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文档简介
第4章
无线射频识别技术从条形码技术到无线射频识别技术
从“线”到“面”的飞跃
二维条形码VS传统条形码与一维条形码只能从一个方向读取数据不同,二维条形码可以从水平、垂直两个方向来获取信息,因此,其包含的信息量远远大于一维条形码,并且还具备自纠错功能。从条形码技术到无线射频识别技术从"有形"到"无形"的革命无线射频识别技术VS条形码技术无线射频识别技术改变了条形码技术依靠"有形"的一维或二维几何图案来提供信息的方式,通过芯片来提供存储在其中的数量更大的"无形"信息。它最早出现在20世纪80年代,最初应用在一些无法使用条码跟踪技术的特殊工业场合,这种技术被用于目标定位、身份确认及跟踪库存产品等。从条形码技术到无线射频识别技术无线射频识别技术的推出绝不仅仅是信息容量的提升,它对于计算机自动识别技术来讲是一场革命,它所具有的强大优势会大大提高信息的处理效率和准确度。通过射频信号识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。条形码与射频技术的区别比较对象信息载体信息量读/写性读取方式保密性智能化抗干扰能力寿命成本条码纸、塑料薄膜、金属表面小只读CCD或激光束扫描差无差较短最低RFID卡EEPROM大读/写无线通信最好有很好最长较高自动识别技术《中华人民共和国国家标准物流术语》中“自动识别技术”的定义是:对字符、影像、条码、声音等记录数据的载体进行机器自动识别,自动地获得被识别物品的相关信息,并提供给后台的计算机系统来完成相关后续处理的一种技术。自动识别技术自动识别技术是一系列技术的总称。它包括条形码技术、磁条(卡)技术、IC卡技术、语音识别技术、视觉识别技术、生物识别技术。自动识别技术条形码技术:成本较低,数据量很小,不可改写,仍是当今最重要的自动识别技术;通用商品标注。磁条(卡)技术:数据可读写,成本低廉,保密性差,易于读出和伪造,应用于银行卡、机票、会员卡和电话卡等。条形码技术和磁条(卡)技术的应用需要后台强大的计算机网络系统支撑。自动识别技术IC卡技术:是一种将集成电路芯片嵌装于塑料等基片上而制成的卡片。价格稍高些,数据存储量大,安全性好。又称聪明卡、智慧卡、智能卡、存储卡。根据卡片的集成电路不同分为:存储器卡(EEPROM)、逻辑加密卡(逻辑加密和EEPROM)和CPU卡。根据卡片和读写设备通信方式不同分为:接触式和非接触式IC卡。接触式IC卡容易磨损,寿命短;非接触式卡的应用有公共交通卡等。IC卡的分类自动识别技术无线射频卡实现了免接触操作,无机械磨损,寿命长,无需可见光源,穿透性好,抗污染能力和耐久性强,而且,可以在恶劣环境下工作,对环境要求低,读取距离远,支持写入数据,无需重新制作新的标签,可重复使用,并且使用了防冲撞技术,能够识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡。从通信方式看:非接触式IC卡和RFID卡是一致的。语音识别技术:是指运用计算机系统对语音所承载的内容和说话人的发音特征所进行的自动识别。主要包括声纹识别、内容识别、语种识别和语音标准识别。视觉识别技术:视觉是人类获取信息的最重要的手段,图像是人类获取信息的主要途径。所谓“图”是物体投射或者反射光的分布;“像”是人的视觉系统接收图的信息而在大脑中形成的印象或认识。应用于指纹锁,电子阅卷等。比较因素四种技术信息载体信息量读/写性读取方式安全性智能化抗干扰性寿命成本条码技术纸、塑料、金属表面小只读激光束扫描差无智能差较短最低磁卡技术磁性介质一般读/写电磁转换一般无智能较差短低IC卡技术EEPROM大读/写电擦除、写入好智能好长较高RFID技术EEPROM大读/写无线通信好智能很好最长较高四种识别技术的优缺点比较什么让零售商如此推崇RFID据SanfordC.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。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%。RFIDRFID被认为是二十一世纪的十大重要技术之一。第一:RFID可以识别单个的非常具体的物流,而不是像条码那样只能识别一类物体;第二:RFID采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而条码必须靠激光读取信息;第三:RFID可以同时对多个物体进行识读,而条码只能一个一个地读。什么是RFIDRFID是RadioFrequencyIdentification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。RF(RadioFrequence):无线数据终端(手推车终端、车载终端)无线数据终端无线射频识别(RFID)俗称电子标签,是20世纪90年代兴起的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,具有精度高,抗干扰性强的特点,既可以用于各种恶劣自然环境条件下的野生动物跟踪识别,也可用于识别公路上的汽车等高速运动的物体,或同时识别多个标签,且在识别过程中无须人工干预。什么是电子产品代码Auto-ID中心已经提出了一种新的电子产品码,作为识别产品的下一代标准。电子产品代码是全球产品代码的发展,可以识别视野之外的目标。电子产品代码并不仅仅是一个无线电波条形码,它包含一系列的数据和信息,如产地,日期代码和其他关键的供应信息,这些信息储存在一个小的硅片中,利用标签,解读器和计算机的联网,生产者和零售商就可以随时了解精确的产品和库存信息。
什么是电子产品代码电子产品码是一个由头编码和三个数据集组成的一个数字,头编码用以识别电子产品码的版本号,这使得以后可扩展电子产品码为不同长度或不同的类型。第二部分是标识电子产品码的管理者,最有可能是电子产品码代表的产品的生产商,例如可口可乐公司。第三部分,物品类别,指的是产品确切的类别,通常是存货单位,如330毫升罐装健怡可口可乐,中国。第四部分是序列号,每个商品都不相同,具体表示了我们指的是哪一罐健怡可口可乐。这使得迅速找出快要过期的产品成为可能。
什么是RFID技术RFID技术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。短距离射频产品不怕油渍、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,铁路ATIS系统等。RFID(无线射频识别)技术也被称为电子标签技术,它通过无线射频信号实现非接触方式下的双向通信,完成对目标对象的自动识别和数据的读写操作。RFID技术具有无接触、精度高、抗干扰、速度快以及适应环境能力强等显著优点,可广泛应用于诸如物流管理、交通运输、医疗卫生、商品防伪、资产管理以及国防军事等领域,被公认为二十一世纪十大重要技术之一。什么是RFID技术解决方案RFID解决方案是RFID技术供应商针对行业发展特点制定的RFID应用方案,可根据不同企业的实际要求“量身定做”。RFID解决方案可按照行业进行分类,物流、防伪防盗、身份识别、资产管理、动物管理、快捷支付等等。RFID技术发展史RFID直接继承了雷达的概念,并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通信”奠定了无线射频识别RFID的理论基础。在20世纪中,无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。早期RFID的应用要回溯到第二次世界大战时期,其功用主要是用来辨识友方的飞机。RFID技术发展史1941~1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术,1948年奠定了RFID技术的理论基础。1951~1960年。早期RFID技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。1961~1970年。RFID技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。1971~1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期,各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。RFID技术发展史1981~1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。1991~2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视,RFID产品得到广泛采用,RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001~~至今。标准化问题日趋为人们所重视,RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。返回RFID技术发展的历程表时间RFID技术发展1941-1950年雷达的改进和应用催生了RFID技术,1948年奠定了RFID技术的理论基础。1951-1960年早期RFID技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。1961-1970年RFID技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。1971-1980年RFID技术与产品研发处于一个大发展时期,各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。1981-1990年RFID技术及产品进入商业应用阶段,各种封闭系统应用开始出现。1991-2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视,RFID产品得到广泛采用。2001-今标准化问题日趋为人们所重视,RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低。阅读器电子标签主机系统标签内置天线RFID系统基本组成图主要由阅读器、电子标签、中间件和应用系统软件组成RFID系统组成中间件及应用软件数据协议处理器标签驱动(射频单元)应用系统阅读器电子标签响应单元编码存储器解码物理接口(调制解调)读数据写数据命令查询写入读取应用程序接口(API)空中接口(AirInterface)芯片天线封装数据能量RFID相关产品阅读器阅读器(Reader)又称读写器。阅读器主要负责与电子标签的双向通信,同时接收来自主机系统的控制指令。阅读器的频率决定了RFID系统工作的频段,其功率决定了射频识别的有效距离。阅读器根据使用的结构和技术的不同可以是读或读/写装置,它是RFID系统信息控制和处理中心。
阅读器通常由射频接口、逻辑控制单元和天线三部分组成。
RFID阅读器RFID读卡器(1)射频接口射频接口模块主要任务和功能:①产生高频发射能量,激活电子标签并为其提供能量。②对发射信号进行调制,将数据传输给电子标签。③接收并调制来自电子标签的射频信号。
注意:在射频接口中有两个分隔开的信号通道,分别来往于电子标签和阅读器两个方向的数据传输。(2)逻辑控制单元逻辑控制单元也称读写模块,主要任务和功能:①与应用系统软件进行通信,并执行从应用系统软件发送来的指令。②控制阅读器与电子标签的通信过程。③信号的编码与解码。④对阅读器和标签之间传输的数据进行加密和解密。⑤执行防碰撞算法。⑥对阅读器和标签的身份进行验证。(3)天线天线是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号,或者将电流信号转换成电磁波发射出去的装置。在RFID系统中,阅读器必须通过天线来发射能量,来形成电磁场,通过电磁场对电子标签进行识别。因此,阅读器天线所形成的电磁场范围即为阅读器的可读区域。2电子标签电子标签(ElectronicTag)也称为智能标签(SmartTag),是由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签,其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。电子标签是RFID系统中真正的数据载体。系统工作时,阅读器发出查询(能量)信号,标签(无源)在收到查询(能量)信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工作,一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后反射回阅读器。RFID芯片卡电子标签内部各模块的功能:(1)天线:用来接收由阅读器送来的信号,并把要求的数据传送回给阅读器。(2)电压调节器:把由阅读器送来的射频信号转换为直流电源,并经大电容存储能量,再通过稳压电路以提供稳定的电源。(3)调制器:逻辑控制电路送出的数据经调制电路调制后加载到天线返给阅读器。(4)解调器:去除载波,取出调制信号。(5)逻辑控制单元:译码阅读器送来的信号,并依据要求返回数据给阅读器。(6)存储单元:包括ERPROM和ROM,作为系统运行及存放识别数据。3、中间件中间件是一种独立的系统软件或服务程序。分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机、服务器的操作系统之上,管理计算机资源和网络通信。中间件的主要任务和功能:(1)阅读器协调控制终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅读器。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能,使终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。(2)数据过滤与处理当标签信息传输发生错误或有冗余数据产生时,RFID中间件可以通过一定的算法纠正错误并过滤掉冗余数据。RFID中间件可以避免不同的阅读器读取同一电子标签的碰撞,确保了阅读准确性。(3)数据路由与集成
RFID中间件能够决定采集到的数据传递给哪一个应用。RFID中间件可以与企业现有的企业资源计划(ERP)、客户关系管理(CRM)、仓储管理系统(WMS)等软件集成在一起,为它们提供数据的路由和集成,同时中间件可以保存数据,分批的给各个应用提交数据。(4)进程管理
RFID中间件根据客户定制的任务负责数据的监控与事件的触发。如在仓储管理中,设置中间件来监控货品库存的数量,当库存低于设置的标准时,RFID中间件会触发事件,通知相应的应用软件。4、编程器天线是电子标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。天线具有将导行波与自由空间波相互转换的功能,是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备。无线发射机输出的射频信号功率,通过馈线输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来,并通过馈线送到无线电接收机。由于系统功率、天线的形状和相对位置影响数据的发射和接收,故需要专业人员对系统的天线进行设计、安装。电子标签天线部分作为射频电子标签的天线必须满足以下的性能要求:(1)足够小以至于能够嵌入制造到本身就很小的电子标签上。(2)有全向或半球覆盖的方向性。(3)提供最大可能的信号给标签的芯片,并给标签提供能量。(4)无论标签处于什么方向,天线的极化都能与阅读器的询问信号相匹配。(5)具有鲁棒性。(6)作为损耗件的一部分,天线价格必须非常便宜。
在选择天线的时候,必须考虑如下因素:(1)天线的类型。(2)天线的阻抗。(3)在应用到电子标签上时的射频性能。(4)在有其他的物品围绕标签物品时的射频性能。在实际应用中,标签的使用方式有两种,一种是标签移动,通过固定的阅读器进行识别;一种是标签不动,通过手持机等移动的阅读器来进行识别。在一个电子标签中,标签面积主要是由天线面积决定的。然而天线的物理尺寸受到工作频率电磁波波长的限制,如超高频(900MHz)的电磁波波长为30cm,因此应该在设计时考虑到天线的尺寸,一般设计为5~10cm的小天线。此外考虑到天线的阻抗问题、辐射模式、局部结构、作用距离等因素的影响,为了以最大功率进行传输数据,天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗相匹配。因此在电子标签中应该使用方向性天线,而不是全向天线,方向性天线具有更少的辐射模式和更少的返回损耗干扰。
电子标签天线的分类
RFID电子标签主要有线圈型、微带贴片型和偶极子型三种。工作距离小于1m的近距离应用系统的RFID天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线,工作在中、低频段。工作在1m以上远距离的应用系统需要采用微带贴片型或偶极子的RFID天线,工作在高频及微波频段。
1线圈型某些应用要求RFID的线圈天线外形很小,且需要一定的工作距离,如动物识别。为了增大RFID与读写器之间的天线线圈互感量,通常在天线线圈内部插入具有高磁导率μ的铁氧体材料,来补偿线圈横截面小的问题。2微带贴片天线微带贴片天线是由贴在带有金属底板的介质基片上的辐射贴片导体构成的。微带贴片天线质量轻,体积小,剖面薄,其馈线方式和极化制式的多样化及馈电网络、有源电路集成一体化等特点成为了印刷天线的主流。微带贴片天线适用于通信方向变化不大的RFID应用系统中。3\偶极子天线在远距离耦合的RFID系统中,最常用的为偶极子天线。信号从偶极子天线中间的两个端点馈入,在偶极子的两臂上产生一定的电流分布,从而在天线周围空间激发起电磁场。偶极子天线分为四种类型,分别为半波偶极子天线、双线折叠偶极子天线、三线折叠偶极子天线和双偶极子天线。半波偶极子双偶极子三线折叠偶极子双线折叠偶极子四种类型的偶极子天线RFID标签的分类1.
按供电方式分为有源标签和无源标签。有源是指标签内有电池提供电源,其作用距离较远,但寿命有限(3~10年)、体积较大、成本高,且不适合在恶劣环境下工作;无源标签内无电池,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标签内电路供电,其作用距离相对有源标签短,但寿命长且对工作环境要求不高,一般可做到免维护。
被动式标签、半被动式标签、主动式标签2.
按载波频率分为低频射频标签、高频射频标签和微波射频标签。射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理(电感耦合还是电磁耦合)、识别距离,还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备成本。RFID使用的频段或频点在国际上有公认的划分,即位于ISM波段。典型的工作频率有:125kHz、133kHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、902MHz~928MHz、2.45GHz、5.8GHz等按照工作频率的不同,RFID标签可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。不同频段的RFID工作原理不同,LF和HF频段RFID电子标签一般采用电感耦合原理,而UHF及微波频段的RFID一般采用电磁发射原理。目前国际上广泛采用的频率分布于4种波段,低频(125KHz)、高频(13.54MHz)、超高频(850MHz~910MFz)和微波(2.45GHz)。
低频段射频标签,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。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。低频标签的典型应用有:动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。低频标签有多种外观形式,应用于动物识别的低频标签外观有:项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等。典型应用的动物有牛、信鸽等。
低频射频标签高频段射频标签的工作频率一般为3MHz~30MHz。典型工作频率为13.54MHz。采用电感耦合方式工作。高频标签一般也采用无源标签,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内。高频标签由于可方便地做成卡状,广泛应用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、小区物业管理、大厦门禁系统等。高频射频标签超高频与微波频段的射频标签简称为微波射频标签,其典型工作频率有433.92MHz、862(902)MHz~928MHz、2.45GHz、5.8GHz。微波射频标签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区场内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将有源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m,典型情况为4m~6m,最大可达10m以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。微波射频标签由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求。目前,先进的射频识别系统均将多标签识读问题作为系统的一个重要特征。微波射频标签的典型特点主要集中在是否无源、无线读写距离、是否支持多标签读写、是否适合高速识别应用,读写器的发射功率容限,电子标签及读写器的价格等方面。对于可无线写的电子标签而言,通常情况下,写入距离要小于识读距离,其原因在于写入要求更大的能量。
微波射频标签超高频标签主要用于铁路车辆自动识别、集装箱识别,还可用于公路车辆识别与自动收费系统中。
微波射频标签的典型应用包括移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、医疗科研等行业。
微波射频标签不同频率的标签有不同的特点。低频标签比超高频标签便宜,节省能量,穿透废金属物体力强,工作频率不受无线电频率管制约束,最适合用于含水成分较高的物体,例如水果等;超高频标签作用范围广,传送数据速度快,但是比较耗能,穿透力较弱,作业区域不能有太多干扰,适用于监测港口、仓储等物流领域的物品;而高频标签属中短距识别,读写速度也居中,产品价格也相对便宜,比如应用在电子票证一卡通上。不同的国家对于相同波段,使用的频率也不尽相同。欧洲使用的超高频是868MHz,美国则是915MHz。日本目前不允许将超高频用到射频技术中。我国在LF和HF频段RFID标签芯片设计方面的技术比较成熟,HF频段方面的设计技术接近国际先进水平,并成功地应用于交通一卡通和第二代身份证等项目中。RFID的工作频率(1)RFID的工作频率(2)参数低频(LF)高频(HF)超高频(UHF)微波(uW)频率125~134KHz13.56MHz433MHz,860~960MHz2.45GHz,5.8GHz技术特点穿透及绕射能力强(能穿透水及绕射金属物质);但速度慢、距离近性价比适中,适用于绝大多数环境;但抗冲突能力差速度快、作用距离远;但穿透能力弱(不能穿透水,被金属物质全反射),且全球标准不统一一般为有源系统,作用距离远;但抗干扰力差作用距离<10cm1~20cm3~8m>10m主要应用门禁、防盗系统畜牧、宠物管理智能卡电子票务图书管理商品防伪仓储管理物流跟踪航空包裹自动控制道路收费3.
按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器;被动式射频标签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制自己的信号,该类技术适合用在门禁或交通应用中,因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频标签。在有障碍物的情况下,用调制散射方式,读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频标签发射的信号仅穿过障碍物一次,因此主动方式工作的射频标签主要用于有障碍物的应用中,距离更远(可达30米)。
4.
按作用距离可分为密耦合标签(作用距离小于1厘米)、近耦合标签(作用距离小于15厘米)、疏耦合标签(作用距离约1米)和远距离标签(作用距离从1米到10米,甚至更远)。
5、按封装形式分类根据射频系统不同的应用场合及不同的技术性能参数,考虑到标签的成本、环境要求等,可以将射频识别标签封装成不同厚度、不同大小、不同形状的标签。根据标签封装材质的不同,可以将标签制成以纸、PP、PET、PVC等材料形式。如在物流管理中最好使用单面的不干胶标签;在门禁系统中最好使用ISO卡片形式的标签;在矿井安全管理中最好使用全封闭的塑料标签。(1)封装材质为了保护标签芯片和天线,同时也便于用户使用,射频电子标签必须利用某种基材进行封装,不同的封装性质的标签针对不同的场合。①纸标签:一般都具有自粘功能,用来黏贴在待识别物品上。这种标签比较便宜,一般由面层、芯片线路层、胶层、底层组成。②塑料标签:采用特定的工艺将芯片和天线用特定的塑料基材封装成不同的标签形式,如钥匙牌、手表形标签、狗牌、信用卡等形式。常用的塑料基材有PVC和PSP,标签结构包括面层、芯片层和底层。③玻璃标签:应用于动物识别与跟踪,将芯片、天线采用一种特殊的固定物质植入一定大小的玻璃容器中,封装成玻璃标签。(2)封装形状常见的有信用卡标签,一般厚度不超过3mm。圆形标签、钥匙和钥匙扣标签、手表标签、物流线性标签等。6、无芯片标签和SAW标签一般意义上的电子标签都包含有电子标签天线及标签电路。标签电路经过集成后,降低了电子标签的生产成本和整体功耗。以IC芯片为主要特征的电子标签不是唯一的电子标签形式。近年来,随着技术的发展,出现了无芯片标签。(1)声表面波SAW标签声表面波标签以声表面波器件为核心,克服了IC芯片工作时要求直流电源供电的缺陷,同样实现了电子标签的数据保存功能及无接触空间无限通信的功能。
声表面波标签的工作原理:天线接收到的射频能量信号经SAW标签内部的变换器后形成激荡SAW存储数据条纹的脉冲,SAW激励神经脉冲经存储数据条纹图形反射后形成数据脉冲,数据脉冲再经过变换器体现为天线负载调制,阅读器经过解调反射的负载调制信号提取SAW电子标签的数据。
声表面波标签
其主要特点有:
①成本比半导体RFIDIC芯片更低。②克服了半导体RFIDIC电子标签的成本、性能等限制。③具有可满足实用需要的足够长的电子标签识别代码UID。④具有足够远的阅读距离,具有取代条形码的优势。(2)无芯片电子标签
无芯片电子标签指的是不含有IC芯片的射频识别标签。最具有前景的无芯标签的主要潜在优势在于其最终能以0.1美分的花费直接印在产品和包装上,才有可能在诸如包装消费品、邮递物品、药品和书籍等最大的RFID应用领域内全面实施,以更灵活可靠的特性取代每年十万亿使用量的条形码。无芯片电子标签最适宜使用的场合有物品管理(工厂名册、图书馆、洗衣店、药品、消费品、档案、邮件),大容量安全文档、空运包裹等高价值物流。
无芯片电子标签的特点是超薄、低成本,存储数据量少。典型的实现技术有远程磁学技术、层状非晶体管电路技术、层状晶体管电路技术等。7.
按芯片分为只读标签、读写标签和CPU标签。
电子标签附着在待识别物体上,在RFID系统中,这是一种损耗件。在各个厂家制造的RFID系统中,除了个别厂家之外,绝大多数厂家的产品都互不兼容。对于较大的应用系统而言,标签的成本决定着整个系统的建设成本。电子标签由标签天线、芯片等采用特殊的封装工艺封装而成。根据电子标签的技术特征,针对标签的技术参数有:能量需求、读写速度、封装形式、内存、工作频率、传输速率和数据的安全性等。电子标签的技术参数(1)标签的能量需求标签的能量需求指激活标签芯片电路所需要的能量范围。在一定距离内的标签,激活能量太低就无法激活标签。(2)标签的传输速率标签的传输速率指的是标签向读写器反馈所携带的数据的传输速率及接收来自读写器的写入数据命令的速率。(3)标签的读写速度标签的读写速度由标签被读写器识别和写入的时间决定,一般为毫秒级,因此携带UHF标签的物体运动速度可以达到1~100m/s,即可以达到360km/h的速度。(4)标签的工作频率标签的工作频率指的是标签工作时采用的频率,即低频、高频、超高频或微波等。(5)标签的容量标签的容量指的是标签携带的可供写入数据的内存量,一般可以达到1KB(1024Byte)的数据量。(6)标签的封装形式标签的封装形式主要取决于标签天线的形状,不同的天线可以封装成不同的标签形式,运用在不同的场合,并且具有不同的识别性能。
射频识别系统的技术特征技术特征分类工作方式全双工系统/半双工系统/时序系统数据量大于1bit/电子标签可否编程读头/编程器数据载体EEPROM/FRAM/SRAM状态模式状态机/微处理器能量供应有源系统/无源系统(电池供电/射频场供电)频率范围低频/中高频/超高频/微波标签-读头数据传输方式次谐波/反向散射(负载调制)/其他标签应答频率n,1/n倍/1:1/多样化RFID的工作原理标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能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(即PassiveTag,无源标签或被动标签);或者主动发送某一频率的信号(即ActiveTag,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。RFID读写器技术原理图应用系统射频标签编码调制解码读写器应用接口空中接口读写器射频标签计算机数据时序能量天线天线读写器数据货物Internet中央信息系统RFID的工作原理图RFID工作流程读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流,电子标签获得能量被启动。电子标签将自身编码等信息透过标签内天线发送出去。读写器接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号,经天线调节器传送到读写器,读写器对接收的信号进行解调和译码然后送到后台软件系统处理。后台软件系统根据逻辑运算判断该电子标签的合法性,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相应的动作。1.给产品加射频识别标签
2.给包装箱加识别标签
3.解读器对标签识读
中央信息系统4.传递信息给应用软件
InternetRFID的工作原理阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。
若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理;
若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEPROM中的内容进行改写,
若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息。阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。
(1)电感耦合:变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cm。
(2)电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3—l0m。电感耦合模型的读写器电磁反向散射耦合型的RFID读写器阅读器标签远距离电磁耦合NS标签阅读器近距离电感耦合电磁耦合与电感耦合的差别在于电磁耦合方式中阅读器将射频能量以电磁波的形式发送出去;在电感耦合方式中,阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈的周围,通过交变闭合的线圈磁场,连接阅读器线圈与射频标签线圈之间的射频通道,没有向空间辐射电磁能量。天线场区的概念(1)无功近场区无功近场区又称为电抗近场区。它是天线辐射场中紧邻天线口径的一个场区域。在该区域中电抗性贮能场占主导地位,其中的电场与磁场的转换类似于变压器中的电磁、磁电之间场的转换。在该区域中束缚于天线的电磁场未曾做功(只是进行相互交换),因而称为无功近场区。(2)辐射近场区越过电抗近场区就是辐射场区,辐射场区的电磁场已脱离了天线的束缚并作为电磁波进入空间。在辐射近场区中,辐射场占优势,并且辐射场的角度分布与距天线口径的距离有关。
(1)密耦合系统
密耦合的的作用距离是1cm以下,是利用射频标签与读写器之间的电感耦合构成无接触的空间信息传输射频通道工作的,工作频率一般在30MHZ以下。
在密耦合系统(也称变压器方式)中,阅读器一方的天线相当于变压器的初级线圈,射频标签一方的天线相当于变压器的次级,耦合磁场在阅读器线圈初级与射频标签线圈次级之间构成闭合回路。电感耦合方式是低频近距离无接触射频识别系统的一般耦合原理。密耦合系统中射频标签一般是无源标签,
天线场区:为无功近场区,
能量传输:通过电感耦合方式来实现。国际标准可参考的有ISO10536.
数据传输:是通过电感(磁场)耦合或电容(电场)耦合的负载调制实现。(2)遥耦合系统
遥耦合与密耦合不同之处是不可能采用电容耦合,一般又称为电感耦合。遥耦合又可分为近耦合(典型作用距离为15厘米)和疏耦合(典型作用距离为1M)两类。国际标准可参考的有ISO14443(近耦合)和ISO15693(疏耦合)
遥耦合标签几乎是无源标签,通常是由单个芯片以及作为天线的大面积线圈所组成。天线场区:为无功近场区,
能量传输:通过电感耦合方式来实现。
数据传输:也是通过电感(磁场)耦合的负载调制实现。遥耦合系统目前仍是低成本射频识别系统的主流,其典型工作频率为13.56MHZ。
负载调制的概念对于电感耦合系统,射频标签天线上的负载电阻的接通和断开,将反映在读写器天线上的电压发生变化,从而实现远距离射频标签对读写器天线上的电压进行振幅调制,人们通过数据控制负载电压的变化,这些数据就能够从射频标签传输到读写器,这种数据传输方式称作负载调制。(3)远距离系统远距离系统的工作距离从几米到几十米,个别系统具有更远的作用距离。天线场区:辐射远场区远距离系统均是利用射频标签与读写器之间的电磁耦合(电磁波发射与反射)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。采用反射调制工作方式实现射频标签到读写器的数据传输。
满足以下特点的远距离系统是理想的射频识别系统。(1)射频标签无源。(2)射频标签可无线读写。(3)射频标签与读写器支持多标签读写。(4)适合应用于高速移动物体的识别。(5)远距离(读写极力大于5-10米)。(6)低成本(可满足一次性使用要求)。(1)未上电状态:当电子标签不能从阅读器处获得足够的能量来使它复位进入就绪状态时。(2)就绪状态:电子标签从阅读器处获得足够的能量使它提取足够的电源并复位后进入的状态,可以相应选择标志置“0”的请求。(3)休眠状态:电子标签处于该状态时,除了询问标志置“1”的请求外,能够响应其他任何地址标志置“1”的请求。
(4)选中状态:处于该状态时,电子标签可以相应选择标志置“1”的请求、非地址模式的请求和使用地址模式并且唯一序列号相符的请求。电子标签的状态转移标签的状态转移图防冲撞(防碰撞)机理标签冲突:解读器在同时读取多个标签发射回来的信息会产生标签冲突的问题。商家采用不同的系统使得标签一次发回一个信息。解读器又能同时读取多个标签,所有的标签能同时被读取。v标签3标签2标签1阅读器标签干扰电子标签防冲撞(防碰撞)机理如果没有防碰撞(防冲撞)的功能时,RFID系统只能读写一个标签。在这种情况下如果有两个以上的标签同时处于可读取的范围内就会导致读取的错误。电子标签防碰撞(防冲撞)功能的工作原理:即使具有防碰撞(防冲撞)功能的RFID系统,实际上并非同时读取所有标签的内容。在查出有多个标签存在的情况下,系统自动检索信号并防止冲突的功能开始动作。为了进行检索,首先要确定检索条件。例如13.56MHz频带的RFID系统里应用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步骤如下:电子标签防冲撞(防碰撞)机理1)首先,阅读器指定电子标签内存的特定位数(1~4位左右)为次数批量。2)电子标签根据次数批量(将响应的时机离散化。例如在两位数的次数批量“00、01、10、11”时,读写器将以不同的时机对这四种可能性逐一进行响应。3)若在各个时机里同时响应的电子标签只有一个的场合下才能得到这个电子标签的正常数据。信息读取之后阅读器对于这个电子标签发送在一定的时间内不再响应的睡眠的指令(Sleep/Mute)使之在休眠,避免再次响应。4)若在各个时机内同时由几个电子标签响应,判别为“冲突”。在这种情况下,内存内的另外两位数所记录的次数批量,重复以上从2)开始的处理。5)所有的电子标签都完成响应之后,阅读器向他们发送唤醒的指令(WakeUp),从而完成对所有电子标签的信息读取。在具有防碰撞(防冲撞)功能的RFID系统中,为了只读一个标签,几经调整次数批量反复读取进行检索。所以,一次性读取具有一定数量的标签的情况下,所有的标签都被读到为止其速度是不同的,一次性读取的标签数目越多,完成读取所需时间要比单纯计算所需的时间越长。
实现防止抗碰撞(防冲撞)的功能是RFID在物流领域中取代条形码所必不可少的条件。例如,在超市中,商品是装在购物车里面进行计价的。为了实现这种计价方式,抗碰撞(防冲撞)功能必须完备。具有抗碰撞(防冲撞)功能的RFID系统的价格比不具有这种功能的系统的要昂贵。
阅读器防冲撞(防碰撞)机理阅读器冲突:指一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突,产生重叠。在RFID工业应用中,需要搭建多个阅读器,如仓储管理、零售、图书馆管理等。所有的阅读器形成一个Adhoc网络,需要所有的阅读器周围有一个有限空间,即阅读器的询问区域,标签和阅读器进行通讯。在供应链中一个阅读器管理的覆盖空间在很多方位上会有很多重叠的询问区域,在询问区域交叉的阅读器之间会相互干扰,导致不能够与在询问区域内的标签进行通信。阅读器检测到的或者导致的干扰都成为阅读器的碰撞,有以下三种类型:
1、阅读器间频率干扰阅读器工作时发射的无线信号功率为30~36dBm,辐射范围较大;而标签背向反射调制的工作方式使得返回信号的强度很小;同时在发射和接收信号的两个阅读器之间会造成干扰,阅读器接收到的标签反射信号的信噪比降低,无法正确读取标签信息。
2、多阅读器---标签干扰当一个标签同时位于两个或多个阅读器的询问区域内时,多余一个阅读器同时尝试与这个标签进行通信时就会发生标签干扰。v标签3标签2标签1阅读器2阅读器1多阅读器-标签干扰3、隐藏终端干扰两个阅读器的阅读区域没有重叠,但阅读器2发出的信号在标签上会干扰从阅读器1发出的信号。v标签阅读器2阅读器1隐藏终端干扰
如何避免频率干扰?-阅读器在不同频率上;如何避免标签干扰?-相邻阅读器在不同时间工作时。如何最小化阅读器碰撞?-阅读器防碰撞问题。通信碰撞的四种解决防碰撞方法:空分多址(SDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)。1空分多址(SDMA)
概念:利用空间分割构成不同的信道。举例来说,在一颗卫星上使用多个天线,各个天线的波束射向地球表面的不同区域。地面上不同地区的地球站,它们在同一时间、即使使用相同的频率进行工作,它们之间也不会形成干扰。空分多址(SDMA)是一种信道增容的方式,可以实现频率的重复使用,充分利用频率资源。
在RFID系统中的实现有两种方法:一、把大量的阅读器和天线的覆盖面积并排的安置在一个阵列中,当标签经过这个阵列时离它最近的阅读器就可以通信,不受到相邻的标签的干扰。多个标签在该阵列中,由于空间的分布可以同时被识别而不会相互影响。二、在阅读器上使用电子控制定向天线,即自适应的SDMA,天线的方向由各个不同方向的偶极子的单个波叠加出来的。2频分多址(FDMA)概念:把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带(称为子频带),把每个子频带分给一个用户专用(称为地址)。频分复用(FDM)是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道,每个子信道可以并行传送一路信号的一种技术。频分复用技术下,多个用户可以共享一个物理通信信道,该过程即为频分多址复用(FDMA)。FDMA模拟传输是效率最低的网络,这主要体现在模拟信道每次只能供一个用户使用,使得带宽得不到充分利用。RFID系统中FDMA技术,具有可自由调整的、非发送频率谐振的标签。标签能量的供应及控制信号的传输有若干个供选择的频率及可以使用最佳的频率,缺点为每个接收通路必须由自己单独的接收器提供,阅读器的费用高。3码分多址(CDMA)概念:不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分,而是用各自不同的编码序列来区分,或者说,靠信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察,多个CDMA信号是互相重叠的。CDMA是利用不同的码序列分割成不同信道的多址技术。在CDMA蜂窝通信系统中,用户之间的信息传输是由基站进行转发和控制的。为了实现双工通信,正向传输和反向传输各使用一个频率,即通常所谓的频分双工。无论正向传输或反向传输,除去传输业务信息外,还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息,需要设置相应的信道。CDMA的频带利用率低,信道容量较小,地址码选择较难、接收时地址码捕获时间较长,其通信频带和技术复杂性在RFID系统中难以应用。4时分多址(TDMA)概念:时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时,基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输,各移动终端只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。在RFID系统中TDMA是被广泛采用的多路方法。具体分为标签控制(驱动法)和阅读器控制(询问驱动法)。大多数RFID系统采用由阅读器作为主控制器的控制方法。实现:在所有标签中,在某个时间内只建立唯一的阅读器和标签的通信关系,可以很好的解决标签碰撞问题。电子标签能储存多少信息电子标签根据商家种类的不同能储存从512字节到4兆不等的数据。标签中储存的数据是由系统的应用和相应的标准决定的。例如标签能够提供产品生产,运输,存储情况,也可以辨别机器,动物和个体的身份。这些类似于条形码中存储的信息。标签还可以连接到数据库,存储产品库存编号,当前位置,状态,售价,批号的信息。相应的射频标签在读取数据时不用参照数据库可以直接确定代码的含义。但是有一个例外,这就是1比特射频标签。它有1比特的数据量就足够了,使阅读器能够作出以下两种状态的判断:"在电磁场中有射频标签"或"在电磁场中无射频标签"。这种要求对于实现简单的监控或信号发送功能是完全足够的。因为1比特的射频标签不需要电子芯片,所以射频标签的成本可以做得很低。大量的1比特射频标签在百货商场和商店中用于商品防盗系统(EAS)。当带着没有付款的商品离开百货商场时,安装在出口的读写器就能识别出"在电磁场中有射频标签"的状况,并引起相应的反应。对按规定已付款的商品来说,1比特射频标签在付款处被除掉或者去活化。
RFID技术的特点1.非接触性2.高可靠性和耐用性3.操作方便、快捷4.信息容量大、一卡多用5.防冲突6.加密性能好7.可重复使用8.穿透性
1、EAS系统EAS(ElectronicArticleSurveillance)是一种设置在需要控制物品出入门口的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆和数据中心等地方,当未被授权的人从这些地方非法取走物品时,EAS系统会发出警告。典型的EAS系统一般由三部分组成:①附着在商品上的电子标签,电子传感器。②电子标签灭活装置,以便授权商品能正常出入。 ③监视器,在出口形成一定区域的监视空间。RFID应用系统分类
2、便携式数据采集系统便携式数据采集系统是使用带有RFID阅读器的手持式数据采集器采集RFID标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性,适用于不宜安装固定式RFID系统的应用环境。手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时,通过无线电波数据传输方式实时地向主计算机系统传输数据,也可以暂时将数据存储在阅读器中,成批地向主计算机系统传输数据。
3、物流控制系统在物流控制系统中,RFID阅读器分散布置在给定的区域,并且阅读器直接与数据管理信息系统相连,信号发射机是移动的,一般安装在移动的物体、人上面。当物体、人流经阅读器时,阅读器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统进行存储、分析和处理,以达到控制物流的目的。
4、定位系统定位系统用于自动化加工系统中的定位,以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。阅读器放置在移动的车辆、轮船或者自动化流水线中移动的物料、半成品和成品上,信号发射机嵌入到操作环境的地表下面。信号发射机上存储有位置识别信息,阅读器一般通过无线的方式(有的采用有线的方式)连接到主信息管理系统。RFID应用环节RFID应用领域1、物流:物流过程中的货物追踪,信息自动采集,仓储应用,港口应用,邮政,快递2、零售:商品的销售数据实时统计,补货,防盗3、制造业:生产数据的实时监控,质量追踪,自动化生产4、服装业:自动化生产,仓储管理,品牌管理,单品管理,渠道管理5、医疗:医疗器械管理,病人身份识别,婴儿防盗RFID应用领域6、身份识别:电子护照,身份证,学生证等各种电子证件。7、防伪:贵重物品(烟,酒,药品)的防伪,票证的防伪等8、资产管理:各类资产(贵重的或数量大相似性高的或危险品等)9、交通:高速不停车,出租车管理,公交车枢纽管理,铁路机车识别等10、食品:水果,蔬菜,生鲜,食品等保鲜度管理RFID应用领域11、动物识别:训养动物,畜牧牲口,宠物等识别管理12、图书馆:书店,图书馆,出版社等应用13、汽车:制造,防盗,定位,车钥匙14、航空:制造,旅客机票,行李包裹追踪15、军事:弹药,枪支,物资,人员,卡车等识别与追踪16、其它:
RFID在我国的应用情况应用领域1、第二代居民身份证2、车辆管理与票证
会议与场地电子门票
广深铁路车票
羊城通等城市公交系统粤通卡等高速公路管理系统3、食品、药品与动物管理
广东、香港等地肉食品类跟踪检疫4、供应链追踪、识别管理RFID鉴别应用1、美国开始发行RFID护照
日本RFID护照德国RFID护照2、2006年FIFA世界杯马德里短角羚运动俱乐部3、药品管理
塞法隆制药公司麦卡逊公司卡地纳健康国外RFID识别应用射频识别(RFID)的应用实例2006年,德国举行了世界杯足球赛,其所有入场门票皆采用RFID技术的带芯片纸质门票,以遏止黄牛票的买卖行为以及伪造门票,使得真正持有票的人才可以入场。RFID门票除了付款、进入比赛会场外,还可用于如停车、寄放物品、搭乘大众运输系统、购买饮料及各种其它商品等额外的加值服务。RFID应用示例:邮政领域降低损耗—需要对可重用的资产进行有效的监控和管理拥有其资产的可视度提高其资产的可用度和使用率知道在哪,有多少改进高峰时段的客户服务展示RFID信息和技术的特点,为以后的应用作准备邮包追踪RollCages…
1.PostOffice.2.DistributionCentre.3.6.4.VehicleLoading@DistributionCentre.ScannedOutusingHandheldScanners&Scan-InthroughPortalsGates5.InternalProcessControlnoneedtoincludeaspartoftheinitialPilot.Rollcagesarenotlosthere!SenderPilotwillfocusonactivitiesthatareoutsidedirectoperator’s
control.VehicleUnLoaded.Scan-OutFullRollCageDeliveries&Scan-InEmptyRollCageCollectionIn-TransitRFID在零售系统的应用分销系统:厂家货物抵达装运公司的集散中心,在卸货区有RFID系统,不需开包检查货物。应用软件提供货物说明。货物在此直接转上零售系统货车。商场运用自己的系统跟踪这批货物。货物抵达商场,商场的RFID系统开始工作:自动记录送到的每一商品,自动更新确认存货量(仓库、货架)零售系统:消费者:消费者从某货架取走商品,该货架向商场的自动补货系统发出信息。消费者购物出门,RFID系统在出口处自动辨认货物,顾客只需刷卡即可。RFID在企业物流中的应用采购物流进厂物流销售物流生产商给商品加标签,商品从车间或仓库流出。成品库的RFID系统开始工作......
出门的RFID系统开始工作......向总系统反馈信息。供应商给货物加识别标签,供应商出货,RFID系统自动检验并更新库存记录.
生产商用自己的系统跟踪这批货物。货物抵达生产商处,生产商的RFID系统开始工作:自动检验商品,记录送达货物,提供信息系统入库和进入生产线的货物数量。原料库RFID系统进入工作状态......RFID防伪领域应用示例
-主机板产品防伪-现存问题伪造厂商将伪造品流入市场中不知情的消费者购买到伪造品不知情的零售商或通路商采购到伪造品维修服务人员无法辨识产品之真伪,无奈只得接受换修。公司蒙受利润及商誉损失。DataCenterRFID防伪领域应用示例
-主机板产品防伪-解决方案将RFID芯片置于主机板上。于制造过程中设置检查点,采用RFID芯片读取器读取芯片并与计算机系统联机。渠道商/零售商读取RFID芯片以提供客户辨别产品真伪并获得产品数据。维修人员读取RFID芯片以辨别产品真伪并获得产品相关数据。资料中心系统RFID防伪领域应用示例
-主机板产品防伪-生命周期将RFID标签贴于Box上于使用时读取RFID以纪录/检查使用次数超过设定之使用次数便淘汰以免影响产品品质资料中心系统病人管理新生儿安全管理:当婴儿出生时,将一个RFID标签粘贴在一个柔软的纤维带上,通过固定器缠绕在婴儿前臂或脚上。婴儿的健康记录、出生日期、时间及父母姓名等信息被输入安装在中心服务器上的系统,接着员工采用一台RFID阅读器读取分配给该婴儿的ID码,将ID码与存储在软件里的数据相对应。如果有婴儿靠近出口或有人企图移去婴儿安全带时,系统会发送警报。病患者动向追踪:对于老年失智或有疑似传染病的病患者,需要随时照看并掌握其行踪,将读取器设置在病房、大楼出入口与医院大门附近,一旦病患者脱离活动范围,身上所佩戴的标签便会发出警示讯号,主动通知护理站。婴儿管理图示RFID医疗领域应用示例-药品管理医师开处方:1.A001232.C00456药房显示应取药品
□1.A00123□2.C00456RFID标签贴在瓶上读取该药品后记录
1.A00123□2.C00456纪录每一笔药品使用纪录,确保用药安全性。资料中心系统RFID医疗领域应用示例-病历/文件管理将RFID应用在病历表上,于每一步骤进行追踪确认。改善Barcode条形码读取不易以及读取速度慢之问题。电话挂号现场挂号网络挂号资料处理中心
病历室读取确认病历刷出资料处理中心病历刷出/刷入诊疗室RFID医疗领域应用示例-管制性药品管理管理电脑RFID识别卡读卡器确认授权后开启管制药柜RFID管制锁取出药品读卡器5药柜编号4项目编号最后使用者编号最后使用日期品名编码:EFFF-FFFF-FFC0-0000321管理电脑将使用者及药品数据逐笔记录至数据中心读卡器RFID识别卡使用完毕读取识别证关闭药柜RFID医疗领域应用示例-人员/门禁/付费管理于每位病患手上配置RFID手环带,由RFID所提供之唯一编码作为身分识别。相关医疗人员亦佩带RFID识别证以供进出重要实验室或库房之管理。于重要进出口设置门禁以管制人员/病患之进出。人员于医院内或相关商店消费购物,可利用RFID以签帐方式消费。RFID医疗领域应用示例-人员追踪流程图示(1of2)GateBGateCMainGateBlockD1BlockD2BlockD3BlockD4BlockC1BlockC2BlockC3BlockC4BlockB1BlockB2BlockB3BlockB4BlockA1BlockA2BlockA3BlockA4AccesscontrolAccesscontrolAccesscontrol识别卡号码:1234567=RFID编码:EEE00001识别卡号码:1234567进入日期:Nov.25,11时间:10h:25m:30s区域:MainGateRFID医疗领域应用示例-人员追踪流程图示(2of2)GateBGateCMainGateBlockD1BlockD2BlockD3BlockD4BlockC1BlockC2BlockC3BlockC4BlockB1BlockB2BlockB3BlockB4BlockA1BlockA2BlockA3BlockA4AccesscontrolAccesscontrolAccesscontrol识别卡号码:1234567进入日期:Nov.25,11时间:10h:27m:25s区域:BlockA3识别卡号码:1234567进入日期:Nov.25,11时间:10h:35m:16s区域:BlockB3识别卡号码:1234567进入日期:Nov.25,11时间:11h:15m:20s区域:BlockA3识别卡号码:1234567离开日期:Nov.25,11离开时间:11h:55m:45s区域:MainGate***Recordfiled***资产管理资产管理的必要性贵重的物品与设备的防盗、安全管理是一直备受关注。重要系统信息的保障也非常重要,如有丢失会造成巨大损失。谁来管理我们啊?贵重物品重要信息资产管理资产管理的系统架构读写器读写器出口1出口n天线服务器标签打印机+安全区域标签生成标签报警装置资产管理资产管理功能资产管理系统用户管理:设置三种用户:超级管理员、部门管理员及普通用户,具有不同的权限。资产管理:包括资产的录入、修改、标签打印等。
日志管理:记录用户操作、资产出入信息和警报信息。报警管理:非法标签出入,系统自动报警。系统管理:设置系统相应的参数。安全管理:设置资产的安全等级,对不同等级的资产采用不同的管理方式。
仓储物流硬件配备在货品的外包装箱上贴上条形码标签。在托盘内嵌入RFID标签,标签内有用户存储空间,可以记录托盘编号及盛装货品的信息。在仓库的出入口安装固定式RFID读写器,用于出、入库操作的托盘标签远距离自动识别。工作人员配备手持RFID读写设备,识别条码与RFID标签,用于入库货品的绑定、拣货、盘点和对出库货品的清点。管理办法对托盘、货位进行编号。对货品采用条形码进行标识。系统记录托盘所盛装对应物品信息。系统对货品按照一定规则进行分区。系统记录货品存放货位。仓储物流入库搬运盘点生成条码贴于外包装首先生成条码标签(采用内部专用的条码管理机制),用来标识货品信息。货品与电子标签绑定用手持设备扫描货品条码,用RFID固定读写设备读取托盘上的电子标签信息。将货品信息与托盘进行绑定。托盘货位号登记用手持设备读取托盘电子标签信息,记录该托盘放置的货位号,并将货位号与托盘绑定。数据上传用手持设备将托盘电子标签信息与货位号及绑定信息通过无线的方式上传到服务器,由服务器纪录、处理。读取托盘及物品信息用手持设备读取货品信息,对于整盘货品只读取托盘标签,对于非整盘货品读取货品箱上的条形码。数据上传用手持设备将需盘点货品读取、扫描后,将数据上传,由系统处理盘点信息,生成相应报表。仓储物流出库下载出库作业单用手持设备读通过无线网从服务器下载出库作业单,其中包括预出库的货品名称、数量,货位信息。数据确认用手持设备读取托盘电子标签信息,与出库作业单信息进行核对,无误进入下个环节。数据上传操作结束后,利用手持设备将改动后的托盘电子标签数据及操作成功信息上传。货品数量计算及修改用手持设备根据出库作业单和托盘标签信息计算出库剩余的货品量,并对托盘标签进行扣减(部分出库时)和清除(全部出库时)。仓储物流集装箱管理RFID集装箱管理优势减少港口集装箱误放,及集装箱和货物丢失现象,可对集装箱精确控制。有效消除集装箱在运输过程中的错箱、漏箱。加快集装箱通关速度,提高集装箱运输的准确性,全面提升集装箱运输的服务水平。电子封条能实时记录集装箱开门的时间和次数,有效地解决了“谁动了我的箱子”的问题。解决了人工抄号易出现人为差错和全程信息交流不及时的问题。避免检查登记工作人员长期接触恶劣的环境。集装箱管理电子标签记录集装箱号码记录集装箱的运输信息记录集装箱装载货品信息电子封条记录集装箱开门的时间及次数固定读写设备读取电子标签与电子封条信息,传给服务器写入相关信息手持设备随时读取感兴趣集装箱的信息集装箱管理系统结构读写器天线安全管理编组调度站场管理运输管理称重及抄号01101011001101011010集装箱电子封条电子标签集装箱信息开箱信息RFID煤矿安全(概述)矿用人员定位、寻呼安全管理系统应用RFID技术及现代计算机通讯技术,在井上控制指挥中心设置中心控制计算机系统,在井下一定位置布置监测分站,即射频读写器,二者之间通过光纤或双绞线相连接,矿山井下人员、车辆、设备等目标分别携带射频识别标签,系统通过监测分站与射频识别标签之间的无线通讯,实现对被识别对象的目标定位和无线寻呼,从而为生产指挥调度、安全监测检查、人员考勤、区域禁入控制、紧急事件处理等工作提供有效的手段,
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