RFID(射频识别技术)

射频识别技术(RadioFrequencyIdentification,RFID)是一种无接触式的自动识别技术,它能够借助无线电波,在不需要人工干预的情况下将信息从一个载体传输到另外一个载体上,具有识别速度快、传输效率高的优点。根据通信距离,可以将其分为近场和远场,因此读写设备和电子标签之间的数据交换方式也对应地被分为负载调制和反向散射调制。RFID技术是一种简单的无线系统,由一个阅读器及多个应答器(或标签)组成,用来控制、检测和跟踪物体,可以同时识别多个标签和高速运动的物体,易于操作。

(1)电子标签

电子标签是由微型天线、耦合元件以及内部芯片组合而成,在RFID系统中是作为信息载体的存在,每个标签都具有唯一的编码,以此作为识别的依据。此外,根据信号发送方式的不同,电子标签分为主动和被动两种形式:主动标签内部包含微型电池,能够在阅读器靠近时,主动发送电子编码信号;而被动标签通过线圈感应阅读器的射频信号,获得感应电流,从而被动向阅读器发送编码信号。

电子标签按供电方式可分为三类:无源电子标签(PassiveTag),半无源电子标签(Semi-PassiveTag)及有源电子标签(ActiveTag)。

②有源电子标签:内部置有供标签正常工作的电池,能够主动向射频识别阅读器发送信号。特点是传输距离远,但功耗与体积会比较大。工作的频率有:UHF、MW。主要应用有:人员定位、车辆管理、资产管理。

③半无源电子标签:半无源电子标签内置有电能刚好驱动芯片最小工作电路,是有源电子标签与无源电子标签相调和下的产物。在非工作状态时,半无源RFID产品保有最小供电电量,仅对其中的存储区域进行供电。处于一种休眠的状态。因为结合了低频激活器,所以会先利用低频信号去激活电路,再利用微波信号进行远距离识别和传输数据。而由于低频信号的特点是能够进行精确定位,因此半无源电子标签应用范围较广。

(2)阅读器

阅读器作为RFID的终端设备,主要功能就是和电子标签进行数据交互,起到信息控制和处理的作用,并且能够从电子标签里读取信息及写入更新过的信息到电子标签中。从形式上来说,阅读器分为手持式阅读器和固定式阅读器两种,手持式阅读器主要用于货物的更新和统计,固定式阅读器主要用于跟踪物资的移动。

(3)天线

天线的主要是用于接收和传递阅读器与电子标签之间的射频信号,是阅读器和标签之间进行数据传输的发射、接收装置。就宏观而言,应用主机系统也是整个RFID系统很重要的一环,其包括中间件系统、数据库系统等,主要负责对阅读器传来的数据进行存储和处理,同时可以控制阅读器对标签进行的读取和写入操作,并在此基础上提供一些数据计算服务。

RFID系统的基本工作原理:RFID阅读器通过发射天线持续发送特定的射频信号,对于被动标签来说,当其进入该射频范围时将产生感应电流,被动标签利用该能量将自身编码等信息发回给阅读器;对于主动标签来说,只要进入阅读器的射频范围,接收到特定的射频信号,就会主动的将本地存储的数据信息发送给阅读器。阅读器的天线接收到电子标签的载波信号后,经过天线调制器传输给阅读器,阅读器再进行解调和解码生成有效信息,并可以传给后台系统的逻辑控制单元进行相应的数据处理。主系统接收到有效信息后,对该电子标签进行逻辑运算验证其身份合法性,并做出不同的处理控制指令信号,以完成阅读器的读写操作。整个工作流程依靠阅读器和电子标签之间射频信号的空间耦合作用以实现数据和能量的交互式通信,主要包括电感耦合和电磁反向散射耦合[1]。

(1)和传统的条形码相比,RFID标签的规格要求不严格,且读取精度更高,在具体应用中可按实际情况对RFID标签进行灵活设置和部署

(2)在识别精度方面,RFID可基于射频信号发射和接收机制以非常高的经度读取标签数据,对于标签污染的兼容性优势突出,例如各类污渍通常不会影响RFID标签的读取

(3)RFID标签可多次重复使用,基于数据擦除、写入的方式,按实际要求对RFID标签进行重置,经济性优势较为明显

(4)RFID基于射频信号进行数据读写,射频信号除了容易受到磁性金属的影响之外,对于遮蔽、覆盖等的抗干扰性较强。

(5)在安全性方面,RFID的标签数据基于冗余循环校验机制进行安全管理,和条形码等技术相比,安全性更高。

目前关于制定RFID技术标准的组织全球主要有五家,它们各自代表着不同团体、不同国家的权益,分别是EPCGlobal、UID、ISO/IEC、AIMGlobal和IP-X。其中实力较强的两家组织是美国主导的EPCGlobal和日本主导的UID

(1)EPCGlobal体系的框架标准包括:900MHz级、13.56MHz级、869~930MHz级、超高频RFID一致性要求规范、EPCGlobal体系框架、EPC标签数据标准、超高频空中接口协议标准。

EPCglobal标准的特点是:在空中接口方面,EPC标准制订的策略是尽量与ISO兼容,EPC标准体系是面向物流供应链领域的,可以视为RFID技术的一项应用标准,其注意力主要在860~930MHz频段,主要强调的是供应链领域的数据信息共享,并为此而建立了一系列物联网标准,包括了EPC中间件规范、对象名解析服务ONS(ObjectNamingService)、物理标记语言PML(PhysicalMarkupLanguage)等。

(3)国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC都是非政府形式的全球标准化组织,它们一起从整体上担负着编订国际各项标准的任务。射频识别标准ISO/IEC的特点是涉及全频率段的数据标准、空中接口标准、性能测试标准和应用标准,致力于实现RFID技术的互联互通和互相可操作性,其标准制定的思想就是考虑所有应用领域的共性问题。

(4)国际自动识别和移动技术行业协会AIMGlobal致力于射频识别标准化的组织,它是世界性机构,在可移动环境中的自动识别、数据搜索及网络建设方面比较专业,主要目标是促进自动识别和移动技术在国际范围内的应用。AIMGlobal是条形码、射频识别码和磁条码认证的专业机构,其成员主要是一些射频识别技术、系统和服务的供应单位。

(5)IP-X的规模相对前几个组织而言较小,目前澳大利亚、南非、瑞士等一些国家采用的是IP-X标准,中国也在青岛地区对IP-X技术进行了初步试点[2]。

(1)外观多样、体积小巧。标签内置天线,可集成为微电子器件,不受形状和尺寸限制,更加方便满足多形状和小型化发展的需求,以便应用到更多的领域中。

(2)可反复使用。标签中电子数据允许反复写入和擦除,所以可以循环使用,有效利用资源,更加节约环保。

(3)抗干扰,适应环境能力强。条形码、二维码等纸质码易受到污染影响识别,RFID技术抗污性能更好,在恶劣条件下不妨碍正常工作。

(4)存储容量大。标签的内存容量比其他识别码大,对目标数据可以更加完整的标识。如96位的电子标签可以满足识别物体的数量多达十亿。

(5)数据读写方便。可以同时识别多个RFID标签,不用接触便可实现信息的读取。

(6)穿透性能好。在系统应用过程中,标签通常被固定到待识别物体表面上,如果被物体覆盖或者阻挡,标签的通讯也不会受到影响[3]。

(1)条码技术

条码技术于20世纪20年代诞生在Westinghouse的实验室,在70年代得到相应应用,并于80年代左右得到普及,目前条码技术主要分为一维条码和二维条码。条码是由一组条、空以及相应的字符规则排列组成的标记,不同宽度的条和空表达一定的数据项。其工作原理是:扫描器光源发出相应光线照射到条码上,由于黑色线条与白色空格对激光的反射强度不同致使接收器接收不同强度的反射光信号,经过光电转换器反射光信号被转化成电信号,再经过放大整形电路将模拟电信号转化成数字电信号,最后再传输至计算机系统。随着数据量的增多,一维条码容量便不足以存储,无法满足实际需求,于是在一维条码的基础上提出了二维条码。二维条码可以在横、纵两个方位上同时表达信息,所以能够将大量信息存储到较小的面积内。

但是随着数据采集环境的苛刻以及对数据质量的要求逐步提升,条码自身的缺点使其使用范围逐步受到限制,例如:①条码无法识别移动的物体,只能识别静止的物体,并且受距离限制。②条码容易受到环境的影响,对光线具有一定的要求,无法在黑暗的环境下进行识别。③条码遇水及油污易受损,致使扫描设备无法识别目标对象。④条码存储数据信息不能擦除重复写入,无法重复利用且缺乏安全保护机制。⑤无法批量读取识别,每次只能读取单一条码。

(2)磁卡识别技术

常见的磁卡是通过磁条上的磁性材料在不同磁场中所表现的不同特征来记录数据信息的,磁卡识别器通过改变或分辨磁条内部磁性材料磁的极性变化来达到信息记录与读取的。磁卡识别一般用于银行卡、公交卡、火车票、飞机票、商铺购物卡或会员卡等。磁卡识别往往也是近距离识别,其数据信息容量较小,并且依赖于外界数据库,数据安全性也相对较低。此外它极易受到外界磁场环境的影响,如钱包皮夹中的磁扣、手机扬声器、电脑电视等具有较强磁场效应的家电、多张磁卡近距离放在一起等,均能使磁卡消磁,最终使此卡数据丢失或混乱;高温、磕碰、弯折、挤压等因素也使磁卡无法正常使用。

(3)IC卡识别

IC卡(IntegratedCircuitCard,集成电路卡)指的是在卡片中嵌入一个符合ISO7816标准的微电子芯片的一种信息载体,具有数据写入和存储的能力。它是由RolandMereno(法)于20世纪70年代提出,并由法国的布尔(Bull)公司于1976年首次创造出来。IC卡相对于磁卡具有信息容量大、安全性高、耐环境性强的优良特性,但其成本价格较高,因此使用场合较为局限。

(4)图像识别技术

图像识别是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对象的技术。传统图像识别了流程分为以下4个步骤:图像采集-图像预处理-特征提取-图像识别。该识别方法较前面集中识别方法具有速度快、信息量大、功能多的特点[4]。

RFID技术最早的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别,1949年形成射频识别RFID的理论基础,2世纪6年代RFID技术理论得到发展并开始尝试应用,90年代RFIlD发展迎来了最重要的十年,技术进入商业化应用阶段,1994年RFID技术进入中国,金卡工程的实施极大地推动了国内物联网RFID的应用。进入2001年,RFID发展整体加速,应用领域也更加广泛,目前行业已经进入成熟期。

参考资料:

[1]康炳杰.基于RFID的分布式物流仓储管理系统的设计与实现

[2]董振和.基于RFID的DSIC船舶物料追踪管理系统研究

[3]李哲.基于RFID的列车轮对识别与振动监控系统的研究及实现

THE END
1.RFID概述总体上来说,RFID技术的工作原理是:当电子标签进入阅读器产生的磁场后,根据电磁感应原理,电子标签的线圈中会产生感应电流;此时电子标签根据接收到的阅读器发出的特殊射频信号,就能凭借感应电流所获得的能量将标签芯片中存储的信息发送出去(无源标签或被动标签)或者主动发送某一频率的信号(有源标签或主动标签);阅读器获取https://cooc.cqmu.edu.cn/Course/KnowledgePoint/7297.aspx
2.RFID技术的发展与标准化情况在相同的频率下也有多种RFID技术标准共存,比如13.56 MHz就有ISO14443 TypeA、TypeB、ISO15693、ISO18000-3等标准存在,不同的标准采用的无线调制方式、基带编码格式、传输协议和传输距离各有差异,不同标准的RFID电子标签和识读器无法互通。 2.1 ISO/IEC RFID国际标准化状况https://www.zte.com.cn/china/about/magazine/zte-communications/2007/4/cn_37/150692.html
3.RFID技术详解RFID技术详解 一、基本概念 概念 射频识别技术(RFID)又称电子标签、无线射频识别、感应电子芯片、非接触卡,是一种通过射频信号自动识别目标物体并获取相关数据的非接触自动识别技术。 RFID技术可以在各种恶劣的环境中工作,无需人为干预。 此外,它能同时识别高速运动物体和识别多个标签,操作方便快捷。短程射频产品不怕https://blog.csdn.net/xinglun88/article/details/139869960
4.什么是RFID?RFID技术是如何工作的?RFID技术使用无线电波来实现这一点,简单来说,RFID系统由三个部分组成:RFID标签或叫电子标签/智能标签、RFID读写器和RFID天线。RFID标签包含一个集成电路和一个天线,用于将数据传输到RFID读写器(也称为应答器)。然后读写器将无线电波转换为更可用的数据格式,从RFID标签收集的信息通过通信接口传输到主机系统,其中数据https://www.sekorm.com/news/530350560.html
5.RFID技术国济尚领借助互联网+ RFID技术,对布草租赁洗涤进行管理。能有效解决批量洗涤过程中的供应、储存、库存、收发、洗涤、丢失、报废等全流程的监控和追溯。有效的对布草管控与结算;明确布草的库存与位置;提高工作效率与准确性;便于企业精细化管理;简化繁杂的工作流程,改善物流出入库的效率和透明度。https://www.rzgjsl.cn/index.php/node/22.html
6.RFID技术高通公司宣布,计划将UHF RFID功能集成到其移动设备芯片组中,这一举措不仅将推动RFID技术在消费级市场的普及,更将为用户带来前所未有的便捷与智能体验。 #楚天电子标签 福州·福建省鑫楚天物联网集团 转发 评论 1 倩男游神 昨天20:12 转赞人数超过40 来自 微博网页版 博通业绩大增:ASIC芯片产业及个股梳理 一https://m.weibo.cn/search?containerid=100103type%3D1%26q%3DRFID%E6%8A%80%E6%9C%AF
7.什么是RFID技术RFID技术,即“射频识别技术”,是“一种无线通信技术”,它使用无线电波来识别和跟踪带有电子标签的物体。这项技术的关键点在于: 1. 非接触式数据交换:RFID系统由标签、读写器和数据处理系统组成。标签存储着物体的信息,而读写器则发送信号激活标签并读取或写入信息,这一切都无需直接物理接触。 https://www.shzjsmart.com/news/zhikazhishi/2024/0411/3984.html
8.RFID技术(精选十篇)RFID技术也可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。最基本的RFID系统由三部分组成,即标签(射频卡)、阅读器和天线。标签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;阅读器是读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备;天线的作用是在标签和阅读器间传递射频信号。有些系统还通过https://www.360wenmi.com/f/cnkeyy3gwqhm.html
9.射频识别技术它通过使用射频信号,实现对附有RFID标签的物体的自动识别和数据传输。RFID技术的工作原理是,当RFID标签靠近RFID读取器时,读取器会向标签发送射频信号。标签接收到信号后,通过天线将内部存储的识别码和其他信息返回给读取器。读取器将接收到的数据传送到后端系统进行识别、验证和处理。射频识别技术在多个领域有广泛的应用https://vebaike.com/doc-view-1724.html
10.射频识别技术51CTO博客RFID 技术允许非接触式的信息传输(很像我们熟悉的条形码) ,使其在生产环境和其他条形码标签无法生存的恶劣环境中有效。看看它是如何工作的,有什么优点和缺点。 无线射频识别技术(RFID)是利用电磁或静电耦合在射频识别电磁波谱的射频部分,以唯一地识别物体、动物或人。由于能够跟踪移动物体,它已经在包括牲畜识别和自动车https://blog.51cto.com/u_13660228/5271435
11.RFID技术范文12篇(全文)标签物品的RFID技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术是物联网的四大关键技术,其中标签物品的RFID技术是物联网最底层感知层的核心技术之一,相关技术发展和创新为各国政府和研究机构密切关注重点之一[5]。 由于全世界的技术创新成果95%以上会出现在专利文献中,所以,专利情报是竞争情报中https://www.99xueshu.com/w/ikeyzcbm1p3n.html
12.什么是RFID技术?rfid电子标签是射频识别(rfid)的通俗叫法,它由标签、解读器和数据传输和处理系统组成。 一般分为有源rfid和无源rfid,内存带有天线的芯片,芯片中存储有能够识别目标的信息。 rfid技术最成熟的应用在于仓库、物流、供应链的管理,以识别距离远,快速,不易损坏,容量大等条码无法比拟的优势,可以简化传统物流运输繁杂的流程http://www.zezeu.cn/n4350.htm
13.什么是RFID技术为了解决这一矛盾,半有源RFID系统应运而生。半有源RFID技术又称为低频激活触发技术。在通常情况下,半有源RFID标签处于休眠状态,仅对标签中保持数据的部分进行供电,因此耗电量较小,可维持较长的时间。当标签进入RFID阅读器的识别范围后,阅读器先以125kHz的低频信号在小范围内精确激活标签使之进入工作状态,再通过2.4https://www.ruiwen.com/ziliao/kepu/3256170.html
14.RFID是什么技术?RFID技术的工作方式有两种,一种就是由RFID标签主动发送某一频率的信号,解读器接收信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理;另一种就是当RFID标签进入解读器有效识别范围内时,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的信息。 https://www.wlxmall.com/info/2122.html
15.rfid是什么rfid技术详解AETrfid是什么_rfid技术详解 RFID(Radio Frequency IDentification)射频识别技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术。相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点,在最近几年里得到快速发展。为加强中国工程师对该技术的理解,本文详细介绍了RFID技术的工作原理、分类、标准以及相关应用。http://m.chinaaet.com/article/201565
16.三分钟带你了解RFID技术由于无源RFID系统有效识别距离较短;有源RFID识别距离足够长,但需外接电源或者内置电池,体积较大。为了解决这一矛盾,半有源RFID系统应运而生。半有源RFID技术又称为低频激活触发技术。在通常情况下,半有源RFID标签处于休眠状态,仅对标签中保持数据的部分进行供电,因此耗电量较小,可维持较长的时间。当标签进入RFID阅https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404767881228583382
17.什么是rfid技术?它有什么特点和作用一、RFID技术简介 RFID(RadioFrequencyIDentification,无线射频识别技术)是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号和空间耦合实现数据的读写。它利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递,达到非接触识别物体的目的。RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长等特性,可以广泛应用于各种不同的行业和领域。 https://www.gzinfone.com/sczdxw/492.html
18.RFID在生活中的十大应用在生产线中应用RFID技术,可以有效地追踪物料信息,极大地提高了生产过程的自动化程度和生产效率。同时,还可以实时监测生产过程中的异常情况。 三、车辆自动识别与防盗 将RFID技术应用于车辆识别和防盗系统,可以实现车辆的自动识别和监控。这种方法可以有效地防止车辆被盗,同时也可以对车辆进行跟踪和监控。 https://rf.eefocus.com/article/id-332766
19.RFID技术是什么意思?简述RFID技术的结构和工作原理摘要:RFID技术是什么意思?专业的来讲RFID(Radio Frequency Identification,射频识别技术)是一种自动识别技术,通过使用无线电信号来识别和跟踪标签中的数据,从而实现对物体的自动化管理和追踪。其实生活工作中很多地方都有着它的出现,例如门禁系统、智能收费、智能停车等。 https://www.hqew.com/tech/news/3835011.html
20.百科RFID射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(125k~134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频,无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前RFID技术应用https://baike.360che.com/view439_825/982.html
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