技術(shù)
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電子標(biāo)簽又稱射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;電子標(biāo)簽是RFID的俗稱,RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,術(shù)語(yǔ)為射頻識(shí)別。 最基本的電子標(biāo)簽系統(tǒng)由三部分組成:標(biāo)簽(Tag)、由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,高容量電子標(biāo)簽有用戶可寫入的存儲(chǔ)空間,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象; 線(Antenna):在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ):與傳統(tǒng)形式的標(biāo)簽相比,容量更大(1bit—1024bit),數(shù)據(jù)可隨時(shí)更新,可讀寫。
讀寫速度:與條碼相比,無(wú)須直線對(duì)準(zhǔn)掃描,讀寫速度更快,可多目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)識(shí)別。
使用方便:體積小,容易封裝,可以嵌入產(chǎn)品內(nèi)。
安全:專用芯片、序列號(hào)惟一、很難復(fù)制。
耐用:無(wú)機(jī)械故障、壽命長(zhǎng)、抗惡劣環(huán)境。
RFID的特點(diǎn):
(一)射頻技術(shù)的特點(diǎn)
射頻識(shí)別系統(tǒng)最重要的優(yōu)點(diǎn)是非接觸識(shí)別,它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無(wú)法使用的惡劣環(huán)境閱讀標(biāo)簽,并且閱讀速度極快,大多數(shù)情況下不到100毫秒。有源式射頻識(shí)別系統(tǒng)的速寫能力也是重要的優(yōu)點(diǎn)??捎糜诹鞒谈櫤途S修跟蹤等交互式業(yè)務(wù)。
制約射頻識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展的主要問(wèn)題是不兼容的標(biāo)準(zhǔn)。射頻識(shí)別系統(tǒng)的主要廠商提供的都是專用系統(tǒng),導(dǎo)致不同的應(yīng)用和不同的行業(yè)采用不同廠商的頻率和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),這種混亂和割據(jù)的狀況已經(jīng)制約了整個(gè)射頻識(shí)別行業(yè)的增長(zhǎng)。許多歐美組織正在著手解決這個(gè)問(wèn)題,并已經(jīng)取得了一些成績(jī)。標(biāo)準(zhǔn)化必將刺激射頻識(shí)別技術(shù)的大幅度發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
(二)射頻技術(shù)在物流管理中的適用性
物流管理的本質(zhì)是通過(guò)對(duì)物流全過(guò)程的管理,實(shí)現(xiàn)降低成本和提高服務(wù)水平兩個(gè)目的。如何以正確的成本和正確的條件,去保證正確的客戶在正確的時(shí)間和正確的地點(diǎn),得到正確的產(chǎn)品,成為物流企業(yè)追求的最高目標(biāo)。為此,掌握存貨的數(shù)量、形態(tài)和分布,提高存貨的流動(dòng)性就成為物流管理的核心內(nèi)容。一般來(lái)說(shuō),企業(yè)存貨的價(jià)值要占企業(yè)資產(chǎn)總額的25%左右,占企業(yè)流動(dòng)資產(chǎn)的50%以上。所以物流管理工作的核心就是對(duì)供應(yīng)鏈中存貨的管理。
在運(yùn)輸管理方面采用射頻識(shí)別技術(shù),只需要在貨物的外包裝上的安裝電子標(biāo)簽,在運(yùn)輸檢查站或中轉(zhuǎn)站設(shè)置閱讀器,就可以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的可視化管理。在運(yùn)輸過(guò)程中,閱讀器將電子標(biāo)簽的信息通過(guò)衛(wèi)星或電話線傳輸?shù)竭\(yùn)輸部門的數(shù)據(jù)庫(kù),電子標(biāo)簽每通過(guò)一個(gè)檢查站,數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)就得到更新,當(dāng)電子標(biāo)簽到達(dá)終點(diǎn)時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)閉。與此同時(shí),貨主可以根據(jù)權(quán)限,訪問(wèn)在途可視化網(wǎng)頁(yè),了解貨物的具體位置,這對(duì)提高物流企業(yè)的服務(wù)水平有著重要意義。
工作原理:
RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜:標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag,無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽),或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(Active Tag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽),解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成,其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無(wú)線電波能量給Transponder,用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出,此時(shí)Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。
以RFID 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來(lái)看大致上可以分成:感應(yīng)耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(BackscatterCoupling)兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式,而較高頻大多采用第二種方式。
閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換,同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。在實(shí)際應(yīng)用中,可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體,應(yīng)答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無(wú)源單元。
產(chǎn)品分類:
RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類:無(wú)源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。
無(wú)源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早,也是發(fā)展最成熟,市場(chǎng)應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如,公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等,這個(gè)在我們的日常生活中隨處可見,屬于近距離接觸式識(shí)別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ,超高頻915MHZ。
有源RFID產(chǎn)品,是最近幾年慢慢發(fā)展起來(lái)的,其遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別的特性,決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場(chǎng)潛質(zhì)。在遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域,如智能監(jiān)獄,智能醫(yī)院,智能停車場(chǎng),智能交通,智慧城市,智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個(gè)領(lǐng)域異軍突起,屬于遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻433MHZ,微波2.45GHZ和5.8GMHZ。
有源RFID產(chǎn)品和無(wú)源RFID產(chǎn)品,其不同的特性,決定了不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的應(yīng)用模式,也有各自的優(yōu)勢(shì)所在。但在本系統(tǒng)中,我們著重介紹介于有源RFID和無(wú)源RFID之間的半有源RFID產(chǎn)品,該產(chǎn)品集有源RFID和無(wú)源RFID的優(yōu)勢(shì)于一體,在門禁進(jìn)出管理,人員精確定位,區(qū)域定位管理,周界管理,電子圍欄及安防報(bào)警等領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)。
半有源RFID產(chǎn)品,結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無(wú)源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì),在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下,讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。半有源RFID技術(shù),也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù),利用低頻近距離精確定位,微波遠(yuǎn)距離識(shí)別和上傳數(shù)據(jù),來(lái)解決單純的有源RFID和無(wú)源RFID沒有辦法實(shí)現(xiàn)的功能。簡(jiǎn)單的說(shuō),就是近距離激活定位,遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)。
半有源RFID是一項(xiàng)易于操控、簡(jiǎn)單實(shí)用且特別適合用于自動(dòng)化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù),識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù),它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式,且無(wú)需接觸或瞄準(zhǔn);可在各種惡劣環(huán)境下自由工作,短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,可以替代條碼,例如用在工廠的流水線上跟蹤物體;長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上,識(shí)別距離可達(dá)幾十米,如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。
典型應(yīng)用:
物流和供應(yīng)管理、生產(chǎn)制造和裝配 、航空行李處理、郵件/快運(yùn)包裹處理 、文檔追蹤/圖書館管理、動(dòng)物身份標(biāo)識(shí) 、運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)、門禁控制/電子門票 、道路自動(dòng)收費(fèi)、一卡通、倉(cāng)儲(chǔ)中塑料托盤、周轉(zhuǎn)筐中等。