金年会官网射频识别(RFID)工夫的基础道理、性格、成长和利用

  金年会     |      2024-03-19 13:28

  跟着高科技的兴盛开展,智能化治理一经走进了人们的社会糊口,少许门禁卡、第二代身份证、公交卡、超市的物品标签等,这些卡片正正在改动人们的糊口形式。原来机密就正在这些卡片都运用了射频识别本事,能够说射频识别已成为人们通常糊口中最粗略的身份识别体例。RFID本事带来的经济效益一经出手透露活着人眼前。RFID 是贯串了无线电、芯片缔制及计较机等学科的新本事。

  射频识别是一种非接触式的主动识别本事,它应用射频信号及其空间耦合的传输特征,告终对静止或转移物品的主动识别。射频识别常称为感想式电子芯片或近接卡,感想卡,非接触卡、电子标签、电子条码等。

  一个粗略的RFID 体例由阅读器(Reader)应答器(Transponder)或电子标签(Taq)构成,其道理是由读写器发射一特定频率的无线电波能量给应答器,用以驱动应答器电途,读取应答器内部的ID码。应答器其办法有卡、纽扣、标签等众品种型,电子标签具有免用电池、免接触、不怕脏污,且芯片暗号为天下独一无法复制,具有安宁性高、寿命长等特色。因此,RFID标签能够贴正在或装置正在区别物品上由装置正在区别地舆地方的读写器读取存储于标签中的数据,告终对物品的主动识别。

  RFID的行使绝顶广大,目前典范行使有动物芯片、汽车芯片防盗器、门禁管制、泊车场管制、临蓐线主动化、物料治理、校园一卡通等。

  RFID 本事根源干第二次天下大战功夫的飞机械达探测本事。雷达行使电磁能量正在空间的宣扬告终对物体的识别。二战光阴,英军为了区别盟军和德军的飞机,正在盟军的飞机上装置了一个无线电收发器。战争中驾驭塔上的探听器向空中的飞机发射一个询查信号,当飞机上的收发器收受到这个信号后,回传一个信号给探听器,探听器按照收受到的回传信号来识别是否己方飞机。这一本事至今还正在贸易和小我航空驾驭体例中运用。雷达的厘正和行使催生了RFID本事。

  1945年,LeonTheremin发理会第一个基于REID本事的间谍用安装。1948年 HarrvStockman公布的论文应用反射功率的通讯莫定了射频识其它外面根基。Harry stockman同时预言,正在能量反射通讯中另有很众题目需求治理,正在启示RFID的实践行使范围之前,还要做相当众的研讨和开辟劳动。

  20世纪50年代是RFID本事研讨和行使的研究阶段,远隔绝信号转发器的发现增加了敌我识别体例的识别周围。D.B.Harris提出了信号形式化的外面及被动标签的观念。直到20世纪70年代,RFID本事结果走出实习室进入了行使阶段。很疾,RFID本事与产物获得了很大的开展,各类测试本事加快开展,闪现了早期的周围化行使。

  20 世纪80年代今后,集成电途、微管制器等本事的开展加快了RFID的开展,各类周围化行使开展起来,关闭体例行使出手成形。

  正在1991年,美邦奥克拉荷马州闪现了天下上第一个怒放式公途主动收费体例。而近几年来,跟着主动收费、门禁、身份卡片等的行使,RFID本事一经走入了人们的糊口。

  1941-1950年:雷达的厘正和行使催生了RFID本事,1948年奠定了RFID本事的外面根基;

  1951-1960年:早期RFID本事的研究阶段,苛重处于实习室实习研讨;

  1961-1970年:RFID本事的外面获得了开展,出手了少许行使实验;

  1971-1980年:RFID本事与产物研发处于一个大开展的功夫,各类RFID本事测试的到加快,闪现了少许最早的RFID 行使;

  1981-1990年:RFID本事及产物进入贸易行使阶段,各类周围行使出手闪现;

  1991-2000年RFID本事法式化题目日趋获得珍爱,RFID产物获得广大采用,RFID产物逐步成为人们糊口中的一局限;

  2001年今后,法式化题目日趋为人们所珍爱,RFID产物品种特别充足,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均获得开展,电子标签本钱连续下降,周围行使行业增加,RFID本事的外面获得充足和完满,单芯片电子标签、众电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远隔绝识别、适当高速转移物体的RFID正正在成为实际。

  正在我邦RFID墟市的开展中,政府合联行使霸占了REID行使范围中最大的份额。第二代身价证是近年我邦RFID墟市周围得以神速增加的紧要源由之一。除了身价证,政府正在都会交通、铁途、网吧、紧张物品治理等方面都鞭策了RFID的行使,苛重应用RFID读取的利便性和安宁性。政府的鞭策不只拓展了我邦RFID 墟市,同时也带头了合联财富的开展,有助于开展配套合键、完满财富链,为RFID的进一步开展供应要求。

  正在跟踪蓬勃邦度RFID本事的同时,自立革新也正在热火朝天地实行中。有众家企业对准了标签读写器和电子标签产物,正在读写器和电子标签产物系列化,众样化方面博得了明显成里,正在标签临蓐方面,开端造成以临蓐标签芯片的厂家为龙头,以标签天线打算,芯片与天线封装制行动主体的行业步队。RFID本事的行使只是正在某些范围中比拟成熟,还需求正在更众范围中展开研讨,拓荒更开朗的行使。

  RFID本事的苛重特色是通过电磁耦合形式来传送识别新闻,不受空间局限,可迅速地实行物体跟踪和数据相易。因为RFID 需求应用无线电频率资源,必需遵照无线电频率治理的诸众典型。整体来说,与同期或早期的接触式识别本事比拟较,RFID还具有如下少许特色。

  (1)数据的读写成效。只须通过RFID读写器,不需求接触即可直接读取射频卡内的数据新闻到数据库内,且一次可管制众个标签,也能够将管制的数据状况写入电子标签。

  (2)电子标签的小型化和众样化。RFID正在读取上并不受尺寸巨细与形势之局限,不需求为了读取正确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品格。别的,RFID电子标签更可向小型化开展,便于嵌入到区别物品内。所以,能够特别机动地驾驭物品的临蓐和驾驭,十分是正在临蓐线)耐境遇性。RFID最高出的特色是能够非接触读写(读写隔绝能够从十厘米至几十米)可识别高速运动物体,抗卑劣境遇,且对水、油和药品等物质具有强力的抗污性。RFID能够正在阴暗或脏污的境遇之中读取数据。

  (4)可反复运用。因为RFID为电子数据,能够再三读写,所以能够接受标签反复运用,降低应用率,下降电子污染。

  (5)穿透性。RFID即使是被纸张、木料和塑料等非金属、非透后材质包覆,也能够实行穿透性通讯。然而它不行穿过铁质等金属物体实行通讯。

  (6)数据的纪念容量大。数据容量会跟着纪念规格的开展而增加,异日物品所需率领的数据量会愈来愈大,对卷标所能扩充容量的需求也会增众,对此RFID将不会受到局限。

  (7)体例安宁性。将产物数据从主题计较机中转存到标签大将为体例供应安宁保险,大大地降低体例的安宁性。射频标签中数据的存储能够通过校验或轮回冗余校验的伎俩来获得保障。

  本文粗略先容了RFID体例的构成和劳动道理。最根本的RFID体例由三局限构成:

  1.标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片构成,标签含有内置天线,用于和射频天线.阅读器:读取(正在读写卡中还能够写入)标签新闻的修造。

  有些体例还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计较机(上位机主体例)联贯实行数据相易。

  阅读器通过发射天线发送必定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线劳动区域时形成感想电流,射频卡得到能量被激活;射频卡将本身编码等新闻通过卡内置发送天线发送出去;体例收受天线收受到从射频卡发送来的载波信号,经天线调治器传送到阅读器,阅读器对收受的信号实行解调息争码然后送到后台主体例实行合联管制:主体例按照逻辑运算判定该卡的合法性,针对区别的设定做出相应的管制和驾驭,发出指令信号驾驭推行机构举措。

  正在耦合形式(电感-电磁)、通讯流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输伎俩(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率周围等方面,区别的非接触传输伎俩看基本的区别,但一切的阅读器正在成效道理上,以及由此确定的打算构制上都很宛如,一切阅读器均可简化为高频接口和驾驭单位两个根本模块。高频接口包括发送器和收受器,其成效包罗:形成高频发射功率以启动射频卡并供应能量;对发射信号实行调制,用于将数据传送给射频卡:收受并解调来自射频卡的高频信号。区别射频识别体例的高频接口打算具有少许差别。

  阅读器的驾驭单位的成效包罗:与行使体例软件实行通讯,并推行行使体例软件发来的夂箢;驾驭与射频卡的通讯历程(主-从准绳);信号的编解码。对少许特地的体例另有推行反碰撞算法,对射频卡与阅读器间要传送的数据实行加密息争密,以及实行射频卡和阅读器间的身份验证等附加成效。

  射频识别体例的读写隔绝是一个很枢纽的参数。目前,长隔绝射频识别体例的代价还很贵,所以寻找降低其读写隔绝的伎俩很紧要。影响射频卡读写隔绝的要素包罗天线劳动频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的收受敏锐度、射频卡的功耗、天线及谐振电途的O值、天线目标、阅读器和射频卡的耦合度,以及射频卡自己得到的能量及发送新闻的能量等。大大都体例的读取隔绝和写入隔绝是区别的,写入隔绝大约是读取隔绝的40%~80%。

  RFID本事应用无线射频形式正在阅读器和射频卡之间实行非接触双向数据传输,以到达方向识别和数据相易的方针。与古板的条型码、磁卡及IC卡比拟,射频卡具有非接触、阅读速率疾、无磨损、不受境遇影响、寿命长、便于运用的特色和具有防冲突成效,能同时管制众张卡片。正在海外,射频识别本事已被广大行使于工业主动化、贸易主动化、交通运输驾驭治理等繁众范围。

  区别频段的 RFID 产物会有区别的特征,下面周详先容无源的感想器正在区别劳动频率

  目前界说RFID 产物的劳动频率有低频、高频和超高频的频率周围内的契合区别法式的区别的产物,并且区别频段的RFID产物会有区别的特征。此中感想器有无源和有源两种形式,下面周详先容无源的感想器正在区别劳动频率产物的特征以及苛重的行使。

  原来RFID 本事起首正在低频获得广大的行使和增加。该频率苛重是通过电感耦合的形式实行劳动,也即是正在读写器线圈和感想器线圈间存正在着变压器耦合效用通过读写器交变场的效用正在感想器天线中感想的电压被整流,可作供电电压运用.磁场区域也许很好的被界说金年会官网,然而场强消浸得太疾。

  1.劳动正在低频的感想器的日常劳动频率从120KHz到134KHz,TI的劳动频率为

  2.除了金属资料影响外,日常低频也许穿过苟且资料的物品而不下降它的读取隔绝。

  4低频产物有区别的封装办法。好的封装办法即是代价太贵,然而有10年以上的运用寿命。

  7感想器的代价相对与其他频段来说要贵。苛重行使:1畜牧业的治理体例2汽车防盗和无钥匙开门体例的行使3,马拉松竞走体例的行使4.主动泊车场收费和车辆治理体例5主动加油体例的行使

  8旅社门锁体例的行使7门禁和安宁治理体例契合的邦际法式:a)ISO11784 RFID畜牧业的行使-编码布局b)ISO11785 RFID畜牧业的行使-本事外面C)ISO14223-1RFID畜牧业的行使-气氛接口d)ISO14223-2RFID畜牧业的行使-赞同界说e)ISO18000-2界说低频的物理层、防触犯和通信赞同f)DIN 30745苛重是欧洲对垃圾治理行使界说的法式

  正在该频率的感想器不再需求线圈实行绕制,能够通过腐化或者印刷的形式制制天线。感想器日常通过负载调制的形式实行劳动。也即是通过感想器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发作变革,告终用远隔绝感想器对天线电压实行振幅调制。倘使人们通过数据驾驭负载电压的接通和断开,那么这些数据就也许从感想器传输到读写器。

  2.除了金属资料外,该频率的波长能够穿过大大都的资料,然而往往会下降读取隔绝。

  苛重行使:1.图书治理体例的行使 2.万斯钢瓶的治理行使 3. 打扮临蓐线和物流体例的治理和行使 4. 三外预收费体例 5.旅社门锁的治理和行使 6.大型集会职员通道体例 7.固定资产的治理体例 8.医药物流体例的治理和行使9.智能货架的治理

  超高频体例通过电场来传输能量。电场的能量消浸的不是很疾,然而读取的区域不是很好实行界说。该频段读取隔绝比拟远,无源可达10m支配。苛重是通过电容耦合的形式实行告终。

  1.正在该频段,环球的界说不是很一样-欧洲和局限亚洲界说的频率为868MHz北美界说的频段为902到905MHz之间,正在日本创议的频段为950到956之间。该频段的波长大抵为30cm支配。

  2.目前,该频段功率输出目前联合的界说(美邦界说为4W,欧洲界说为500mW)。恐怕欧洲局限会上升到2W EIRP。

  3. 超高屡屡段的电波不行通过很众资料,十分是水,尘埃,雾等悬浮颗粒物资。相对待高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需求和金属隔离来。

  4.电子标签的天线日常是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种打算,知足区别行使的需求。

  苛重行使:1.供应链上的治理和行使2.临蓐线.航空包裹的治理和行使4.集装箱的治理和行使5铁途包裹的治理和行使6.后勤治理体例的行使

  a)ISO/IEC18000-6界说了超高频的物理层和通信赞同;气氛接口界说了TypeA和TypeB两局限;维持可读和可写操作。

  c)UbiquitousID日本的机合,界说了UID编码布局和通讯治理赞同。

  正在改日,超高频的产物会获得大宗的行使。比如 WalMartTesco,美邦邦防部和麦德龙超市城市正在它们的供应链上行使RFID本事。

  有源RFID具备低发射功率、通讯隔绝长、传输数据量大,牢靠性高和兼容性好等特色。与无源RFID比拟,正在本事上的上风绝顶昭彰。被广大地行使到公途收费、口岸货运治理等行使中。

  射频识别本事(RFID,Radio FrequencyIdentification)实践上是主动识别本事(AEIAutomatic EquipmentIdentification)正在无线电本事方面的整体行使与开展。该项本事的根本思思是,通过采用少许先辈的本事手腕,告终人们对百般物体或修造(职员、物品)正在区别状况(转移、静止或卑劣境遇)下的主动识别和治理。