信息通过内置天线发送出去；（4）读写器天线接收到从电子标签发送来的载波信号；（5）读写器天线将载波信号传送到读写器；（6）读写器对接收信号进行解调和解码，然后送到系统高层进行处理；（7）系统高层根据逻辑运算判断该电子标签的合法性；（8）系统高层针对不同的设定做出处理，发出指令信号，控制执行机构动作。三、射频识别技术(RFID)的分类1.RFID的分类根据不同的分类方法，RFID有不同的分类,如表1所示。分类方法RFID技术特点适用根据工作频率不同划分低频（125kHz~134.2kHz）电子标签内保存数据少，阅读距离较短，标签外形多样，阅读天线方向性不强。常用于门禁系统、动物芯片、畜牧或宠物管理、衣物送洗、汽车防盗器和玩具。高频

（13.56MHz）能传送大量数据，其传输速度较快且可以进行多标签的辨识应用于门禁系统、公交卡、电子钱包、图书管理、产品管理、文件管理、栈板追踪、电子机票、行李标签；技术最成熟，应用和市场最广泛且接受度高。表1三、射频识别技术(RFID)的分类分类方法RFID技术特点适用根据工作频率不同划分超高频（860MHz~930MHz）其读取距离较远、资讯传输速率较快，而且可以同时进行大量标签的读取与辨识，电子标签及阅读器成本较高。应用于航空旅客与行李管理系统、货架及栈板管理、出货管理、物流管理、货车追踪、供应链追踪。极高频/微波

（2.45GHz和5.8GHz）和超高频段相似，但是对环境的敏感性较高，如易被水汽吸收，实施较复杂，未完全标准化，普及率待观察。一般应用于行李追踪、物品管理、供应链管理等。表1（续）三、射频识别技术(RFID)的分类分类方法RFID技术特点适用按电力来源方式划分被动式（需要读写器发出电波或电磁来唤醒电子标签，利用转化的电力加送信）优点：价格便宜、体积小、寿命长；缺点：存储空间有限、通信距离短。主要在门禁或交通中使用。主动式（即电子标签用自身的射频能量主动发送数据给读写器）优点：记忆空间较大、通信距离较长；缺点：成本较高、体积较大、有使用年限限制、需更换电池。主要用于有障碍物的应用系统。表1（续）三、射频识别技术(RFID)的分类分类方法RFID技术特点适用按电子标签的供电方式划分无源RFID优点：结构简单，成本低，故障率低，使用寿命较长；缺点：有效识别距离通常较短，一般用于近距离的接触式识别。典型的应用包括：公交卡、二代身份证、食堂餐卡等。有源RFID优点：识别距离较长；缺点：体积较大，使用寿命有限（3~10年）。

表1（续）三、射频识别技术(RFID)的分类分类方法RFID技术特点适用按电子标签的供电方式划分半有源RFID优点：增强的信号强度和读取距离，更好的性能，更长的使用寿命；缺点：电池寿命的有限，成本高于无源RFID，比无源标签大且重。表1（续）四、射频识别技术(RFID)在物流领域的应用1.库存RFID能够改进零售商的库存管理，实现适时补货，对运输与库存进行有效跟踪，提高效率，减少出错。同时，智能标签能对某些时效性强的商品是否在有效期限内进行监控；商店还能利用RFID系统在付款台实现自动扫描和计费。现在沃尔玛、麦德龙、迪卡侬、优衣库等零售商都已经开始实施RFID项目。图3四、射频识别技术(RFID)在物流领域的应用2.仓储企业仓库里，RFID技术最广泛地使用于存取货物与库存盘点，如图4所示，将存货和取货等操作实现自动化。将RFID技术与供应链计划系统制定的收货、取货、装运等结合，这样不仅增强了作业的准确性和快捷性，使得服务质量提高，降低了成本，同时减少了由于商品误置、送错、偷窃、损害和库存、出货错误等造成的损耗。提高了物流管理的透明度和库存周转率。图4四、射频识别技术(RFID)在物流领域的应用3.运输运输管理运输过程中，在途运输的货物和车辆贴上RFID标签，运输线的一些检查点上安装RFID接收转发装置。这样，在接收装置中收到RFID标签信息后，连同接收地的位置信息上传至通信卫星，再由卫星传送给运输调度中心，送入数据库中，即可完成对运输全过程的追踪。4.配送配送管理配送环节中采用RFID技术能大大提高拣选与分发过程的效率与准确率，并能减少人工成本、降低配送成本。系统将读取到的信息与发货记录进行核对，就能够检测可能出现的错误，然后将RFID标签内的信息更新为最新的商品状态。库存控制得到精确管理，甚至对目前还有多少货箱处于转运途中、转运的始发地和目的地，以及预期的到达时间等信息都可以确切了解。五、RFID在仓储拣选中的应用1.电子标签亮灯拣选系统电子标签亮灯拣选系统中，每个货架或货位上都安装了一个RFID读写器。每个商品或货物上都贴有一个带有RFID标签的标识。当需要进行拣选时，系统会根据订单信息通过RFID技术识别需要拣选的商品，并将对应的货架或货位上的LED灯亮起，如图5所示，指示操作员前往该位置进行拣选。操作员根据亮灯指示，去对应的货架或货位上取出相应的商品，完成拣选工作，这种自动化的方式能够减少拣选过程中的错误和时间延误，提高仓储物流的效率和准确性。需要注意的是，亮灯拣选系统并不仅限于RFID技术，也可以使用其他定位和识别技术，如条码扫描、视觉识别等。图5电子标签拣选系统五、RFID在仓储拣选中的应用（1）摘果式作业流程一个电子标签代表一项货品或储位，并且以一张订单为一次处理的单位，系统会将订单中有订货货品所代表的电子标签亮起，检货人员依照灯号与数字的显示将货品自货架上取出，即称为摘果式作业流程，如图6所示。图6摘果式作业五、RFID在仓储拣选中的应用（2）播种式作业流程每一个电子标签所代表的是一个订单客户或是一个配送对象，每个品项为一次处理的单位，分播员扫描商品条码，而系统会将有订购此项货品的客户其所代表的电子标签点亮，配货人员只要依电子标签之灯号与数字显示将货品配予客户即可。此乃为播种式作业流程，如图7所示。图7播种式作业六、生活中RFID技术的应用1.商品防伪图8所示五粮液在酒瓶盖上集成小型超高频电子标签，实现酒类防伪功能。图8六、生活中RFID技术的应用2.人员管理RFI