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1、第三章 RFID无线射频技术,射频技术和条形码技术相似，目的都是快速准确地确认追踪目标物体。 主要的区别是有无写入信息或更新内存的能力,条形码的内存能否更改。 射频标签特有的辨识器不能被复制，标签的作用不仅仅局限于视野之内，因为信息是由无线电波传输，而条形码必须在视野之内。 由于条形码成本较低，有完善的标准体系，已在全球广泛使用，而射频技术由于成本相对较高，只被局限在有限的市场上使用，但它具有广阔的前景。,一、射频识别技术 射频识别技术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来获取相关数据 利用无线电波进行双向通信的一种自动识别技术，完成识别工作时无需人工干预，适于实现自动化
2、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，短距离的射频卡可以在这样的环境中替代条码，长距离的产品多用于交通中，距离可达几十米。,一、射频识别技术 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。 条码技术 - 成本最低、采用纸制材料，较易磨损，且数据量小。 磁卡技术 - 磁卡数据可读写、可改造数据、成本低廉，易被伪造。 IC卡识别技术 - 有独立的运算和储存能力，数据安全性好，价格稍高。 RFID技术 -具有非接触式识读能力、能同时识别多个物品,四种识别技术的优缺点比较,二、RFID系统的组成 RFID系统主要由两部分组成
3、：读写器和射频标签，如下图所示。,二、RFID系统的组成 1读写器 RFID系统的读写器由三个主要部分组成： 射频模块 用于发送和接收数据 读写模块 接收射频模块传输的信号，译码后获得标签内信息，或将要写入标签的信息译码后传给射频模块，完成写标签操作。 天线 是标签与读写器之间发射和接收射频载波信号的设备 射频读写器应具有如下功能： 读写器与标签通信的功能 读写器与计算机通信的功能,二、RFID系统的组成 2射频标签 射频标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息。 与条码不同的是标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。,2射频标签 （1）射频标签的构成 R
4、FID系统的射频标签由射频模块、存储器、控制模块及天线四个主要部分构成。 由于读写器和标签之间采用无线通信方式，因此它们都有无线收发模块及天线。 标签中存储器的内存容量在几个比特到几十干字节之间，可储存永久性数据和非永久性数据。 控制模块则完成接收、译码及执行读写器命令，控制读写数据，负责数据安全等功能。,2射频标签 射频标签具有如下功能： 具有一定容量的存储器，用以存储被识别对象的信息。 在一定的工作环境及技术条件下标签数据可读写。 具有确定的使用期限，使用期限内无需维修。 维持对识别对象的识别及相关信息的完整。 数据信息编码后，工作时可传输给读写器。 可编程，且一旦编程后，永久性数据不能再
5、修改。 对于有源标签，通过读写器能显示出电池的工作情况。,2射频标签 （2）射频标签的分类 按标签获取电能的方式不同，可分为： 有源射频标签(主动式标签)和无源射频标签(被动式标签) 。 有源射频标签内部自带电池进行供电，电能充足、工作可靠性高、信号传送的距离远。 无源射频标签内部不带电池，要靠外界提供能量。无源射频标签具有永久的使用期，支持长时间的数据传输和永久性的数据存储。 缺点：数据传输的距离要比有源射频标签小,2射频标签 （2）射频标签的分类 按内部使用存储器类型的不同，可分为： 只读标签 和 可读可写标签。 只读标签内部只有只读存储器(Read Only：Memory，ROM)和随机
6、存储器(Random Access Memory，RAM)。 可读可写标签内部的存储器除了ROM、RAM和缓冲存储器之外，还有非活动可编程记忆存储器。,2射频标签 （2）射频标签的分类 按标签中存储器数据存储能力的不同，可分为： 标识标签与便携式数据文件。 标识标签中存储的只是标识号码，用于对特定的标识项目，如人、物、地点进行标识，关于被标识项目的详细的特定信息，只能在与系统相连接的数据库中进行查找。 便携式数据文件是指标签中存储的数据非常大，可以看作是一个数据文件。这种标签一般都是用户可编程的，如包装说明、工艺过程说明等。,三、RFID的工作过程 标签与阅读器之间的数据传输是通过空气介质以无
7、线电波的形式进行的。 读写器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。 当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发 射出去。 系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号，经天线的调制器传给读写器。读写器对接到的信号进行解调解码，送后台电脑控制器。 计算机控制器根据逻辑运算判断该射频标签的合法性，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机构的动作。 执行机构按计算机的指令动作。 通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平台，根据不同的项目设计不同的软件来完成要达到的功能。,四、RFID的种类 根据RFID系统完成的功能不同，可以把
8、RFID系统分成四种类型：EAS系统、便携式数据采集系统、物流控制系统和定位系统。 1EAS系统 EAS(Electronic Article Surveillance)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： 附着在商品上的电子标签，电子传感器。 电子标签灭活装置，以便授权商品能正常出入。 监视器，在出口形成一定区域的监视空间。,四、RFID的种类 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
9、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。,四、RFID的种类 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。,四、RFID的种类 4定
10、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。,五、RFID技术的应用 1. RFID技术在国际上的应用 发展得很快，种类也很多，像德州仪表 Motorola、Philips等世界著名厂家都生产RFID产品，并且各有特点、自成系列。 RFID技术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：汽车、火车等交通监控；高速公路自动收费系统
11、；停车场管理系统；物品管理； 流水线生产自动化；安全出入检查；仓储管理；动物管理；车辆防盗等。 RFID技术的应用仍层出不穷，如澳大利亚将它的RFID产品用于机场旅客行李管理中；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车E安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减少了发生事故的可能性。,五、RFID技术的应用 2. RFID技术在我国的应用 一些城市的公交、医疗等收费系统都开始采用，高校的学生校园卡系统、第二代身份证系统 在物流、交通方面，我国RFID技术的应用也已经开始，锦山的一条高速公路已应用了非接触射频卡自动收费；我国的铁路系统使用RFID技术记录货车车厢编
12、号的试点已运行了一段时间；北京的机场高速公路、深圳的皇岗口岸也使用了RFID系统收费；一些物流企业已经将RFID技术用于物流管理中。,五、RFID技术的应用 3. RFID技术的发展前景 （1）安全防护领域 门禁保安，未来的门禁保安系统均可应用射频卡，且可一卡多用。 汽车防盗。 电子物品监视系统，目的是防止商品被盗。 （2）商品生产销售领域 （3）管理与数据统计领域 （4）交通运输领域 （5）供应链管理领域 （6）国防和军事应用领域,五、RFID技术的应用 3. RFID技术的发展前景 （2）商品生产销售领域 1）生产线自动化 2）仓储管理 3）产品防伪 4）RFID卡收费 （3）管理与数据统计领域 1） 畜牧管理 2） 运动计时,五、RFID技术的应用 3. RFID技术的发展前景 （4）交通运输领域 1）高速公路自动收费及交通管理 2）火车和货运集装箱的识别 （5）供应链管理领域 供应链包括从原材料到最终用户的所有实物的移动过程，包括供货商选择、采购、产品计划、材料加工、订单处理、存货管理、包装、运输、仓储与客户服务；也包括供应链中的产品、货主、位置和时间，以便供货商和客户之间更好地沟通。 1）供应商先给产品加上RFID标签 2）货物运到配送中心进行入库作业 3）送货车抵达零售商 （6）国防和军事应用领域,
