无线射频识别技术

无线射频识别技术ID系统（=IdentificationSystem识别系统）认识验证识别RFIDSystemRadioFrequencyIdentificationSystem能进行基于非接触的数据通讯无线通讯频率识别系统RFIDRFID概述•射频技术(RadioFrequency，RF)也称无线射频或无线电射频技术，是一种无线电通信技术，其基本原理是电磁理论，利用无线电波对记录媒体进行读写。•射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)。RFID是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID是一种突破性的技术•第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；•第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；•第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。射频识别技术的特点•1．全自动快速识别多目标•2．应用面广•3．数据记忆量大•4．环境适应性强•5．可重复使用•6．安全性能高RFID构成•一个基本的RFID系统的三个组成部分是：主机系统、阅读器和电子标签。•1．主机系统•主机系统是针对不同行业的特定需求而开发的应用软件系统，它可以有效地控制阅读器对标签信息的读写，并且对收到的目标信息进行集中的统计与处理。•2．阅读器•阅读器(Reader)又称为读出装置，负责与电子标签的双向通信，使用多种方式与标签交互信息，接收标签数据，同时接收来自主机系统的控制指令。•3．电子标签•电子标签(Tag)一般保存有约定格式的电子数据，由耦合元件及芯片组成，内置射频天线，用于与阅读器进行通信。•电子标签携带电子产品编码(ElectronicProductCode，EPC)，EPC记录每个物品的全球唯一标识。••RFID标签按是否有源分为主动式标签和被动式标签。・・・阅读器端天线阅读器芯片ID回信外部天线带有外部天线的芯片应用系统标题识别记号应用数据芯片ID微波RFID系统的工作原理阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进有关处理。•RFID的基本原理是：阅读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激活，将自动编码等信息通过内置发送天线发送出去；当系统接收天线收到从电子标签发送的载波信号，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。RFID的工作流程•(1)编程器预先将数据信息写入标签中。•(2)阅读器经过发射天线向外发射无线电载波信号。•(3)当射频标签进入发射天线的工作区时，射频标签被激活后立即将自身信息标签通过天线发射出去。•(4)系统的接收天线收到射频标签发出的载波信号，经天线的调节器传给阅读器，阅读器对接收到的信号进行解调解码，送到后台计算机。•(5)计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性，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。•(6)执行机构按计算机的指令动作。•(7)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。RFID系统的分类•1．低频系统和高频系统•（1）低频系统•低频系统一般指其工作频率小于30MHz，典型的工作频率有：125kHz、225kHz、13.56MHz等。•基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。•（2）高频系统•高频系统一般指其工作频率大于400MHz，典型的工作频段有：915MHz、2450MHz、5800MHz等。•基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几米至十几米)，适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。•2．有源系统和无源系统•(1)有源电子标签内装有电池，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限(3～10年)。•(2)无源电子标签内无电池，它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。3.集成电路固化式系统、现场有线改写式系统和现场无线改写式系统★集成固化式电子标签信息一般在集成电路生产时即将信息以ROM工艺模式注入。★现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部的E2存贮区中改写时需要专用的编程器或写入器。★现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签RFID的主要技术标准体系•1、EPCGlobal•EPCGlobal是由美国统一代码协会(UCC)和国际物品编码协会(EAN)于2003年9月共同成立的非营利性组织。•旗下有沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业，同时有IBM、微软、飞利浦、Auto-IDLab等公司提供技术研究支持。•2、UbiquitousID•泛在ID中心于2003年3月成立，并得到日本政府经产省和总务省及大企业的支持，目前包括微软、索尼、三菱、日立、日电、东芝、夏普、富士通、等重量级企业。•泛在ID中心的泛在识别技术体系架构由泛在识别码(uCode)、信息系统服务器、uCode解析服务器和泛在通信器这4部分构成。•3、ISO标准体系(1)动物识别ISO11784和ISO11785(2)非接触智能卡ISO10536、ISO15693和ISO14443(3)集装箱识别ISO10374(4)供应链ISO18000RFID频率标准•RFID载波频率基本上有3个范围：低频(30～300kHz)、高频(3～30MHz)和超高频(300MHz～3GHz)。国际上RFID频率的使用情况FRID在现代物流中的应用•1、高速公路的自动收费系统(ETC)•射频识别系统是利用安装在车内的射频卡(无线电收发装置)存储车辆编号及相关信息，安装在车道的射频天线可与该无线电收发装置以专用短程通信(DSRC)方式交换信息，并对其存储内容进行读写操作，从而识别出当前通行车辆。•不停车收费系统有三个主要特点：不停车、无人操作和无现金交易。ETC示意图RFID在零售业中的应用邮政包裹管理系统•在邮政领域，如果在邮票和包裹标签中贴上RFID芯片，不仅可以实现分拣过程的全自动化，而且邮件包裹到达某个地方，标签信息就会被自动读入管理系统，并融入“物联网”供顾客和企业查询。在机场行李中的应用•铁路货运编组调度系统•火车按既定路线运行，读写器安装在铁路沿线，就可得到火车的实时信息以及车厢内装的物品信息、通过读到的数据，能够得到火车的信息，监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时在车站能将车厢重新编组。•集装箱识别系统•将记录集装箱位置、物品类别、数量等数据的标签安装在集装箱上，借助射频识别技术，就可以确定集装箱在货场内的确切位置，在移动时可以将更新的数据写入射频卡。RFID库存跟踪系统•将RFID标签贴在托盘、包装箱或元器件上，无须打开产品的外包装，系统就可以对其成箱成包地进行识别，实现对商品从原料、半成品、成品、运输、仓储、配送、上架、最终销售，甚至退货处理等所有环节的实时监控