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解析无线射频识别(RFID)技术

发布时间:2022-04-17 12:47:32 所属栏目:物联网 阅读:

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解析无线射频识别(RFID)技术

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【导读】RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机。

   一、概述

  RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

  无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。 或许这些预测过于乐观,但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、SAP和SUN,而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项"要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术,2006年1月前在单件商品中使用这项技术"的决议,把RFID再次推到了聚光灯下。因此可以说无线射频识别技术(RFID)正在成为全球热门新科技。

  二、射频识别技术发展历史

  从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。

  射频识别技术的发展可按十年期划分如下:

  1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

  1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。

  1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。

  1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。

  1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。

  1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

  2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。

  至今,射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

  三、RFID的工作原理及组成

  1、工作原理

  RFID的工作原理是:标签进入磁场后,如果接收到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发送出存储在芯片中的产品信息(即Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(即Active Tag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

  RFID技术由Auto-ID中心开发,其应用形式为标记(tag)、卡和标签(label)设备。 标记设备由RFID芯片和天线组成,标记类型分为三种:自动式,半被动式和被动式。现在市场上开发的基本上是被动式RFID标记,因为这类设备造价较低,且易于配置。 被动标记设备运用无线电波进行操作和通信,信号必须在识别器允许的范围内,通常是10英尺(约3米)。这类标记适合于短距离信息识别,如一次性剃须刀或可移动刀片包装盒这类小商品。 RFID芯片可以是只读的,也可是读/写方式,依据应用需求决定。被动式标记设备采用E2PROM(电擦写可编程只读存储器),便于运用特定电子处理设备往上面写数据。一般标记设备在出厂时都设定为只读方式。Auto-ID规范中还包含有死锁命令,以在适当情形下阻止跟踪进程。

  Auto-ID中心开发的电子产品代码(EPC)规范能识别目标,以及所有与目标相关的数据。EPC系统运用正确的数据库链接到EPC码,厂商和零售商能依据权限进行查询、管理和变更操作。 一旦标记贴到产品或设备上,RFID识别器便能读取存储于标记中的数据。Auto-ID计划将EPC系统发展成为全球标准,该标准主要包括:识别目标的特定代码(EPC);定义数据的所有者(EPC管理器);定义代码及标记的其余信息;定义货物参数,如库存单元号;将EPC代码转换为Internet地址(目标命名服务ONS);对目标进行描述(物理置标语言PML);聚集和处理RFID数据(专家软件);分配给每类目标的特定号码(串行号);用于互操作性的规范最小集(标记及识别规范),采用RFID技术最大的好处是可以对企业的供应链进行透明管理,有效地降低成本。

  2、RFID系统的组成