1、無線射頻識別技術(shù)無線射頻識別技術(shù)ID系系統(tǒng)統(tǒng)（= =Identification System識別系統(tǒng)識別系統(tǒng)）認(rèn)識驗(yàn)證識別RFIDSystemRadioadioFrequencyrequencyIdentificationentificationSystem能進(jìn)行基于非接觸的數(shù)據(jù)通訊無線通訊頻率識別系統(tǒng)RFID概述 射頻技術(shù)(Radio Frequency，RF)也稱無線射頻或無線電射頻技術(shù)，是一種無線電通信技術(shù)，其基本原理是電磁理論，利用無線電波對記錄媒體進(jìn)行讀寫。 射頻識別技術(shù) (Radio Frequency Identification，RFID)。RFID是一項(xiàng)利用射頻信號通過空間

2、耦合(交變磁場或電磁場)實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。RFID是一種突破性的技術(shù)是一種突破性的技術(shù) 第一，可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體； 第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息； 第三，可以同時(shí)對多個物體進(jìn)行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。射頻識別技術(shù)的特點(diǎn)射頻識別技術(shù)的特點(diǎn) 1全自動快速識別多目標(biāo) 2應(yīng)用面廣 3數(shù)據(jù)記憶量大 4環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng) 5可重復(fù)使用 6安全性能高 RFID構(gòu)成構(gòu)成 一個基本的RFID系統(tǒng)的三個組成部分是：主機(jī)系統(tǒng)、閱讀器和電子標(biāo)簽。 1主機(jī)系統(tǒng) 主機(jī)系統(tǒng)是針對不同行業(yè)的

3、特定需求而開發(fā)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，它可以有效地控制閱讀器對標(biāo)簽信息的讀寫，并且對收到的目標(biāo)信息進(jìn)行集中的統(tǒng)計(jì)與處理。 2閱讀器 閱讀器(Reader)又稱為讀出裝置，負(fù)責(zé)與電子標(biāo)簽的雙向通信，使用多種方式與標(biāo)簽交互信息，接收標(biāo)簽數(shù)據(jù)，同時(shí)接收來自主機(jī)系統(tǒng)的控制指令。 3電子標(biāo)簽 電子標(biāo)簽(Tag)一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，由耦合元件及芯片組成，內(nèi)置射頻天線，用于與閱讀器進(jìn)行通信。 電子標(biāo)簽攜帶電子產(chǎn)品編碼(Electronic Product Code，EPC)，EPC記錄每個物品的全球唯一標(biāo)識。 RFID標(biāo)簽按是否有源分為主動式標(biāo)簽和被動式標(biāo)簽。閱讀器端天線閱讀器芯片ID回信外部天線帶有外部

4、天線的芯片應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)題 識別記號 應(yīng)用數(shù)據(jù)芯片ID微波閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息被讀取器讀取并解碼后送至電等信息被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)有關(guān)處理。腦主機(jī)進(jìn)有關(guān)處理。 RFID的基本原理是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽獲得能量被激活，將自動編碼等信息通過內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；當(dāng)系統(tǒng)接收天線收到從電子標(biāo)簽發(fā)送的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀

5、器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。RFID的工作流程 (1) 編程器預(yù)先將數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。 (2) 閱讀器經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射無線電載波信號。 (3) 當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)時(shí)，射頻標(biāo)簽被激活后立即將自身信息標(biāo)簽通過天線發(fā)射出去。 (4) 系統(tǒng)的接收天線收到射頻標(biāo)簽發(fā)出的載波信號，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳給閱讀器，閱讀器對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)解碼，送到后臺計(jì)算機(jī)。 (5) 計(jì)算機(jī)控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷射頻標(biāo)簽的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令

6、信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。 (6) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)按計(jì)算機(jī)的指令動作。 (7) 通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個監(jiān)控點(diǎn)連接起來，構(gòu)成總控信息平臺。 RFID系統(tǒng)的分類 1低頻系統(tǒng)和高頻系統(tǒng) （1） 低頻系統(tǒng) 低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz，典型的工作頻率有：125kHz、225kHz、13.56MHz等。 基本特點(diǎn)是電子標(biāo)簽的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、電子標(biāo)簽外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。 （2） 高頻系統(tǒng) 高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz，典型的工作頻段有：915MHz、2450MHz、5800MHz等。

7、 基本特點(diǎn)是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾米至十幾米)，適應(yīng)物體高速運(yùn)動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性。 2有源系統(tǒng)和無源系統(tǒng) (1) 有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，一般具有較遠(yuǎn)的閱讀距離，不足之處是電池的壽命有限(310年)。 (2) 無源電子標(biāo)簽內(nèi)無電池，它接收到閱讀器(讀出裝置)發(fā)出的微波信號后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己工作，一般可做到免維護(hù)。3.集成電路固化式系統(tǒng)、現(xiàn)場有線改寫式系統(tǒng)和現(xiàn)場無線改寫式系統(tǒng) 集成固化式電子標(biāo)簽 信息一般在集成電路生產(chǎn)時(shí)即將信息以ROM工藝模式注入。 現(xiàn)場有線改寫式電子標(biāo)簽 一般將電

8、子標(biāo)簽保存的信息寫入其內(nèi)部的E2存貯區(qū)中改寫時(shí)需要專用的編程器或?qū)懭肫鳌?現(xiàn)場無線改寫式電子標(biāo)簽 一般適用于有源類電子標(biāo)簽RFID的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 1、 EPC Global EPC Global是由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會(UCC)和國際物品編碼協(xié)會(EAN)于2003年9月共同成立的非營利性組織。 旗下有沃爾瑪集團(tuán)、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè)，同時(shí)有IBM、微軟、飛利浦、Auto-ID Lab等公司提供技術(shù)研究支持。 2、Ubiquitous ID 泛在ID中心于2003年3月成立，并得到日本政府經(jīng)產(chǎn)省和總務(wù)省及大企業(yè)的支持，目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富

9、士通、等重量級企業(yè)。 泛在ID中心的泛在識別技術(shù)體系架構(gòu)由泛在識別碼(uCode)、信息系統(tǒng)服務(wù)器、uCode解析服務(wù)器和泛在通信器這4部分構(gòu)成。 3、ISO標(biāo)準(zhǔn)體系 (1)動物識別 ISO 11784和ISO 11785 (2) 非接觸智能卡ISO 10536、ISO 15693和ISO 14443 (3) 集裝箱識別ISO 10374 (4)供應(yīng)鏈 ISO 18000RFID頻率標(biāo)準(zhǔn) RFID載波頻率基本上有3個范圍：低頻(30300kHz)、高頻(330MHz)和超高頻(300MHz3GHz)。國際上國際上RFID頻率的使用情況頻率的使用情況FRID在現(xiàn)代物流中的應(yīng)用 1、高速公路的自動

10、收費(fèi)系統(tǒng)、高速公路的自動收費(fèi)系統(tǒng) (ETC) 射頻識別系統(tǒng)是利用安裝在車內(nèi)的射頻卡(無線電收發(fā)裝置)存儲車輛編號及相關(guān)信息，安裝在車道的射頻天線可與該無線電收發(fā)裝置以專用短程通信(DSRC)方式交換信息，并對其存儲內(nèi)容進(jìn)行讀寫操作，從而識別出當(dāng)前通行車輛。 不停車收費(fèi)系統(tǒng)有三個主要特點(diǎn)：不停車、無人操作和無現(xiàn)金交易。ETC 示意圖RFID在零售業(yè)中的應(yīng)用郵政包裹管理系統(tǒng)郵政包裹管理系統(tǒng) 在郵政領(lǐng)域，如果在郵票和包裹標(biāo)簽中貼上RFID芯片，不僅可以實(shí)現(xiàn)分揀過程的全自動化，而且郵件包裹到達(dá)某個地方，標(biāo)簽信息就會被自動讀入管理系統(tǒng)，并融入“物聯(lián)網(wǎng)”供顧客和企業(yè)查詢。在機(jī)場行李中的應(yīng)用 鐵路貨運(yùn)編組調(diào)度系統(tǒng)鐵路貨運(yùn)編組調(diào)度系統(tǒng) 火車按既定路線運(yùn)行，讀寫器安裝在鐵路沿線，就可得到火車的實(shí)時(shí)信息以及車廂內(nèi)裝的物品信息、通過讀到的數(shù)據(jù)，能夠得到火車的信息，監(jiān)控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)生撞車事故，同時(shí)在車站能將車廂重新編組。 集裝箱識別系統(tǒng)集裝箱識別系統(tǒng) 將記錄集裝箱位置、物品類別、數(shù)量等數(shù)據(jù)的標(biāo)簽安裝