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1、专业硕士学位论文基于ARM11的物流信息采集终端的设计与实现Design and implementation of logistics information collection terminal based on ARM11作者：XXXX 导师：XXXX北京交通大学2022年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本
2、授权说明）学位论文作者签名： 导师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日中图分类号：UDC：学校代码：10004密级：北京交通大学专业硕士学位论文基于ARM11的物流信息采集终端的设计与实现Design and implementation of logistics information collection terminal based on ARM11 作者姓名：XXXX 学 号：XXXX导师姓名：XXXX 职 称：XXXX工程领域：XXXX 学位级别：XXXX 北京交通大学2022年12月致谢本论文的工作是在我的导师XXXX教授的悉心指导下完成的，XXXX教授严谨的治学态
3、度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来XXXX老师对我的关心和指导。在实验室工作及撰写论文期间，XXXX老师、XXXX、XXXX等同学对我论文中的物流信息采集等方面的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人XXXX、XXXX、XXXX等的理解和支持，使我能够在学校专心完成我的学业。摘要随着电子商务的进一步普及，基于电子商务的物流配送需求越来越大，2011年国内电子商务的贸易量已超过1000亿，在2012年11月初的某电商平台上，单日交易量已达到100亿以上，复杂的需求以及大量的物流配送需要更为强有力的支持系统，传统条码由于信息量较少，已经无法
4、满足物流复杂性需求，而RFID（无线传感器）的成本又很高，以竞争和服务为核心的物流商无法承担，因而低成本大容量的信息和高效信息管理成为物流发展的瓶颈。本文将GPS信息、物件图像信息、个人信息、物件等信息融合在一起，利用RFID技术减少由于人员人工输入的错误，采用基于ARM11的手持终端将以上的信息采集并发送到云端服务器中，提高物流商的工作效率的同时也方便客户跟踪自己的物件情况。定位技术是物流信息化的重要信息基础,是实施物流信息化控制的主要信息依据。GPS是当前物流信息化中应用比较广泛的定位技术之一，利用GPS可以更好地跟踪物件。现在它被广泛应用在许多个领域，比如定位、测量以及导航等。之前基于单
5、片机功能的GPS定位信息系统虽然在定位方面有着不错的效果，但是仍然存在着许多的不足之处，比如不能很好地使系统性能获得提升，处理数据功能不够强大，也不能很好地进行功能扩展等。嵌入式技术的不断成熟，成就了32位微处理器在定位领域的广泛应用，尤其是ARM，具有小体积、性能高以及成本低的特点。RFID技术是一种通信技术，被称为射频识别。运用无线电讯号来实现对特定目标进行识别以及对其中的数据实现读写，不再需要对特定目标和识别系统间设置光学或机械接触。另外它能够使手工输入工作量大大降低，一方面提高工作效率，另一方面也减少由于人工输入带来的错误。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的嵌入式系统，能有
6、效地把物流派送物品的ID信息、派送日期、派送人信息与地理位置信息都记录到ARM11上，然后通过互联网的数据传输把这些打包好的信息发送给服务器，让互联网的物流系统变得规范、统一、有序，而且让寄件人与收件人能比较方便地知道派送物品的信息。关键词： GPS；ARM11；RFID；嵌入式系统；分类号：Abstract With the further spread of e-commerce, e-commerce logistics based on growing demand, in 2011 the domestic e-commerce trade has more than 100 bil
7、lion, in early November 2012 of an electronic business platform, single-day trading volume has reach 10 billion or more, and a large number of complex needs require more robust logistics support system, the traditional bar codes because less information has been unable to meet the complex needs of t
8、he logistics, and RFID and the cost is very high, to serve as the core of competition and logistics providers cant afford, and thus low-cost high-capacity information and efficient information management into a logistics development bottleneck. This article will GPS information, the object image inf
9、ormation, personal information, objects, and other information together, the use of RFID technology to reduce the personnel manual input errors, ARM11-based handheld terminal of the above information collection and sent to the cloud server, to improve logistics providers working efficiency but also
10、to facilitate customers track their object situation.Positioning logistics information technology is an important information base, is the implementation of logistics information control of the main information basis. GPS is the current logistics information used widely positioning technologies, the
11、 use of GPS can better track objects. Currently in areas such as navigation, positioning, timing, and other aspects of measuring a wide range of applications. The use of traditional 8-bit microcontroller design of GPS positioning information system, the data processing, system performance improvemen
12、t and function extension of larger deficiencies. With the development of embedded technology, represented by the ARM 32-bit microprocessor with its high performance and low power consumption, low cost, small volume etc, and obtained wide application in reality.Radio Frequency IDentification RFID (Ra
13、dio Frequency IDentification) technology, also known as electronic tags, Radio Frequency IDentification (RFID), is a kind of communication technology, can through the Radio signal to identify specific targets and to read and write data, without the need for recognition system with specific target. E
14、stablishing mechanical or optical contact between. Use of RFID radio frequency technology can reduce manual input manually, on the one hand to improve work efficiency, it also reduced due to errors caused by manual input.The focus of this article is designed and implemented a low-cost, practical emb
15、edded system, can effectively put the logistics delivery items ID information, date of delivery, to send people information and location information is recorded to the ARM11, then data transmission via the Internet to send these packaged good information to the server, make the logistics system of t
16、he Internet standard, unified and orderly, and let the sender and the recipient can be convenient to know delivery information of the item. transmission to the train control center server, for the train control center server database of customer information for timely update.KEYWORDS：GPS;ARM11;RFID;
17、Embedded System；CLASSNO：专 业 学 位 硕 士 学 位 论 文基于ARM11的物流信息采集终端的设计与实现Design and implementation of logistics information collection terminal based on ARM11序近几年来，由于商品经济高速发展，电子商务、互联网等信息产业蓬勃发展，其相关的物流产业也随之高速地发展，但是随着物流派送物品的数量呈现几何级数的急剧增加，物流产业已经出现了十分严峻的全球电子商务、供应链由于信息传递的不及时、信息交换错误、信息失真的问题，由此产生的损失每年高达数千亿美元。ARM（Ad
18、vanced RISC Machines）是英国著名的微处理器企业。ARM公司有多种ARM微处理器应用于不同的嵌入式系统中。本文主要基于ARM11架构，设计并完成合适物流派送系统这个特定环境的嵌入式手持设备，改变了当前传统物流信息采集终端只是单一的一维码，信息容量十分有限（约30个字符），往往只能包括非常简单的信息，不但使信息容量进一步加大，同时能够更加有利于信息采集及跟踪。RFID（Radio Frequency Identification，射频识别技术）可以用于物流过程的自动化管理，提高物流数据的采集的实时性和物流管理的效率，保障数据的安全性。再者，本文把GPS（Global Posit
19、ioning System，全球定位系统）系统加入到基于ARM11的嵌入式手持设备中，从20世纪90年代中期以来，GPS定位系统凭借自己高精度、多功能以及易操作的特点，被广泛应用到了许多个行业。与传统的测量仪器不同，GPS定位系统不仅能够实现高程度的自动化，而且大大降低了人工劳动量，简单的操作让工作效率提高很多。我们在实际定位中采用的坐标系是国家统一坐标系，或者采用地方坐标系，然而GPS定位系统用的是WGS284（World Geodetic System，世界大地坐标系）坐标系。所以，加入了RFID与GPS系统的基于ARM11的手持嵌入式系统是对物流系统的一场必须的技术革命性产品。 目录摘要
20、iiiAbstractiv序vii第1章绪论11.1技术背景11.2应用背景和研究意义31.3论文的主要任务和章节安排4第2章RFID模块的设计与实现62.1RFID基本组成部分与特点62.2RFID工作原理92.3RFID模块的软件系统基本架构122.4RFID模块在LINUX下的驱动设计与实现132.5RFID模块的软件设计与实现15第3章GPS模块的设计与实现173.1GPS工作原理173.2GPS模块软件组网的流程与代码193.3GPS模块在LINUX下的驱动设计与实现213.4GPS模块的软件设计与实现253.5GPS模块的调试中遇到的问题与解决方法26第4章ARM11嵌入式终端的设
21、计与实现284.1基于ARM11的嵌入式模块总体结构框图284.2ARM11与GPS模块连接的软件设计314.3ARM11与RFID模块连接的软件设计324.4基于ARM11和LINUX的图像采集功能的设计344.5ARM11嵌入式终端的总体实现与调试38第5章系统应用分析445.1系统分析445.2物件派送过程中系统的实际应用46第6章总结与展望486.1本文总结486.2进一步展望48参考文献50作者简历52独创性声明53学位论文数据集54第1章 绪论1.1 技术背景21世纪信息技术的飞速发展，推动了社会发展，人们的生活水平日渐提高，在各个方面都为人们带来了更加快捷更加方便的舒适享受。伴随
22、着网络、计算机和芯片技术的快速发展，物理信息采集终端技术也经历了几个重要阶段的发展。当今中国的物流行业蓬勃发展，由于没有一定之规，良莠不齐，在高速发展的情况下，一些问题逐步体现，而物流行业数据库的情况更为复杂，如果能有一个统一的合适物流产业的数据库输入、输出标准，数据调用及跟踪系统，会使物流商从下单，查询，还有退单方面都有一个统一的标准，这样会很大地提高国内物流行业的工作效率及管理水平。值得注意的是，在现如今被人们广泛应用于信息采集领域的RFID射频识别技术、以ARM11为主体的嵌入式手持设备在物流信息采集方面也逐渐获得日益广泛的重视。我们正可以借助众多科学技术的发展提高物流信息管理领域的整体
23、水平。在众多的移动通信技术中，射频识别技术（即RFID，Radio Frequency Identification）在物流管理领域具有很大的优势和潜力1，它为我们提供了一个合理的解决物流产业的信息采集和管理的方案。利用RFID无线射频识别技术来确保物流信息的唯一性与准确性，已经越来越符合解决Internet电商购物量爆炸性增长所造成的附属行业物流行业的压力的需求，也是未来物流行业的一个比较前沿的发展方向，再加上GPS定位系统，能很好地对物流信息进行跟踪，查询，以确保物流信息的真实与准确。RFID技术利用电磁耦合原理进行非接触式自动识别，基于RFID的自身优势和特点，它可以自动识别目标对象并获
24、取相关数据，并不依赖于人工干预，还可以在各种恶劣环境下完成信息的采集和读取工作，还具备非常高的安全性能。除此之外，当前传统物流信息采集终端只是单一的一维码，信息容量十分有限（约30个字符），往往只能包括非常简单的信息，以二维码取代一维码，不但使信息容量进一步加大，同时能够更加有利于信息采集及跟踪2。RFID可以用于物流过程的自动化管理，提高物流数据的采集的实时性和物流管理的效率，保障数据的安全性。所以在各方面RFID电子标签都具有很大的优势。嵌入式系统一般执行预定好的特殊任务，这一点与普通的个人计算机有着很大的区别。由于它执行任务的特殊性，相关设计人员可以对它进行个性化的设计，从而使成本与尺寸
25、大大减少。嵌入式系统一般都是进行的大量化生产，虽然在单个成本上节约较少，但是在不断增长的产量中能够看到很大的效益。在各种嵌入式操作系统中，Linux成为了嵌入式开发的首选。正是凭借它的结构清晰、源代码开放性等方面的特性，成为众多嵌入式操作系统中不可多得的最佳选择。对于 RFID模块、GPS模块3以及ARM11嵌入式终端在Linux 驱动下的设计和实现方面的研究，正式本文的一大亮点。若要使物流信息系统中的每个部分很好地发挥自己的功能，其中一项重要的技术就是对Linux内核进行剪裁与修改，这主要是因为在嵌入式系统中，只有对软硬件进行修改与裁剪才能够满足应用需求。正是基于ARM11和LINUX的V4
26、L2架构采集摄像头的图像信息，之后通过GPS模块采集到现在物流货品的地理位置，实时记录寄件物品GPS地理位置，派送时间，保证物流货品的准确顺利到达目的地。1.2 研究现状和应用背景物流管理的最终目的是为了实现组织的明确目标，一般以供应作为开端，然后经过各个环节的拥有与转让，最后到达消费者手里的一种实物运动，是一个统一有序的系统，包含了原材料控制，制造成品，生产成品与信息等方面。在经济全球化的今天，现代物流起着举足轻重的作用。目前，欧美和日本等许多发达国家已经成为了重要的物流基地，世界现代物流有着非常好的发展前景。虽然中国物流业的底子薄，但是国民经济的快速发展正在带动物流业的不断增长。从中国进入
27、WTO以来，在政府宏观调控政策的不断完善背景下，中国物流业在稳步地发展，行业内的标准与规范也在不断地完善。随着计算机与互联网技术的快速发展，电子商务迅速发展，人们对它的物流配送需求也在不断的增加。如何让简单的代码承接更多更丰富的信息量？如何让信息更简便的被获取和采集？如何让终端客户更及时、更方便的追寻物流货物？已经成为每一个物流商所要面对的重要问题。传统的物流配送已经满足不了现代物流的需求，需要一个低成本大容量的信息和高效信息管理物流系统。即通过低成本高容量二维码进行物流信息采集，并与物流中心的服务器对接，将物流信息采集与物流运输、配送、交付管理相结合，以实现更高效、更便捷、更快速的物流信息管
28、理及调用。将终端信息的采集与远端服务器相结合，已经越来越符合解决Internet电商购物量爆炸性增长所造成的附属行业物流行业的压力的需求，也是未来物流行业的一个比较前沿的发展方向，用高速的手持设备云服务器结合也是未来物流行业自动化发展的一个比较好的方向。本文通过将GPS信息、物件图像信息、个人信息、物件等信息融合在一起，首先，利用RFID技术采集物流派送物品的基本信息，例如派送日期、派送人信息等，减少由于人员人工输入的错误，然后把GPS信息，物品图像信息，通过ARM11的手持终端将以上的信息采集并发送到云端服务器中，提高物流商的工作效率的同时也方便客户跟踪自己的物件情况。这种新型的技术可以应用
29、到物流甚至是全自动化的航空、船运等等，因为都是上述的过程跟基本的物流派送基本上一致，只是在通信系统上有所区别，但是终端设备上的原理是一致并且是可以移植与参考的，随着信息化时代的进一步发展，相信本文提出的基于ARM11的物流信息采集终端会广泛应用到自动化控制的工业当中。1.3 研究意义随着全球各地不断推行经济一体化，全球范围内的经济竞争日益激烈，基于电子商务的物流配送需求越来越大。不仅仅是商品本身，和商品服务相配套的服务体系在商业竞争中扮演着越来越重要的角色，其中物流更是众多服务项目中非常关键的一个环节。近几年来，由于商品经济高速发展，已经出现了十分严峻的全球电子商务、供应链由于信息传递的不及时
30、、信息交换错误、信息失真的问题，由此产生的损失每年高达数千亿美元。具体说来，是两大原因引起了上述问题的产生，即信息管理能力和信息采集能力的低下。首先，因为许多物流供应商十分依赖于传统的信息处理手段，很难改变已有的信息处理方式，导致不能实现信息的实时共享，进一步地，供应商无法在物流链中准确并且及时的判断实际的应用需求，最终产生了阶段性的供需矛盾。其次，虽然我们正在逐步地进入信息时代，计算机已经成为物流管理乃至整个时代的核心，然而绝大部分的产品供应商还是依赖人工，手工输入商品信息，很明显这样的依赖会造成工作效率底下，始终无法得到质的提高。在加上工作环节大大多于过去的工作情况，如果依旧采用人工录入的
31、办法就会产生更多的问题，比如增大了工作量，又可能导致数据的准确率下降。所以，为了从根本上解决上述两大问题，实现供应链信息的对称和实时交互，我们一方面需要实现高效的信息传递和共享，另一方面则是要求我们逐步改进数据的采集方式，由传统的人工录入逐渐地向系统自动录入过渡，从而提高供应链的管理效率和工作效率。当然，目前而言最为直观简单的方式就是通过LAN或者WLAN来解决上述问题。但是在实际应用中，因为WLAN的普及尚未达到完全的效果，所以很多场合是不具备有线网络或者WLAN的，这种情况尤其容易出现在货物配送运输过程途中，都是不能完全避免的。所以换一种思路，我们可以通过给系统添加无线通信模块来满足系统对
32、信息的实时更新的要求，实现货物的全程无漏洞跟踪。这样我们就可以借助当前相对成熟的移动通信技术，在局域网尚未覆盖到的地方，也能实现与物流系统的中心数据库进行通信的目的，甚至可以在必要的时候对其进行操作，例如更改货物状态、查询货物运送情况、重新调配货物运送等等，真正实现全程物流管理和监控。1.4 论文的主要任务和章节安排为了解决当前传统物流信息采集终端只是单一的二维码信息采集的问题，以及二维码信息采集只包括寄件人的个人信息，寄送的目的地与寄件地址，而且还必须利用人工把信息传送到物流中心的总控制服务器以便成为物流派送的依据这个问题，提出本论文题。在本文中，首先使基于LINUX操作系统，实现RFID系
33、统的软件架构和设计，同时借助于GPS系统解决物流配送的跟踪定位问题。最后，依赖ARM11嵌入式终端的设计与实现，确保基于ARM11的物流信息采集终端很好地符合在货物配送过程中所遇到的各种特定条件的苛刻要求。嵌入式系统一般执行预定好的特殊任务，这一点与普通的个人计算机有着很大的区别。由于它执行任务的特殊性，相关的设计人员可以对它进行个性化的设计，从而使成本与尺寸大大减少。嵌入式系统一般都是进行的大量化生产，虽然在单个的成本上节约较少，但是在不断增长的产量中能够看到很大的效益。设计并实现了一种基于该模型的RFID物流管理模型，提高RFID物流系统的应用灵活性。基于LINUX的V4L2架构采集摄像头
34、的图像信息，之后通过GPS模块采集到现在物流货品的地理位置，实时记录寄件物品GPS地理位置，派送时间，保证物流货品的准确顺利到达目的地。本文的章节安排如下：第二章中，介绍RFID模块的设计与实现，包括RFID的基本组成结构、特点、工作原理，软件系统的基本构架，如何实现在LINUX下的驱动设计，以及RFID软件部分的设计和实现。第三章中，对GPS全球定位系统的设计和实现做了详细的分析和设计。首先介绍GPS的工作原理，在此基础上编写软件组网的流程和代码，实现GPS模块在LINUX下的驱动设计和软件设计。最后提出了调试中所遇到的问题的具体解决办法。第四章中，详细阐述文章的核心部分ARM11嵌入式终端
35、的设计与实现。以ARM11的嵌入式模块总体结构框图为基础，分别介绍ARM11与GPS模块、RFID模块连接的软件设计。同时设计完成基于ARM11和LINUX的图像采集，并实现总体的调试。第五章中，针对具体的物件派送过程详细分析系统的实际应用。第六章总结全文，并展望进一步的工作方向。第2章 RFID模块的设计与实现由于物流每天派送的物件都能达到上万件的数量级别，如果人工下单会导致到整个物流系统的瘫痪，而且会造成信息的混乱与不准确，所以必须用RFID代替人工下单，使得整个物流系统能高效、准确、有序地运行。使用RFID系统能准确地去记录好派送物件的ID号、派送日期、目的地址与寄件地址，而且只要按照一
36、定格式清除好记录之后，还可以循环利用。2.1 RFID基本组成部分与特点RFID (Radio Frequency Identification)的中文概念为无线射频识别技术4，通过射频信号在空间耦合中的运用，实现了信息的有效传递与无接触的自动识别。从1990年以来，伴随着RFID技术与标准的不断完善，这项识别技术的发展取得了巨大的进步。根据信息传递的基本原理，RFID 阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式大致上可以分成两类耦合方式，射频识别技术在高频段（330MHZ）基于雷达探测目标的空间耦合模型，而在低频段（30300KHZ）基于变压器耦合模型5。RFID系统包含三大部分电子标签（Ta
37、g）(又称做射频卡、应答器等)、天线（Antenna）以及阅读器（Reader），另外还包括主机等部分。电子标签英文简称为Tag,一般通过依附在待识别物体上来实现目标的识别，其主体中包括了芯片和耦合元件。电子标签具有很好的安全性，因为它具有独特的ID（识别号），能够保证不被修改或仿造。电子标签中具有约定格式的电子数据能够有效地对目标进行识别。电子标签英文简称为Tag，一般通过依附在待识别物体上来实现目标的识别，其主体中包括了芯片和耦合元件。电子标签具有很好的安全性，因为它具有独特的ID（识别号），能够保证不被修改或仿造。电子标签中具有约定格式的电子数据能够有效地对目标进行识别。天线的英文简称为
38、Antenna，可以实现无线通讯连接与传播空间射频信号的功能，利用读写器与RFID标签来对射频信号进行传输的一种设备。RFID系统包括读写器天线和RFID标签中的天线。前者不但能够在读写器中实现自己的功能，而且可以通过读写器与同轴电缆之间进行信号的传输6。后者是和RFID标签融为了一体。为了达到发射和接收功能的集成的目的，目前的天线产品多采用收发分离技术。人们往往忽视了天线在RFID系统中的重要性，但是在实际应用中，影响RFID系统识别范围的主要因素之一就是天线设计参数。在实际应用中，对天线的设计与安装有着较高的要求，因为数据的传输与接收与天线的形状和相对位置有着密切的联系。若想实现制造高性能
39、的天线，就不仅仅要求设计出具有良好的阻抗匹配特性，在特定的应用环境中还需要专门设计符合应用条件的方向特性、极化特性和频率特性等。阅读器，英文简称为Reader，是一种可以对电子标签进行读取与写入的设备，分为两类，一种为手持式，一种为固定式7。为了达到自动识别物体的目的，利用阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据。一般阅读器对读取到的标签信息进行读取，然后由计算机对相关的数据进行处理。除此之外，有的时候又将RFID系统分为还包括信号发射机、信号接收机编程器在内的三大部分。具体说来，在RFID系统中，最为典型的信号发射机形式就是标签(TAG)。标签用来存储需要识别传输和交换的信息，相
40、当于条码技术中的条码符号。但是和条码符号的不同在于，如果要把存储的信息主动发射出去，标签必须能够自动或在外力的作用下实现传输。 阅读器在RFID中的主要功能就是对接收信号。其复杂程度与标签功能和类型有着密切的关系。阅读器最基本的功能就是提供传输标签信息的路径。其次，还有控制信号状态，修正错误以及校验奇偶错误等等。不但能够在标签中储存需要进行传输的数据信息，而且能够添加一些重要的附加信息，比如实现对正误进行相应的校验。这些信息根据特定的结构顺序被编排在一块，然后按照固定的顺序对外进行发送8。其中标签中数据的传送主要是由阅读器来控制。阅读器能够对接收到的信息进行校验，从而实现接收正确的数据信息功能
41、，并且可以实现是否重新发送或者发送后面信号信息的功能，这些功能的实现被称为命令响应协议。它可以使多个标签在小空间与短时间内实现数据的发送与接收，提高数据传输的正确率与安全性。编程器是向标签写入数据的装置，它只有在可读可写的标签系统才被需要。一般来说，多是在离线(OFF-LINE)的状态下实现对编程器中数据的写入功能。也就是讲有用的信息事先以数据的形式写到标签中，系统在应用程序开始的时候，就会把标签依附在相应的待识别的目标对象上9。但是在某些情况下，例如在生产环境中标签作为交互式便携数据文件来处理时，也会有一些RFID应用系统的写入数据根据这一需要而在线(ON-LINE)完成。非接触识别可以说是
42、RFID最大的优点，它不受外界客观环境的影响，比如说雷、雨、冰、雪或灰尘等，能够在极其恶劣的环境中实现对标签的阅读功能，这也弥补了条形码在恶劣环境中无法被应用的缺陷。并且可以在极短的时间内完成，一般情况下不超过100毫秒10。另一大优点就是有源式RFID的速写能力，这一优点在维修跟踪和流程跟踪等交互式业务中得到了非常广泛的应用。另外，RFID应用系统具备以下几项基本特征：1.数据的读写（Read Write）机能：非接触操作，不需接触，实现远距离识别。能够通过RFID Reader完成数据信息在系统中的读取与传输，将结果数据传送到数据库中，另外它还可以对多个标签进行同时处理，为下一个阶段物流处
43、理做准备。2.耐环境性：和传统的纸张、摄像、IC卡、条码、磁卡等储存设备相比，RFID对水、油和药品等物质却有强力的抗污性。寿命较长，不会出现机械磨损的情况，能够在恶劣的环境中实现自己的功能，甚至在脏污或黑暗的环境中，已经能够对数据进行读取，保证正常的工作性能。3.可重复使用：RFID作为一种电子数据信息，可以被修改，这样就能够实现在识别系统中的重复性运用。其中被动式的RFID，不但不需要进行保养维护，而且在没有电池的情况下依旧可以正常工作。4.穿透性：RFID系统能够不受外界客观环境的影响，比如木材、塑料以及非透明物体的阻挡，具有很好的穿透功能，从而完成正常的通讯。可是在铁质金属的包覆下，就
44、无法实现正常的通讯联络功能。5.超大的数据记忆容量：随着人们对电子商务和物流的需求越来越大，未来物流业中物品携带的数据信息将会不断增多，而RFID能够很好地满足识别系统中对大量数据进行储存与调配的需求。6.系统的高安全系数：最终用户无法对读写器的物理接口进行相应处理，这也意味着读写器具有极高的安全性能。RFID能够让工件通过中央计算机获得相应的产品信息，这能够充分保证系统的安全性。另外，读写器和标签之间设置了相应的认证环节，这也能够进一步保证数据传输与存储的安全性。7. 数据的高安全性能：RFID对标签中的数据信息进行处理可以通过两种不同的方法来实现，一种是顺序校验，一种是循环校验，这两种方法
45、都可以保证信息传输的安全性。初次之外，电子标签中密码功能的设置，可以为信息的传输提供进一步的安全保证。8.容易小型化和多样化的形状：尺寸的大小和形状并不会限制RFID的读取工作，数据读取的精确度与纸张的规模无关，这就让用户在选择纸张的时候更为自由。RFID电子标签能够实现小型化的发展。从而应用在许多个不同的领域。RFID在产品中的运用能够有效地提高产品的生产效率，使企业生产变得更加灵活。因此RFID技术被广泛应用在自动化、交通运输、军事以及防伪行业。但是目前来讲，不兼容的标准正制约着RFID的快速发展。生产RFID的厂商非常多，而且他们所使用的行业协议标准与频率也是大不相同，没有一个统一化的标
46、准，这在很大的程度上影响了射频识别行业的顺利发展。目前，国外的许多发展国家正在努力解决这个难题，相信标准化的到来必将会极大地促进射频识别技术的发展与应用。RFID 技术是一种自动识别技术，相对于条码 RFID 具有明显优势。每个 RFID 标签上存储的 EPC 码只能代表一个单品，标签阅读不需要直线对准，且 RFID 技术不需要人工介入或不必在可视环境下完成对产品信息的扫描，采集到的数据和其他信息系统集成后企业能够就能高效便捷地获得所需的信息。跟传统的红外条形码扫描对比11，RFID的优势如下表2-1所示。表2-1 RFID的优势 Tab.2-1 The advantage of RFID2.
47、2 RFID工作原理RFID技术由Auto-ID中心开发，其工作原理是Transponder 接收到Reader发射出的一特定频率的无线电波能量之后,能驱动其内部电路送出内部的数据，此时 Reader 便按照顺序接收和解读这些来自Transponder的数据, 同时将这些解读之后的数据传送给应用程序以便做出相应的处理。对于整个系统，它的基本工作流程是：一定频率的射频信号通过发射天线由阅读器发送，当RFID的标签进入空间耦合的交变磁场中之后，在天线的发射工作区域会产生感应电流，然后其能使标签被激活，并且接收阅读器向这里发射的射频信号，这时射频卡可以通过感应电流将储存在芯片内部的产品信息发送出来，最后标签内部的发送天线可以把RFID标签中的信息发送出去；RFID标签也可以自主地向外发送出某一频率的信号，这种情况一般出现在阅读器没有发射出射频信号的时候。RFID标签发射出的信号首先是经过系统的接收天线，然后经过天线调节器，再经过阅读器（对接收到的信息进行解码处理），然后被传送到中央信息系统中去（在这里可以对数据进行相关处理）。后台操作系统通过设置好的逻辑运算函数程序对标签信息进行校验，检查其是否合法，然后根据不同的环境因素对其进行设定，并且完成对应的控制与处理，最后发出指令信号，让执行机构开始运作。此
