概述

频道:生活应用 日期: 浏览:30

无线射频识别属于自动识别技术,运用无线射频手段进行非接触式双向数据传输,借助无线射频技术对电子标签或射频卡实施读写操作,以此完成目标识别和数据交互任务,这种技术被视为21世纪最有发展前景的信息领域之一。

无线感应识别技术借助电波无需触碰即可快速传输信息并保存数据,利用无线联络配合资料调用手段,进而与数据库建立关联,达成无需接触的交互式沟通,以此完成辨别任务,实现信息传递,并将一个庞大繁复的系统连接起来。在识别机制里,依靠电磁波来完成电子标记的读取和联络。依照传输距离的差异,能够划分为近区与远区,因此读/写装置和电子标识物之间的信息交互途径也相应地分为负载调变和反向散射调变。

1940至1950年间,雷达领域取得显著发展,由此催生了RFID技术,其理论根基在1948年确立。

1950至1960年间,人们着手研究RFID技术,不过其探索活动仍局限于实验室范畴。

1960至1970年期间,相关学说持续进步,同时这一机制逐步投入实践操作。

1980至1990年期间,RFID技术及其配套产品开始研发,并逐步进入市场流通,同时展现出跨多个行业的应用潜力。

1990年代至2000年代期间,社会各界开始关注射频识别技术的规范制定,日常生活中多个方面都能观察到射频识别系统的应用情况。

1970至1980年期间,RFID技术持续进步,产品研发不断深化,相关测试工作明显加快,并成功应用于关联系统。

二十一世纪以来:大家普遍意识到规范化的必要性,射频识别产品的品类持续扩充,涵盖主动式、被动式及半主动式各类标签,制造费用逐步降低,使用范围慢慢拓宽。

二零二零年,射频电路被大量用于无线通信领域,从卫星通信到手机、WiFi、共享单车等设备,都能看到它的应用。设计是射频产业链的开端,射频电子设计自动化软件是射频电路设计的核心工具,也是射频产业的关键基础。

如今,RFID的理论体系愈发完善,技术持续进步,人们研制出集成度更高的芯片标签,能够同时识别多个标签,支持无线读写操作,还能精准追踪高速移动的物体,这些创新技术已经融入日常,相关产品也广泛普及。

无线射频识别技术原理_射频识别技术生活应用_RFID技术发展历程

RFID技术的工作方式其实很简单:当标签靠近阅读器时,它会接收来自阅读器的射频信号,依靠感应电流获取能量,然后发出芯片里存储的产品资料,这就是无源标签,也称作无源标签或被动标签;另一种情况是,标签会主动发出某个频率的信号,这就是有源标签,也称为有源标签或主动标签;阅读器接收到这些信息后,会进行解码,并将数据传输到中央信息系统,以便进行相关处理。

RFID系统整体包含三个组成部分,分别是信号接收设备、信息载体以及配套的软件系统,其运行机制为信号接收设备发出特定频段的电磁能量,用以激活信息载体内部电路,使其传输存储内容,随后信号接收设备依次接收并解析这些信息,将其传输给应用软件进行后续操作。

RFID卡读器和电子标签的交互方式主要有两种,一种是感应耦合,另一种是后向散射耦合。通常情况下,低频的RFID系统多使用感应耦合技术,而高频的RFID系统则倾向于采用后向散射耦合技术。

阅读设备依据构造和技术的差异,可能仅具备读取功能,也可能兼具读与写能力,它担当着RFID系统信息调控和运算的核心角色。该设备通常由几个关键部件构成,包括耦合部件、收发部件、控制部件以及接口部件。设备与标签之间多采用单工通信模式传递数据,同时设备借助耦合功能为无源标签补充能量并同步时序。实际运用中,能够借助以太网或无线局域网等途径,完成对物体识别信息的收集、分析以及远程传输等管理工作。

RFID系统整体包含三个主要构成部分,分别是数据读取设备,无源信息载体以及信息处理平台。

1、关于阅读器

阅读设备用于提取标签内的数据,或者向标签写入所需信息。依据不同的构造和工艺,该设备能兼具读取与写入功能,并担任RFID网络的信息管控与处理枢纽。当RFID网络运行时,设备会在特定范围内释放射频能量,从而构建电磁场,该范围的尺寸由发射能量的强弱决定。当标签处于感应范围内时,会传输其内部记录的信息,或者依照感应设备的指示更改内部信息,同时能够借助连接端口与网络系统建立联系。感应设备的主要部件一般包含:信号收发装置,频率发生单元,相位锁定系统,信号调制单元,中央处理单元,数据存储单元,信号解调单元以及外部设备连接端口。

收发天线:用于传输射频信号至标签,同时用于接收标签发出的应答信号和相关数据。

(2)频率产生器:产生系统的工作频率。

(3)锁相环:产生所需的载波信号。

调制电路:将发送给标签的信号叠加在载波上,然后由射频电路传输出去。

微处理器负责生成发送给标签的指令,同时解析标签反馈的信息,将解析出的内容传递给软件程序,在需要加密的场合还需执行破译工作。

(6)存储器:存储用户程序和数据。

(7)解调电路:解调标签返回的信号,并交给微处理器处理。

(8)外设接口:与计算机进行通信。

2、关于电子标签

电子标签包括接收和发送天线,整流变换电路,信号解调部分,逻辑处理单元,数据存储单元以及频率调制模块。

接收阅读器传输的信号,同时将需要的信息传回给阅读器。

交流直流电路:借助阅读器发出的电磁场获取能量,通过稳压电路转换,为其他部分供应持续稳定的电力。

(3)解调电路:从接收的信号中去除载波,解调出原信号。

逻辑控制单元:解析输入自读卡器的指令,再按照读卡器指令发出响应。

(5)存储器:作为系统运作及存放识别数据的位置。

逻辑控制电路传输的数据,通过调制设备进行转换,然后附加在天线上,最后发送给阅读装置。

射频识别技术按照标签供电方法的不同,可以划分为三种类型,分别是无源式射频识别,有源式射频识别,以及半有源式射频识别。

1、无源RFID。

无源RFID是三种RFID产品里历史最悠久的,技术最为完善,应用范围也最为宽广。这种电子标签在信息交互时,会接收来自射频识别设备的微波,同时借助感应线圈获取能量,以此短暂获得电力支持,进而实现数据传输。省略了电源部分,无源RFID设备的尺寸能压缩到厘米级别以下,或者更小,而且构造非常精简,制造成本不高,出故障的可能性小,能够持续工作很多年。不过,以这种代价换取,无源RFID的感应范围通常不大,多数情况下只适合在很近的距离内进行触碰感应。无源RFID主要在低频范围运作,具体频率有125千赫兹、13.56兆赫兹等,这类技术的常见用途涵盖公交卡、第二代身份证以及食堂用餐凭证等。

2、有源RFID。

有源RFID虽然诞生时间并不久远,却已经在众多行业,特别是在高速公路电子不停车收费系统中扮演着极为重要的角色。这种RFID技术依靠外部电源提供能量,会主动向射频识别阅读设备发出信息。它的物理尺寸比其他类型要大一些。不过,这个特点也使得它能够实现更远的传输距离,并且传输效率更高。一种常见的主动式射频识别标签,能够远达百米距离,与射频识别读写设备建立通信,识别速度可达到每秒一千七百次。这种主动式射频识别技术,主要在900兆赫兹、2.45吉赫兹、5.8吉赫兹等较高频率范围内运行,并且能够同时识别多个射频识别标签。有源射频识别技术具备远距离传输能力,同时工作效率很高,因此,在诸多对性能要求高且覆盖范围广的射频识别使用场景中,它成为了不可或缺的技术手段。

3、半有源RFID。

无源RFID不能自主提供能量,不过它的探测范围非常有限。有源RFID探测范围很宽,不过它必须连接外部电源,而且体积比较庞大。半有源RFID就是为了解决这种矛盾而设计出来的。半有源RFID也被称为低频激活触发技术。一般情况下,半有源RFID产品处于静止状态,仅对标签里存储信息的部分供电,因此能量消耗很小,能够持续较长时间。标签一旦抵达射频识别设备的感应区域,设备便首先以125K赫兹的低频脉冲在小区域里精确唤醒标签,使其开始运作,然后改用2.4吉赫的微波频率与标签交换数据,换言之,先借助低频脉冲准确定位,再凭借高频频率迅速传送资料。它常见于以下情况:在高频信号覆盖的广阔区域内,于多个地点布置低频读取设备,用以启动半有源RFID物品。借此方式,既能达成位置确定,亦可完成数据获取与信息交流。

通常来说,射频识别技术具有如下特性:

RFID技术借助电磁波传输信息,无需双方直接接触。它能够穿透灰尘、雾气、塑料、纸张、木材等障碍物,直接建立连接并完成数据交换。

RFID系统的工作效率很高,它的读写操作非常迅速,单个传输周期一般短于百分之一秒。在较高频率范围内,RFID读取设备能够一次性识别并获取多个标签的信息,从而显著增强了数据交换的速度。

每个RFID标签具有独特性,不会与其他标签重复,借助标签与物品的精准匹配,能够明确掌握每件物品的流转轨迹。

RFID标签构造精巧,辨识速度快,配套的读取装置也并不复杂。随着NFC技术在移动设备中的广泛采用,几乎每位使用者的手机都能充当基础的RFID检测工具。

优势

射频识别技术之所以能普遍应用于众多行业和范畴,必定具备显著的优越性。

射频识别技术的载体在外观上通常具备防潮、抗磁、耐热等性能,以此确保该技术在实践中的可靠运行。从实际应用角度看,射频识别在即时数据更新、信息容量、持续作业时长、作业效能、安全防护等多个维度展现出优越性。射频识别无需投入大量人力物力和财力,却能更轻松地更新已有数据,让工作变得简单;这项技术借助电脑等设备存储信息,容量最高可达数兆字节kaiyun全站app登录入口,能够储存海量数据,确保工作顺利开展;射频识别的使用期限很长,只要操作人员在使用过程中加以爱护,就可以反复利用;它改进了过去信息处理不方便的状况,实现了多个目标同时识别,显著提升了工作效率;此外,射频识别还配备了密码保护机制,不易被仿冒,具有较高的安全性。类似射频识别技术的是传统条形码技术,后者在资料更新、信息存储容量、使用期限、作业效能、安全防护等方面均逊于前者,无法充分契合当前中国社会进步的要求,也无法有效满足产业及相关领域的使用标准。

缺点

RFID技术问世历程不长,技术层面尚未完善。超高频RFID标签的反向散射特性,导致它难以在金属制品、液体等物品上部署。

RFID电子标签的造价比较昂贵,其费用是普通条码标签的几十倍,当应用规模扩大时,开销会变得很大,这显著削弱了市场推广RFID技术的意愿。

(3)安全性能欠佳,RFID技术存在风险,电子标签资料易遭非法获取,亦可能被恶意更改。

(4)技术标准不统一。

1、物流

物流仓储是RFID最具发展前景的领域之一,UPS、DHL、Fedex等全球物流领导者都在积极探索RFID技术,希望未来能广泛部署以增强物流效能。具体可运用的环节有:货物在运输途中的位置监控、数据信息的自动获取、仓库运作的智能化管理、港口作业的优化、邮件包裹的处理以及快递服务的改进。

2、交通

交通出租车调控、公共交通中心运营、铁路列车辨识等领域,已经出现许多相当出色的实践成果。

3、身份识别

RFID技术具备迅速识别与难以仿冒的特点,因此常被用于制作个人身份标识物。例如当前推行的电子护照计划、我国推出的非接触式身份证件、校园内的学生身份凭证,以及各类电子化身份证明文件。

4、防伪

射频识别技术防伪效果显著,难以被仿冒,不过要实现广泛防伪功能,必须依靠政府部门和企业的共同推动。适用范围涵盖高价值商品,例如烟草制品、酒类饮品和药品,同时也适用于各类票证的防伪管理。

5、资产管理

可用于多种物品的看管,比如有价物件、数量多且样式雷同的物件,或者是易燃易爆物品之类。由于标记的成本在持续走低,无线射频识别技术几乎能够照看所有物件。

6、食品

可用于处理水果、蔬菜、新鲜食材、食品等事务。此类领域的实施,对标签的构思和运用方式必须进行革新。

7、信息统计

运用射频识别技术,信息统计变得非常容易和迅速。档案信息化管理平台的查询软件发出统计清查指令,阅读器立即获取馆藏档案的数据资料和存放位置资料,然后把获取的资料与中心信息库中的资料进行比对。对于不匹配的记录,负责人需借助检测设备进行实地查验,修正数据库资料与实际状况,然后实施数据汇总任务。

8、查阅应用

查找档案资料时开元棋官方正版下载,档案工作人员利用查询系统确定档号,系统根据档号在中心数据库中调取相关数据,确认无误后,发出档案出库指令,储位管理系统的档案自动识别单元会通过档号关联对应的存储位置编号,从而找到档案存放的确切位置。发出档案出库指令后,存放点的指示灯即刻点亮。资料出库之际,射频识别设备会采集相关数据,并将这些数据报送至管理系统,管理人员接着进行二次确认,待出库文件与检索文件核对无误方可办理出库手续,同时系统会记录资料离库的具体时刻,倘若报送文件与查询文件存在出入,安全监管平台上的警示功能便会发出偏差提示

9、安全控制

安全管理系统可对档案库房进行即时观察和突发状况通报,用以防止文献遭到破坏或被盗。文献在借阅并归还时,尤其是实体文献,往往用于公开展示或质量评定,管理人员会对归还的文献进行细致查验,同时与文献借出时的记录进行比对,以便迅速察觉文献是否存在损坏或遗漏情况。

1、射频识别标签趋势

标准的拟定,应用范围扩大,使用量提升,制作工艺改善,技术迅猛发展,例如在书籍封面或版权页上,用导电油墨直接印刷射频识别天线,成本会下降;另外识别距离会增长,即便是无源射频识别标签,也能达到数十米远;尺寸也会变得更小。

2、高频化

超高频射频识别系统比低频系统,传输距离更远,信息传输速率更高,仿冒门槛更难,抗外界干扰性能更强,设备更紧凑,并且随着生产成本下降和高频技术的持续进步,超高频系统的使用范围将不断扩大。

3、网络化

有些特定情境下,必须整合来自不同体系(或多个检测设备)的信息进行集中加工kaiyun全站登录网页入口,再交付给使用者,例如借助新一代身份凭证在自助售票终端购买铁路票,这就要求对射频检测网络实施统一协调,以便达成远程操控与维护的目的。

4、多能化

当前无线计算技术持续进步并日益广泛,射频识别设备的设计与生产将逐步朝向具备多种功能、支持多种接口以及适应多种标准,同时也会朝着组件化、微缩化、轻便化、内置化的路径演进;此外,众多设备间的协同运作与网络构建技术也将是未来发展的一个重要方向。

网友留言(0)

评论

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。