詳解RFID模塊的技術(shù)原理、特點(diǎn)及應(yīng)用
2018-06-05
admin
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RFID模塊應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)在國內(nèi)的金融支付、身份識別、交通管理、軍事與安全、資產(chǎn)管理、防盜與防偽、金融、物流、工業(yè)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用中取得了突破性的進(jìn)展，并在部分領(lǐng)域開始進(jìn)入規(guī)模應(yīng)用階段。三勝咨詢顧問張祥光表示，隨著RFID技術(shù)的進(jìn)一步成熟和成本的進(jìn)一步降低，RFID模塊技術(shù)開始逐步應(yīng)用到各行各業(yè)中。
在探討遠(yuǎn)程RFID的原理之前，我們必須先要研究一下RFID的組成。RFID的系統(tǒng)包括以下3個部分：電子標(biāo)簽(TAG)、讀寫器(Reader)和計算機(jī)及其應(yīng)用軟件。電子標(biāo)簽主要由內(nèi)置天線和電路芯片組成的，功能是與射頻天線之間完成通信;讀寫器主要由天線、控制單元、射頻收發(fā)前段和通信接口這四個部分組成的，主要功能是讀取或?qū)懭腚娮訕?biāo)簽的信息;計算機(jī)和應(yīng)用軟件的功能則是通過讀寫器的通信接口而連接外部計的算機(jī)，或者是連接上位機(jī)主系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。
目前無源遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)程RFID系統(tǒng)有兩種工作頻段UHF和2.45 GHz。無源超高頻系統(tǒng)的讀寫距離可以長達(dá)十米以上，比2.45 GHz系統(tǒng)要遠(yuǎn)很多，因此已經(jīng)成為了遠(yuǎn)程識別系統(tǒng)的主流部分。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：
1)實(shí)時性：可以實(shí)時響應(yīng)，自動讀出ID號，得到其信息;
2)防偽性：形成的微波標(biāo)示是不可偽造、更改和不可復(fù)制的;
3)聯(lián)網(wǎng)性：通過計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)對物流進(jìn)行監(jiān)控;
4)準(zhǔn)確性：讀出信息的準(zhǔn)確率非常高，可以高達(dá)99.99%;
5)低成本：使用時，只需要數(shù)元;
6)可靠性：適應(yīng)惡劣環(huán)境條件，如：多塵、潮濕等;
7)壽命長：使用時不需要電池，只需無源卡，并且終身免維修;
(1)高速公路收費(fèi)及智能交通系統(tǒng)
高速公路自動收費(fèi)系統(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。
目前中國的高速公路發(fā)展非?？欤貐^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件，而高速公路收費(fèi)卻存在一些問題，一是交通堵塞，在收費(fèi)站口，許多車輛要停車排隊(duì)交費(fèi)，成為交通瓶頸問題。
REID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動收費(fèi)上能夠充分體現(xiàn)該技術(shù)的優(yōu)勢。在車輛高速通過收費(fèi)站的同時自動完成繳費(fèi)，解決了交通的瓶頸問題，提高了車行速度，避免了擁堵，提高了收費(fèi)計算效率。
(2)生產(chǎn)的自動化及過程控制
RFID技術(shù)因其具有抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)、非接觸識別等特點(diǎn)，在生產(chǎn)過程控制中有很多應(yīng)用。通過在大型工廠的自動化流水作業(yè)線上使用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了物料跟蹤和生產(chǎn)過程自動控制、監(jiān)視，提高了生產(chǎn)效率，改進(jìn)了生產(chǎn)方式，降低了成本：
(3)車輛的自動識別以及防盜
通過建立采用射頻識別技術(shù)的自動車號識別系統(tǒng)，能夠隨時了解車輛的運(yùn)行情況，不僅實(shí)現(xiàn)了車輛的自動跟蹤管理，還可以大大減少發(fā)生事故的可能性，并且可以通過射頻識別技術(shù)對車輛的主人進(jìn)行有效驗(yàn)證，防止車輛偷盜發(fā)生，在車輛丟失以后可以有效尋找丟失的車輛。
采用射頻識別技術(shù)可以對道路交通流量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、統(tǒng)計、調(diào)度，還可以用作車輛闖紅燈記錄報警，被盜(可疑)車輛報警與跟蹤，特殊車輛跟蹤，肇事逃逸車輛排查等。據(jù)報道，英國計劃在汽車上安裝射頻芯片，行駛超速時將被自動“舉報”。
(4)電子票證
使用電子標(biāo)簽來代替各種“卡”，實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)金結(jié)算，解決了現(xiàn)金交易不方便也不安全以及以往的各種磁卡、IC卡容易損壞等問題。同時電子標(biāo)簽用起來方便、快捷，還可以同時識別幾張電子標(biāo)簽，并行收費(fèi)。射頻識別系統(tǒng)，特別是非接觸IC卡(電子標(biāo)簽)應(yīng)用潛力最大的領(lǐng)域之一就是公共交通領(lǐng)域。用電子標(biāo)簽作為電子車票，具有使用方便、可以縮短交易時間、降低運(yùn)營成本等優(yōu)勢。
(5)貨物跟蹤管理及監(jiān)控
射頻識別技術(shù)為貨物的跟蹤管理及監(jiān)控提供了方便、快捷、準(zhǔn)確的自動化技術(shù)手段。
以射頻識別技術(shù)為核心的集裝箱自動識別，成為全球范圍內(nèi)最大的貨物跟蹤管理應(yīng)用。將記錄有集裝箱位置、物品類別、數(shù)量等數(shù)據(jù)的電子標(biāo)簽安裝在集裝箱上，借助射頻識別技術(shù)，就可以確定集裝箱在貨場內(nèi)的確切位置。系統(tǒng)還可以識別未被允許的集裝箱移動，有利于管理和安全。
(6)倉儲、配送等物流環(huán)節(jié)
將射頻識別系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理，可以有效地解決倉庫里與貨物流動相關(guān)的信息的管理，監(jiān)控貨物信息，實(shí)時了解庫存情況，自動識別貨物，確定貨物的位置。
(7)郵件、郵包的自動分揀系統(tǒng)
射頻識別技術(shù)已經(jīng)被成功應(yīng)用到郵政領(lǐng)域的郵包自動分揀系統(tǒng)中，該系統(tǒng)具有非接觸、非視線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，所以包裹傳送中可以不考慮包裹的方向性問題。另外，當(dāng)多個目標(biāo)同時進(jìn)入識別區(qū)域時，可以同時識別，大大提高了貨物分揀能力和處理速度。另外，由于電子標(biāo)簽可以記錄包裹的所有特征數(shù)據(jù)，更有利于提高郵包分揀的準(zhǔn)確性。
(8)動物跟蹤和管理
射頻識別技術(shù)可以用于動物跟蹤與管理。將用小玻璃封裝的電子標(biāo)簽植于動物皮下，可以標(biāo)識牲畜，監(jiān)測動物健康狀況等重要信息，為牧場的管理現(xiàn)代化提供了可靠的技術(shù)手段。在大型養(yǎng)殖場，可以通過采用射頻識別技術(shù)建立飼養(yǎng)檔案、預(yù)防接種檔案等，達(dá)到高效、自動化管理牲畜的目的，同時為食品安全提供保障。
在動物的跟蹤及管理方面，許多發(fā)達(dá)國家采用射頻識別技術(shù)，通過對牲畜個體識別，保證牲畜大規(guī)模疾病爆發(fā)期間對感染者的有效跟蹤及對未感染者進(jìn)行隔離控制。
(9)門禁保安
未來的門禁保安系統(tǒng)都可以應(yīng)用電子標(biāo)簽，一卡可以多用，比如做工作證、出入證、停車證、飯店住宿證甚至旅游護(hù)照等。使用電子標(biāo)簽可以有效地識別人員身份，進(jìn)行安全管理以及高效收費(fèi)，簡化了出入手續(xù)，提高了工作效率，并且有效地進(jìn)行了安全保護(hù)。人員出入時該系統(tǒng)會自動識別身份，非法闖入時會有報警。安全級別要求高的地方，還可以結(jié)合其他的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入電子標(biāo)簽。
(10)防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，現(xiàn)在應(yīng)用的防偽技術(shù)如全息防偽等同樣會被不法分子偽造。將射頻識別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢，它具有成本低而又很難偽造的優(yōu)點(diǎn)。電子標(biāo)簽的成本相對便宜，且芯片的制造需要有昂貴的工廠，使偽造者望而卻步。電子標(biāo)簽本身具有內(nèi)存，可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，利于進(jìn)行真?zhèn)蔚蔫b別。利用這種技術(shù)不用改變現(xiàn)行的數(shù)據(jù)管理體制，唯一的產(chǎn)品標(biāo)識號完全可以做到與已用數(shù)據(jù)庫體系兼容。
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