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1、射频识别技术,一、射频识别系统的工作原理及基本概念,1.射频识别技术概述（1）什么是射频识别技术？,RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术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。,（2）射频识别技术的特点,射频识别技术具有体积小、信息量大、寿命长、可读写、保密性好、抗恶劣环境、不受方向和位置影响、识读速度快、识读距离远、可识别高速运动物体、可重复使用等特点，支持快速读写、非可视识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与网络定位
2、和通信技术相结合，可实现全球范围内物资的实时管理跟踪与信息共享。,2、射频识别系统的构成及工作原理（1）定义 采用射频标签作为识别标志的应用系统称为射频识别系统。（2）构成 射频识别系统通常由射频标签、读写器和计算机通信网络三部分组成。,射频识别系统的工作原理模型,应用系统,射频标签,编码,调制,解码,读写器,应用接口,空中接口,射频识别系统的工作模型,读写器,射频标签,计算机,数据,时序,能量,射频识别系统的工作原理 射频识别系统的工作原理是利用射频标签与射频读写器之间的射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的、移动的待识别物品的自动识别。在射频识别系统中，射频标签与读写器之间，通过两者
3、的天线架起空间电磁波传输的通道，通过电感耦合或电磁耦合的方式，实现能量和数据信息的传输。,二、射频识别标签 射频标签（RFID TAG）是安装在被识别对象上，存储被识别对象相关信息的电子装置，常称为电子标签。它是射频识别系统的数据载体，是射频识别系统的核心。1、射频识别标签的分类及其构成（1）分类 a、按标签的工作方式分类 主动式标签。用自身的射频能量主动地发射数据给读写器的标签。主动标签含有电源。被动式标签。由读写器发出查询信号触发后进入通信状态的标签。被动标签可有源也可无源。,b、按标签的读写方式分类 只读型标签。只能读出不能写入的标签。可分为以下三类：只读标签：内容出厂时已写入，识别时只
4、可读出，不可改写。一次性编程只读标签：标签内容只可在应用前一次性编程写入，识别过程中内容不可改写。可重复编程只读标签：标签内容经擦除后可重新编程写入，识别过程中内容不可改写。读写型标签。标签内容既可被读写器读出，又可由读写器写入的标签。,C、按标签有无能源分类 无源标签。标签中不含电池的标签。工作能量来自阅读器射频能量。有源标签。标签中含有电池的标签。不需利用阅读器的射频能量。半有源标签：阅读器的射频能量起到唤醒标签转入工作状态的作用。,EPC目前定义了5种电子标签,（2）射频识别标签的构成 射频识别标签一般由天线、调制器、编码发生器、时钟及存储器构成。,天线,调制器,控制器（CPU）,电源,
5、编码发生器,时钟,存储器,（3）射频识别标签的功能具有一定容量的存储器，用于存储被识别对象的信息。在一定工作环境下及技术条件下标签数据能被读出或写入。维持对识别对象的识别及相关信息的完整。数据信息编码后，工作时可传输给读写器。可编程，且一旦编程后，永久性数据不能再修改。具有确定的期限，使用期限内无须维修。,2、射频识别工作频率（1）电磁波波段的划分,（2）目前我国已规划的用于RFID技术的频率,三、射频读写器（Reader and Writer）射频识别即RFID的读写终端设备。它不但可以阅读射频标签，还可以檫写数据，故叫读写器。若只能阅读，不能檫写，则叫读卡器或射频识别器。读写器应用非常广泛
6、，主要应用于身份识别、货物识别、安全认证和数据收录等方面，具备安全、准确、快速、扩展、兼容性强等特点。,蓝牙读写器,手持式读写器,固定式读写器,磁卡读写器,手推车式读写器,1.射频读写器的工作原理模型,基带模块：基带信号处理应用程序接口控制与协议处理数据命令接口缓冲存储区,射频模块：调制解调处理数据命令接口发送通道接收通道收发分离,天线,天线接口,数据命令缓冲,应用接口,2.射频读写器的构成 读写器一般由天线、射频模块和控制处理模块和I/O接口模块组成。,3.射频读写设备的发展趋势 主要体现在如下几方面：1）读写器射频模块与基带模块的标准化设计。2）更高的集成度（射频与基带模块）。3）低成本的
7、六端口射频模块技术更趋完善。4）多标签读写更有效、更快捷。5）不同厂家的标签兼容读写，不同工作频段标签的兼容读写。6）不断降低成本。7）读写设备设计方案与设计思想的创新。,射频识别技术的应用案例,一、电子不停车收费系统（远距离）1、基本原理：是利用射频标签与读写器天线之间（辐射远场区）构成的空间信息传输射频通道，通过电磁耦合（电磁波发射与反射，也叫反向散射耦合）的方式实现能量传输和数据传输。,2、工作过程（1）读写器通过天线对外发射无线载波信好。（2）当装有电子标签的汽车经过收费站（进入读写器发射天线的工作区域）时，电子标签被激活，并将自身的信息代码经天线发射出去。（3）系统的接收天线收到电子
8、标签发出的载波信号，经天线调节器传给读写器，读写器对接收到的信号进行解调解码，自动识别车辆，并刷新电子标签内的备付金金额。（4）收费站通过计算机网络迅速将车牌号、车型、备付金帐号等信息传给相关银行和收费结算中心。（5）银行根据收费标准扣减该车对应的备付金，并相应地将该部分款项划拨到收费结算中心的帐户上。（6）结算中心在根据车辆行驶路段将所收款项分给不同的路桥收费公司。,RFID与物联网,物联网：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网环境
9、下该技术在物流管理中的应用,生产制造环节,采购环节,仓储环节,企业通过RFID自动识别技术即时清点库存里的物品数量并更新物联网上的相关信息，使供应链的各个节点企业能快速准确的把握住库存、供应和生产需求信息等，从而及时制定和调整企业的采购计划，并生成有效的采购订单。,采购环节,生产制造环节,仓储环节,在物料管理方面，通过 RFID 技术对采购的生产物料以统一的规则进行编码，从而改变物料供应的无序状态，实现RFID技术对物料进行追踪和管理。在生产管理方面，RFID可以实现生产线运作的自动化，实现在整个生产线上对材料、零件、产品的识别和跟踪，减少出错率，提高生产效益。RFID技术可以将企业的管理信息
10、系统与生产过程监控系统融为一体，从而为企业决策者提供动态的监控生产。,RFID射频技术应用于存取货物与库存盘点。在整个仓库管理中，通过将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，还能实现物品盘点的自动化，有效的减少盘点错误。,物联网环境下该技术在物流管理中的应用,运输环节,配送、分销环节,运输环节,在运输管理中,在途运输的货物和车辆是通过在其上贴上标签进行识别的，接收装置收到标签信息后，连同接收地的位置信息上传至通信卫星，再由卫星传送给运输调度中心，送入数据库中。在整个运输环节中，企业可以通过RFID技术随时了解供应链中的某些特定产品位
11、置状态。,配送、分销环节,在配送环节，当贴有标签的货物到达配送中心时，通过门阅读器读取托盘上货箱的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对，检错，然后将标签更新为最新的商品存放地点和状态。这样确保了精确的库存控制，甚至可确切了解目前有多少货箱处于转运途中或转运的始发地和目的地，以及预期的到达时间等信息。,零售环节,零售环节,通过改进零售商的库存管理，实现适时补货，有效跟踪运输与库存，从而提高效率，减少出错。同时，智能标签能够对某些具有时效性商品的有效期限进行监控而且商店还能利用系统在付款台实现自动扫描和计费。,售后服务环节,售后服务环节,通过RFID技术与管理信息来建立用户信息和产品售后维修档案。通过产品维修点反馈产品售后维修记录，建立售后维修跟踪记录，监督产品维修点和建立产品的售后产品质量，记录统计维修原因，以便企业能够进一步提高产品售后维修服务。,RFID技术在物流管理上应用的优势,可实现大批量或移动物品的自动识别与统计,可重复使用，降低成本,安全性能好,可与条码技术同系统同时使用,易于与 IT、计算机网络和其他技术集成,数据读取效率高，处理准确,读取方便，环境适应性好,数据记忆容量大,追踪货物，减少遗失,RFID电子标签与条形码技术相比,可采用不同的大小和形状的标签,RFID技术的应用上存在的障碍,谢谢！,
