RFID(射频识别)技术及其应用

RFID(射频识别)技术及其应用RFID的定义RFID(无线射频识别)技术也被称为电子标签技术，它通过无线射频信号实现非接触方式下的双向通信，完成对目标对象的自动识别和数据的读写操作。RFID技术具有无接触、精度高、抗干扰、速度快以及适应环境能力强等显著优点，可广泛应用于诸如物流管理、交通运输、医疗卫生、商品防伪、资产管理以及国防军事等领域，被公认为二十一世纪十大重要技术之一。RFID的系统结构中间件及应用软件数据协议处理器标签驱动(射频单元)应用系统读写器电子标签响应单元编码存储器解码物理接口(调制解调)读数据写数据命令查询写入读取应用程序接口(API)空中接口(AirInterface)芯片天线封装数据能量RFID工作流程读写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，射频卡获得能量被启动。射频卡将自身编码等信息透过卡内天线发送出去。读写器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读写器，读写器对接收的信号进行解调和译码然后送到后台软件系统处理。后台软件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相应的动作。RFID的工作频率(1)RFID的工作频率(2)参数低频(LF)高频(HF)超高频(UHF)微波(uW)频率125～134KHz13.56MHz433MHz，860～960MHz2.45GHz，5.8GHz技术特点穿透及绕射能力强(能穿透水及绕射金属物质)；但速度慢、距离近性价比适中，适用于绝大多数环境；但抗冲突能力差速度快、作用距离远；但穿透能力弱(不能穿透水，被金属物质全反射)，且全球标准不统一一般为有源系统，作用距离远；但抗干扰力差作用距离10cm1～20cm3～8m10m主要应用门禁、防盗系统畜牧、宠物管理智能卡电子票务图书管理商品防伪仓储管理物流跟踪航空包裹自动控制道路收费RFID工作模式NS标签读写器读写器标签远距离电磁耦合近距离电感耦合电磁耦合与电感耦合的差别在于电磁耦合方式中阅读器将射频能量以电磁波的形式发送出去；在电感耦合方式中，阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈的周围，通过交变闭合的线圈磁场，沟通阅读器线圈与射频标签线圈之间的射频通道，没有向空间辐射电磁能量。RFID与其它系统的比较类别信息载体信息量读写性读取方式保密性智能化抗干扰寿命成本条码纸、塑料薄膜、金属表面小只读CCD或光束扫描差无差较短最低磁卡磁性物质一般读/写电磁转换一般无较差短低IC卡EEPROM大读/写电擦除、写入好有好长较高RFID卡EEPROM大读/写无线通信好有很好最长较低RFID的技术特点RFID不仅仅是改进的条码非接触式，中远距离工作大批量、由读写器快速自动读取信息量大、可以细分单品芯片存储，可多次读取可以与其他各种传感器共同使用RFID标签的分类按供电方式分：有源(Active)标签和无源(Passive)标签。按工作频率分：低频（LF）标签、高频（HF）标签、超高频（UHF）标签以及微波（uW）标签。按通信方式分：主动式标签（TTF）和被动式标签（RTF）。按标签芯片分：只读（R/O）标签、读写（R/W）标签和CPU标签。IC卡的分类RFID的行业应用(1)门禁管制：人员出入门禁监控管理动物监控：畜牧动物管理、宠物识别、野生动物生态的追踪交通运输：高速公路的收费系统物流管理：航空运输的行李识别，存货、物流运输管理自动控制：汽车、家电、电子业之分类、组装生产线管理医疗应用：医院的病历系统、仪器仪表设备管理物料管控：工厂物料的自动化盘点及控制系统质量追踪：成品质量追踪、回馈资源回收：栈板、可回收容器等管理防盗应用：超市、图书馆或书店的防盗管理防仿假冒：名牌烟酒及贵重物品的打假防伪废物处理：垃圾回收处理、废弃物管控系统联合票证：多种用途的智能型储值卡、一卡通等危险物品：军械枪支、雷管炸药管制RFID的行业应用(2)门禁管制文件管理动物识别车辆收费航空包裹仓储管理医药管理商场应用RFID相关产品RFID液化气钢瓶的管理(概述)液化钢瓶管理系统可以采用RFID系统来对钢气数据进行自动更新。系统中，单个的钢瓶安装有RFID标签并在ERP系统注册，这些装有RFID标签的钢瓶可以被单个或者成批地识别，识别装置可以是顶装或者手持设备。和数据更新相关的ERP系统变量如下：􀂾钢瓶状态􀂾在罐装点和储存点的数量􀂾仓库中的具体位置􀂾用户手中的钢瓶数量􀂾在用户手中的钢瓶位置信息􀂾换气站的换气信息􀂾日期与时间信息􀂾检测与维护信息RFID液化气钢瓶的管理(设计)RFID液化气钢瓶的管理(数据)􀂾在卡车的前部装有20个大罐􀂾在大罐中间夹杂装有3个中罐􀂾大罐后面紧挨着21个中罐􀂾卡车的后部装有27个小罐􀂾所有钢瓶装有iPico钢瓶专用环形标签（915MHz）􀂾标签方向是随意的􀂾门形环境下安装有2个iPico915MHzEIRP4W读头􀂾天线距离大罐顶部1米􀂾卡车速度5km/h(进出煤气站)􀂾记录每个煤气罐的识别信息RFID液化气钢瓶的管理(装载)RFID液化气钢瓶的管理(实物)RFID液化气钢瓶的管理(测试)RFID液化气钢瓶的管理(结论)结论：利用iPico钢瓶专用环形标签和UHF读头完全可以实现煤气罐的多罐同时识别，但是根据卡车的行驶速度、读头高度限制、煤气罐的种类以及管理手段等的不同，需要进行RFID系统的具体设计。RFID枪械管理(概述)R系统利用现代计算机技术、RFID通信技术实现军队枪械自动识别和信息化管理，提供一个对部队枪械的发放、出入库、使用维护时的自动识别、智能管理的数字化平台。系统能有效、准确、智能地对进出库房的枪械进行信息自动识别、采集、记录、上传，以及对枪械的维护信息进行快速的查询、统计，从而建立起军队军用物资管理的数字化信息管理系统。部队枪械自动识别管理系统主要由RFID自动识别设备、枪械自动识别电子标签、后台管理系统三部分组成。后台管理系统分为枪械发放管理模块、枪械出入库自动识别模块、枪械维护自动识别模块等几部分。RFID枪械管理(功能)在枪支发放时自动录入枪械身份信息，并掌握枪械流向；自动识别出入库枪械的身份信息，如枪械型号、枪械编号、制造年月、制造厂家等；自动校核枪械出库时型号、数量与计划是否一致，如不一致则提示报警，自动校核枪械入库时型号、数量与出库时是否一致，如不一致则提示报警；自动录入枪械在维护过程中身份信息、并提供查询、分析统计等功能，提高信息化管理水平；具有数据网络查询功能，不同授予权限可了解不同的信息内容。RFID枪械管理(设计)RFID煤矿安全(概述)矿用人员定位、寻呼安全管理系统应用RFID技术及现代计算机通讯技术,在井上控制指挥中心设置中心控制计算机系统,在井下一定位置布置监测分站,即射频读写器,二者之间通过光纤或双绞线相连接,矿山井下人员、车辆、设备等目标分别携带射频识别标签,系统通过监测分站与射频识别标签之间的无线通讯,实现对被识别对象的目标定位和无线寻呼,从而为生产指挥调度、安全监测检查、人员考勤、区域禁入控制、紧急事件处理等工作提供有效的手段,系统可同时将有关数据传至各级管理部门,为各级领导的监督、指挥、决策提供重要依据。RFID煤矿安全(概述)RFID煤矿安全(人员定位)RFID煤矿安全(系统)1。分站/读写器是置于井下的，因此包含有防爆箱，也需要有防爆证，煤安认证这些东西。2。智能传输接口是一个单独的设备，相当于个网络复接器，用于集中各分站，以及向远端后台传送。3。井上考勤分站其实也是一个RFID读写器，与井下读写器的区别是不需要防爆装置，以及提供的考勤软件功能。RFID煤矿安全(产品)a）工作电压：DC3V；b）发射电流：≤13mA；c）待机电流：≤1mA；d）发射频率：2.4GHz～2.524GHz；e）载波功率：大于0.1mW；f）调制方式：调频；g）卡信息能以无线方式发射传送。a）工作方式：RS485；b）传输介质：矿用通讯电缆MHYVR；c）传输方向：半双工；d）传输速率：9600bps；e）最大传输距离：10km；RFID煤矿安全(井下通信)RFID煤矿安全(井下通信)KT18型矿用无线通信系统是基于PHS公众个人移动通信系统技术和设备为基础的井下移动通信系统。系统直接采用PAS无线市话系统（小灵通）设备，首次推出了矿区全面实现无线移动通信的解决方案；第一次成功实现了矿区井上井下在一个系统内全面实现移动通信；第一次实现了矿区移动通信与社会移动通信公用网的全面接轨，真正做到井下、地面一个样。系统井下设备符合GB3836-2000及相关标准规定的要求。