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射频识别智能标签综述粉体设备钢铁板土工格栅制面机多媒体箱z

盛辉机械网 2022-10-02 17:04:28

射频识别智能标签综述

随着第二代身份证等的应用,人们在生活中接触的电子标签越来越多。电子标签作为RFID系统的组成部分,正以前所未有的发展速度给人们带来新的生活模式。射频识别技术(RFID)是指相关的无线电技术在自动设备识别(AEI)领域中的具体应用。该技术利用无线射频方式进行非接触的双向通信,以达到识别目的并交换数据。射频识别技术与条码、磁条等其它识别技术相比,具有无接触、工作距离扶正地位后缓慢放油大、精度高、信息收集处理快捷及较好的应用环境适应性等一系列优点,极大地加速了信息的收集和处理。

基本的RFID 系统

最基本的RFID 系统由以下三部分组成。

(1)标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。

(2)阅读器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。

(3)天线在标签和读取器问传递射频信号。

有些系统还通过阅读器的RS232 或RS485 接口与外部计算机(上位机主系统)连接,进行数据交换。

系统的基本工作流程是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活。射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去。系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码,然后送到后台主系统进行相关处理。主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,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动作。在耦合方式(电感一电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)建材 检测类的实验室以及频率范围等方面,不同的非接触传输方法有根本的区别。但所有的阅读器在功能原理上,以及由此决定的设计构造上都很相似,所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器,其功能包括产生高绞切机频发射功率以启动射频卡并提供能量;对发射信号进行调制,用于将数据传送给射频卡,接收并解调来自射频卡的高频信号。

简单的智能标签电路

简单的智能标签电路,主要分为射频前端、数字控制和存储器三部分。其中,射频前端部中含有几个模块:电源产生模块从射频波中产生电路工作电压;时钟产生模块是一个内置的频率可调的振荡器,提供稳定可调的系统时钟;保护电路模块可以防止当芯片靠近读写器时,天线上的电压或电源电压过高而造成的损坏;发射和接收电路模块完成读写器与电子标签之间的指令接收和反射应答信号的双向半双工的通讯联系。数字控制部分完成电子标签的识别和执行读写器的指令,主要有防冲突电路、控制逻辑和存储器接口三个部分。这种电子标签电路支持全局指令、单个指令和测试保留指令三种类型的指令。全局指令是针对在射频场区中的所有电子标签,主要有ResetAll、MuteAll 等;单个指令是针对通过防冲突过程选择出的单个电子标签,主要有Read、Write 等指令;测试保留指令是厂家为了测试专用或者为将来的指令扩展保留的指令,主要是最高权限的TestRead、TestWrite 等指令。

防冲突机制对电子标签的应用十分重要,本文描述的电子标签支持基于动态二叉树搜索的防冲突协议。读写器可以根据应用中存在电子标签的数量,动态地指定电子标签在防冲突过程中使用一个长的或者短的识别码,以缩短整个防冲突的识别过程。

射频识别标签的应用

射频识别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。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,其应用将给零售、物流等行业带来革命性变化目前。目前射频识别智能标签在许多行业得到了广泛应用。

1.在现代物流中的应用

物流过程中,标签装载着物流信息,并附着于物流单元上,保证承载的信息与实物同步,识读器则成为物流单元与信息系统的纽带。自动识别技术在物流中的作用显而易见,可以实现货物的先入先出、实时化仓库管理、计算机自动采集形成图形化管理,优化了业务流程,极大地提高了工作效率。

2.身份识别

按照公安部的规划,第二代身份证从2005 年开始已经进入全面换发阶段,预计到2008 年基本完成全国16 岁以上人口的身份证换发工作,全国换发总量将达到9 亿个~10 亿个,这是近年内中国RFID 市场最大的单项应用。在世界范围内也相当可观。第二代身份证实际上是符合ISO/IEC 14443 TypeB 协议的智能卡。

与只能进行视读的第一代身份证相比,第二代身份证因为采用了RFID 技术,除了保留识读功能外,还可以进行非接触的机器自动读取,提高了识别效率。此外,公安部门还可以通过读卡器对卡内存储的居民身份信息进行更改。这样在居民信息变更(比如居住地址变化)时,可以直接改写卡内信息而不必重新制卡。采用智能电子标签的防伪性好,身份证和读写器之间的通信是经过加密的,破解的技术和资金门槛都相当高,可以在相当大的程度上防止对证件的伪造和篡改。

3.人员管理与定位

利用智能标签系统的特性,可以有效地实时监测人员的位置。其典型应用为矿井安全管理系统。煤矿井下人员定位系统是用于对煤矿井下人员的分布和流动情况进行实时监控的系统,需要在井下巷道的分叉点处设置采集设备,读取人员身上携带标签,并将采集到的数据传输到设在风向井上的系统中。

植绒纸

智能标签的机遇与挑战

虽然智能标签系统被普遍预计将在物流、供应链领域起到重大作用,但从目前国内应用状况来看,对于人的身份认水冷却器证还是智能标签最主要的用途,而物流、供应链方面仍然“雷声大、雨点小”。这是因为目前制约智能标签发展的几个主要问题,如成本过高、缺乏统一标准、识别率欠佳、担忧隐私等都没有得到很好的解决。

首先,成本居高不下阻碍了智能标签在物流管理方面的应用,搭建智能标签系统需要的初期投资较大,而作为消耗品的标签,其成本仍然在几个美分的数量级,但还没有低到可以附着在较低价值产品上的程度,这阻碍了智能标签在超市等大规模物流领域的应用。此外,智能标签在应用中普遍存在上游投资而下游受益的现象,投资者与受益者不一致也阻碍了双方的合作,如沃尔玛强推智能标签受阻,主要是因为这需要供应商投入大量成本,但不能给他们带来相应的回报。因此,产业链上下游创立协同联盟,构建合理的利益转移机制,才有可能解决这一问题的办法。而在供应链管理领域,对很多高价值的产品而言,目前RFID 的标签成本已经可以接受,但缺乏统一的标准成了障碍。在我国标准未确立的条件下,企业虽然可以在内部进行闭环的RFID应用,但很难冒风险将供应链上下游一起整合到RFID 系统中,而这种开环的应用带来的公共平台上数据共享,使供应链成本全面降低,恰恰是智能标签最大的吸引力。

从世界范围来看,智能标签统标准的制定问题日益成为焦点,EPC、ISO、UIC 等主要标准之间的竞争日趋激烈。中国既是制造业中心,也是具有广阔市场的消费大国,在全球供应链中占据重要地位,但现在仍未制定自己的标准,因此成为各方短兵相接的前沿阵地。易观国际认为,中国标准的制定,不但会对RFID 在国内的应用产生直接影响,对其在世界范围内的发展也有着重要意义。相关部门应重视我国智能标签标准的确立问题,以中国广阔的市场为依托,在全球统一标准确定的博弈过程中加强话语权,尤其应注重自主知识产权的确立,力争在这一产业的发展中争取到最大利益。

链接

食品加工产业协会(Grocery ManufacturersAssociation)最近进行了一项有关消费品包装的市场调查,调查的目的在于了解各个消费品生产厂商对RFID 射频识别技术所持有的态度,看看他们是否打算或者已经将RFID 技术整合到他们的供应链系统中。

几乎所有参加调查的消费品包装厂商都认为RFID 技术是一项长期的有形资产。需要用较长的时间来实现投资回报,有48%的调查对象表示他们目前还看不到RFID 技术的短期价值。

转载自:中国包装报

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