RFID是Radio Frequency IdenTIficaTIon的简称,被译为无线射频技能或许射频辨认技能,它是一种非触摸式的运用电磁波进行主动辨认的技能,经过射频信号主动辨认方针目标并获取相关数据,辨认作业无须人工干预,并可作业于各种恶劣环境。RFID技能的特征:榜首,它可以辨认单个的十分具体的物体,而不是像条形码那样只能辨认一类物体;第二,其选用无线电射频,可以透过外部资料读取数据,而条形码有必要靠激光来读取信息;第三,可以一起对多个物体进行识读,而条形码只能一个一个地读。此外,贮存的信息量也十分大。
RFID的核心技能是一块集成电路,每块芯片含有RFID数据, 阅览器可在远间隔读取芯片存储的数据, 无须在视野间隔内作扫描或物理触摸。跟着集成电路技能的开展,加上芯片微型化技能及封装技能的日趋老练, RFID技能也越来越成为人们重视和研讨的要点,近几年,由于RFID芯片出产构成经济规划、RFID芯片本钱下降、以及RFID技能在零售业的遍及,RFID技能得到了较快的开展。
RFID的作业原理:
RFID体系首要运用了无线射频信号空间耦合( 电磁感应或电磁传达) 的传输特性,在实践作业运用中,需求将电子标签设备在被辨认的目标上,信号接纳机经过天线宣布必定频率的射频信号, 当该标签进入接纳机的承受规划便会取得能量, 发送出本身的编码等信息, 被阅览器读取并解码后送至电脑进行相关处理,原理图如下图所示:
RFID的分类:
RFID技能中所衍生的产品大概有三大类:无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。
无源RFID产品开展最早,也是开展最老练,商场运用最广的产品。比方,公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等,这个在咱们的日常日子中随处可见,归于近间隔触摸式辨认类。其产品的首要作业频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ,超高频915MHZ。
有源RFID产品,是最近几年渐渐开展起来的,其远间隔主动辨认的特性,决议了其巨大的运用空间和商场潜质。在远间隔主动辨认范畴,如智能监狱,智能医院,智能泊车场,智能交通,才智城市,才智地球及物联网等范畴有严峻运用。有源RFID在这个范畴异军突起,归于远间隔主动辨认类。产品首要作业频率有超高频433MHZ,微波2.45GHZ和5.8GHZ。
有源RFID产品和无源RFID产品,其不同的特性,决议了不同的运用范畴和不同的运用方法,也有各自的优势地址。但在本体系中,咱们侧重介绍介于有源RFID和无源RFID之间的半有源RFID产品,该产品集有源RFID和无源RFID的优势于一体,在门禁进出办理,人员精确认位,区域定位办理,周界办理,电子围栏及安防报警等范畴有着很大的优势。
半有源RFID产品,结合有源RFID产品及无源RFID产品的优势,在低频125KHZ频率的触发下,让微波2.45G发挥优势。半有源RFID技能,也可以叫做低频激活触发技能,运用低频近间隔精确认位,微波远间隔辨认和上传数据,来处理单纯的有源RFID和无源RFID没有办法完成的功用。简略的说,便是近间隔激活定位,远间隔辨认及上传数据。
RFID电子标签的六大分类:
(1)低/高频体系一般其作业频率《30MHz,典型的作业频率有125kHz、225kHz、13.56MHz(非触摸式%&&&&&%卡——射频卡的作业频率)等。依据这些频点的射频辨认体系一般都有相应的国际标准,其根本特征是:电子标签的本钱较低、标签内保存的数据量较少、阅览间隔较短(无源状况,典型阅览间隔为10cm),rfid电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状),阅览天线方向性不强等。
(2)超高频/微波体系一般其作业频率》400MHz,典型的作业频段有915MHz、2450MHz、5800MHz等。体系在这些频段上也有许多的国际标准予以支撑,根本特征是:rfid电子标签及阅览器本钱较高、标签内保存的数据量较大、阅览间隔较远(可达几米至十几米),习惯物体高速运动性能好,外形一般为卡状,阅览天线及电子标签天线均有较强的方向性。
(3)有源rfid电子标签内装有电池,一般具有较远的阅览间隔。不足之处是电池的寿数有限(3~10年);无源电子标签内无电池,它接纳到阅览器(渎出设备)宣布的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己作业,一般可做到免维护。比较有源体系,无源体系在阅览间隔及习惯物体运动速度方面略有约束。
(4)集成固化式电子标签内的信息,一般在%&&&&&%出产时行将信息以ROM工艺方法注入,其保存的信息是原封不动的;现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部E2存储区中,改写时需求专用的编程器或写入器,改写过程中有必要为其供电;现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签,具有特定的改写指令,电子标签内保存的信息也坐落其间的E2存储区。一般状况下改写电子标签数据所需时刻远大于读取电子标签数据所需时刻。一般,改写所需时刻为秒级,阅览时问为毫秒级。
(5)播送发射式射频辨认体系。电子标签有必要选用有源方法作业,并实时将其存储的标识信息向外播送,阅览器相当于一个只收不发的接纳机。这种体系的缺陷是:rfid电子标签由于要不断地向外发射信息,既费电,又对环境造成了电磁污染,而且体系的安全保密性差。倍频式射频辨认体系完成起来有必定难度。一般状况下,阅览器宣布射频查询信号,电子标签回来的信号载频为阅览器宣布射频的倍频。这种作业方法对阅览器接纳处理回波信号供给了便当。可是,对无源电子标签来说,rfid电子标签将接纳的阅览器射频能量转化为倍频回波载频时,其能量转化功率较低。进步转化功率需求较高的微波技巧,这就意味着更高的rfid电子标签本钱。一起这种体系作业须占用两个作业频点,一般较难取得无线电频率办理委员会的产品运用答应。
(6)反射调制式射频辨认体系的完成首要是要处理同频收发问题。体系作业时,阅览器宣布微波查询(能量)信号,电子标签(无源)将部分接纳到的微波查询能量信号整流为直流电供rfid电子标签内的电路作业,另一部分微波能量信号被电子标签内保存的数据信息调制(ASK)后反射回阅览器。阅览器接纳到反射回的起伏调制信号后,从中解出电子标签所保存的标识性数据信息。体系作业过程中,阅览器宣布微波信号与接纳反射回的起伏调制信号是一起进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多,因而技能完成上的难点在于同频接纳。
RFID的运用:
物联网的蓬勃开展,让科幻片中所展现的美好日子正逐渐成为实践。但有许多人说,物联网真实走进日子还需求最少五年的时刻。其实,只需咱们用心发现,物联网现已走进了咱们的日子圈子里。作为物联网的重要一员,RFID技能在全球各地都能见到其身影。
RFID的有用计划:
用于病患监测的双接口无源RFID体系规划
病患监测设备一般用于丈量病患的生命痕迹,例如,血压、心率等参数,办理这些重要数据的要求远远超出了简略的库存操控规划,需求设备可以供给设备检查、校准和自检成果,与静态的标签贴纸不同,动态的双接口RFID EEPROM电子标签处理计划则可以记载丈量参数,以备日后读取,还能把新数据输入体系。
依据RFID的物联网智能公交体系运用计划
依据物联网技能的公交泊车场站安全监管体系,首要由车辆收支口办理体系、场站智能视频监控体系两部分组成,运用先进的“物物相联技能”,将用户端延伸和扩展到公交车辆、停产场站中的任何物品间进行数据交换和通讯,全面立体的处理公交职业监管问题。
依据RFID技能的小区安防体系规划处理计划
在小区的各个通道和人员或许经过的通道中设备若干个阅览器,而且将它们经过通讯线路与地上监控中心的核算机进行数据交换。一起在每个进入小区的人员车辆上放置安顿有RFID电子标签身份卡,当人员车辆进入小区,只需经过或挨近放置在通道内的任何一个阅览器,阅览器即会感应到信号一起当即上传到监控中心的核算机上,核算机就可判别出具体信息(如:是谁,在哪个方位,具体时刻),办理者也可以依据大屏幕上或电脑上的散布示意图点击小区内的任一方位,核算机即会把这一区域的人员状况计算并显示出来。一起,一旦小区内产生事端(如:火灾、掠夺等),可依据电脑中的人员定位散布信息立刻查出事端地址周围的人员车辆状况,然后可再用勘探器在事端处进一步确认人员精确方位,以便协助公安部门精确快速的方法营救出遇险人员和破案。
射频门禁
门禁体系运用射频辨认技能,可以完成持有用电子标签的车不泊车,便利通行又节省时刻,进步路口的通行功率,更重要的是可以对小区或泊车场的车辆收支进行实时的监控,精确验证出人车辆和车主身份,维护区域治安,使小区或泊车场的安防办理愈加人性化、信息化、智能化、高效化。
电子溯源
溯源技能大致有三种:一种是RFID无线射频技能,在产品包装上加贴一个带芯片的标识,产品进出库房和运送就可以主动收集和读取相关的信息,产品的流向都可以记载在芯片上;一种是二维码,顾客只需求经过带摄像头的手机拍照二维码,就能查询到产品的相关信息,查询的记载都会保留在体系内,一旦产品需求召回就可以直接发送短信给顾客,完成精准召回;还有一种是条码加上产品批次信息(如出产日期、出产时刻、批号等),选用这种方法出产企业根本不添加出产本钱。
电子溯源体系可以完成一切批次产品从质料到制品、从制品到质料100%的双向追溯功用。这个体系最大的特征功用便是数据的安全性,每个人工输入的环节均被软件实时备份。
食物溯源
选用rfid技能进行食物药品的溯源在一些城市现已开端试点,包含宁波,广州,上海等地,食物药品的溯源首要处理来食物来路的盯梢问题,假如发现了有问题的产品,可以简略的追溯,直到找到问题的本源。
产品防伪
RFID技能阅历几十年的开展运用,技能本身现已十分老练,在咱们日常日子中随处可见,运用于防伪实践便是在一般的产品上加一个RFID电子标签,标签本身相当于一个产品的身份证,随同产品出产、流转、运用各个环节,在各个环节记载产品各项信息。标签本身具有以下特征:
仅有性
每个标签具有仅有的标识信息,在出产过程中将标签与产品信息绑定,在后续流转、运用过程中标签都仅有代表了所对应的那一件产品。
高安全性
电子标签具有牢靠的安全加密机制,正由于如此如今的我国第二代居民身份证和后续的银行卡都选用这种技能。
易验证性
不管是在售前、售中、售后只需用户想验证时都可以选用十分简略的方法对其进行验证。跟着NFC手机的遍及,用户本身的手机将是最简略、牢靠的验真设备。
保存周期长
一般的标签保存时刻都可以到达几年、十几年、乃至几十年,这样的保存周期关于绝大部分产品都已满意。
为了考虑信息的安全性,RFID在防伪上的运用一般选用13.56M频段标签,RFID标签合作一个一致的散布式途径,这就构成了一套全过程的产品防伪体系。
RFID防伪尽管长处许多,可是也存在显着的下风,其间最重要的是本钱问题,本钱问题首要体现在标签本钱和整套防伪体系的构建本钱,标签本钱一般在1块多钱,关于一般廉价产品来说想要运用RFID防伪还不太实践,别的整套防伪体系的构建本钱也比较高,并不是一般企业可以花得起这个钱去完成并推行出去,关于规划不大的企业来说比较合适直接运用第三方的RFID防伪途径。
博物馆
(美国)加州技能创新博物馆正运用RFID技能来拓宽和增强观赏者的观赏体会。他们给前来观赏的拜访者每人一个RFID标签,使其可以在往后其个人网页上阅读此项展会的相关信息;这种标签还可用来确认博物馆的观赏者所拜访的目录列表中的言语类别。
或许在未来的某天,美国的技能创新博物馆将会开宣布一种展现品,用来勘探RFID技能关于整个国际的影响。可是,坐落加州的该博物馆正运用RFID技能来拓宽和增强观赏者的观赏体会。该博物馆成立于1990年。自成立以来,就成为了硅谷有名又受欢迎的观赏地,并招引了许多家庭和科技爱好者前来观赏拜访。每年大约能招待40万观赏者。从观赏者所做出的活跃杰出的反响看来,运用RFID标签是成功的。
博物馆关于那些对人类科学、生命科学及沟通等做出奉献的科学技能将会进行永久性的展列,并将对硅谷的革新者等所做出的成绩进行具体的展现。一个名为“GeneTIcs: Technology With a Twist”的生命科学展会于2004年3月举行,在此会上,该博物馆展现了运用RFID 标签的计划,即给前来观赏的拜访者每人一个RFID标签,使其可以在往后其个人网页上阅读收集此项展会的相关信息。
由于其他观赏者的影响以及时刻约束等问题,观赏者并不可以像其所希望的可以很好的了解和学习较多的与展现相关的常识。经过运用RFID标签来主动的创造出个人化的信息网页,观赏者便可以挑选在其便利的时分在网页上查询某个展现议题的相关资料,或许找寻博物馆中的相关资料文献。
在观赏完毕之后,观赏者还可以在校园或家中经过网络拜访网站并键入其标签上一个16位长的ID号码并登陆。这样他们就可以拜访其独有的个人网页了。许多家美国及其它国家的博物馆都打算在卡片或徽章的同一端上运用RFID技能。至少丹麦的一家天然历史博物馆以PDA的方法将识读器交到前来观赏者手中,并将标签与展现内容结合起来。可是据技能创新博物馆的副馆长Greg Brown所知,其博物馆是榜首家运用RFID技能腕圈的博物馆。
世博会
在上海举行的会议数量以每年20%的速度递加。上海市政府一直在活跃探索怎么运用新技能提高组会才能,更好地展现上海城市形象。RFID 在大型会议中运用现已得到验证,2005年爱知世博会的门票体系就选用了RFID 技能,做到了大批观赏者的快速出场。2006 年国际杯主办方也选用了嵌入RFID 芯片的门票,起到了防伪的效果。这引起了大型会议的主办方的重视。在2008 年的北京奥运会上,RFID 技能已得到了广泛运用。
2010 年世博会在上海举行,对主办者、参展者、观赏者、志愿者等各类人群有很多的信息服务需求,包含人流引导、交通办理、信息查询等,RFID 体系正是满意这些需求的有用手法之一。世博会的主办者关怀门票的防伪。参展者比较关怀终究有哪些观赏者观赏过自己的展台,关怀内容和产品是什么以及观赏者的个人信息。观赏者想敏捷取得自己所要的信息,找到所关怀的展现内容。
运用示例:
沃尔玛选用RFID标签办理衣服
从8月份开端,沃尔玛将开端推出一个电子ID标签计划,以盯梢牛仔裤和内衣。服装上可移动的RFID智能标签将使职工快速获取库存盘点——知道有多少件衣服,哪个尺度的服装缺货了,也可知道哪些尺度还有存货。
沃尔玛要求供货商将这些电子标签附加到可移动的纸质标签或包装上,而不是在嵌在衣服里,以尽量削减标签追寻人们行迹的恐惧感,避免隐私走漏。也有标志提示顾客有关标签的事。
RFID智能电子车牌
智能电子车牌是将一般车牌与RFID技能相结合构成的一种新式电子车牌。一个智能电子车牌由一般车牌和电子车牌组成。电子车牌实践上是一个无线辨认的电子标签。电子车牌中存储了经过加密处理的车辆数据。其数据只能由经过授权的无线辨认器读取。一起在各交通干道架起监测基站(监测基站由摄像机、射频读卡器和数据处理体系三部分构成),监测基站经过GPRS与中心服务器相连,经过WLAN与警用PDA相连。执法人员带着PDA,站在监测基站前方,车辆经过监测基站,摄像时机拍照车辆的物理车牌,经监测基站图画辨认体系处理后,得到物理车牌的车牌号码;与此一起,射频读卡器读取电子车牌中加密的车辆信息,经监测基站解密后,得到电子车牌的车牌号码。
由于经过硬件规划、软件规划、数据加密后的电子车牌是不或许被拷贝的,且每辆车只装备一个,假如是假套牌车辆,则物理车牌的车牌号码必定没有与之相对应的电子车牌的车牌号码,监测基站立行将物理车牌的车牌经过WLAN发送到前方的交警的PDA上,提示交警进行阻拦。相似的原理,智能车牌体系也可一起完成对黑名单车辆、不合法营运车辆的辨认。
ETC路桥不泊车收费体系依据RFID
智能交通体系(ITS)是现在国际交通运送范畴的前沿研讨课题,也是我国交通科技开展的要点方向。
射频主动辨认不泊车收费体系(ETC)是现在国际上最先进的路桥收费方法。经过设备在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的专用短程通讯,运用核算机联网技能与银行进行后台结算处理,然后到达车辆经过路桥收费站不需泊车就能交纳费用的意图。
中国移动推行RFID-SIM手机钱包
中国移动的用户,只需在各大中国移动营业厅将SIM卡更换成支撑RFID功用的2.4Ghz手机钱包卡,即可以运用手机在有中国移动专用POS机的商家,如便当店、商场、超市、公交进行现场刷卡消费。
特别值得一提的是,单纯的“手机付出”的最高消费是150元,进一步约束了手机付出的商务功用;而“手机钱包”的最高消费到达了1000元,这也某种意义上强化了手机的“钱包”概念。
纽约选用RFID技能完成列车盯梢
最近,纽约布法罗地铁轨迹重建项目选用了来自瑞典TagMasterAB公司的RFID技能处理计划,完成列车盯梢功用。
这家公司的处理计划运用了2.45GHz的RFID技能,并包含设备在列车里的重型读写器,为列车乘客信息体系和列车之间的障碍物体系供给方位信息,读写器在列车进站时被激活。列车之间的障碍物体系是为避免在列车停下来的时分有人意外地进入列车之间的区域,以削减损害的危险。
RFID门禁体系运用遍及率达90%
RFID技能起步较早,在各个职业都能见其身影。关于安防职业来讲,RFID技能老练、安稳,用作门禁体系十分简略,卡片中顺便信息,用于身份辨认权限办理。
按作业频率的不同,RFID技能可分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)四种。现在低频与高频技能运用简直占有RFID商场70%以上的比例。各范畴运用较多的首要是低频和高频技能,如门禁卡、二代证、交通卡,其运用相对较为老练。
相反,超高频和微波,则限于本钱与技能水平问题,运用规划比较狭隘。不过,在国家方针推进下,超高频和微波开端高速开展。由于这两个频段可以完成远间隔辨认,辨认的数量也比较大,未来将成为干流趋势。超高频技能的运用范畴首要有物流、财物办理、食物药品追溯、高速公路收费、医院患者及医师的办理(国外比较多,国内有些项目在施行)、煤矿井下人员定位体系等等。
RFID技能进入泊车场体系
依据RFID技能的远间隔感应泊车场办理体系是现在国际上最先进的泊车场主动化办理方法之一,是泊车场办理方法开展的趋势,它的安全、安稳、主动化程度是人工办理或近间隔辨认体系无法到达的。其不行拷贝性、抗干扰性、抗击打性、快速辨认性、智能辨别性毫无疑问的会给各类车场办理供给一个全新的处理计划。本体系能可以完成进出彻底不泊车,主动辨认、主动挂号、主动放行等功用,后台办理软件可完成施行检查进出车辆信息、进出时刻查询、报表、缴费记载查询、信息提示等多项功用。
上海世博会选用RFID门票
经过3个月的时刻洗礼,现在上海世博会仍然坚持着每天约50万人的出场人数。可以坚持如此多的人员有次序而快速地出场观赏,除了当地的作业人员与志愿者用心作业之外,先进的RFID技能同样是功不行没。
本次上海世博会选用了先进的RFID门票,门票里边集成了RFID—SIM的芯片,经过手机终端的用户界面、无线通讯技能以及非触摸通讯技能来完成手机票的购买、选票等功用。内嵌的电子标签在相关仪器上可读出仅有的一组序列号,确保每张合法来历的世博门票都是绝无仅有的。
马来西亚石油钻探途径选用RFID检测事端
近期,马来西亚一个石油钻探途径选用了Axcess InternaTIonal的RFID技能处理计划,设备一套 RFID“Man-Down” 监测和定位体系,用于维护作业人员的人身安全。
Axcess International 为石油公司和其它顾客供给无线认证计划、职工配戴的徽章,及编译徽章数据的软硬件,然后使办理层更好地追寻工人的方位。假如呈现练习或紧迫事端时,用户可在集聚区等当地设备门式阅览器,或选用手持阅览器。这样,公司可追寻工人的上工时刻和作业地址,向集聚区签到的时刻。2009 年, Axcess 这家在马来西亚具有石油挖掘点的顾客要求一套更有用的计划来追寻从事高危险作业的工人,假如察觉出工人或许受伤,公司收到主动报警。
这套计划 Axcess International 称为 Man-Down 监测和定位体系,将一个移动感应器和一个有源 RFID 标签相结合,树立“MicroWireless Credential”。别在衣物上的安全徽章存储一个 ID 码,在 Axcess International 一个后端软件体系里与职工的名字、作业类型和其它相关信息相对应。标签选用一个专有空中接口协议,以 315 MHz 或 433 MHz 的频率发送信息。为保存电池的电能,Griebenow 称,徽章坚持睡觉状况的,直到被激活器的 132 kHz 信号激活。
RFID技能确保食物安全
“民以食为天,食以安为先”,食物安全问题可以说是 “民生底线”。国际规划内,食物安全危机,如食物中毒、疯牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及严峻农产品残药、进口食物资料激增等频频产生,严峻影响了人们的身体健康,引起了全国际的广泛重视,怎么对食物有用盯梢和追溯,已成为一个极为火急的全球性课题。为了确保群众食物安全,部分发达国家现已将食物可追溯技能融入相关法案,并将RFID技能实在运用于食物可追溯范畴。
例如,在本次世博会,主办方选用了先进的“世博食物物流RFID监控溯源体系”将包含供博单位供给的蔬菜、水产品、畜禽、奶、蛋、面包糕点、餐饮半制品等对温控有要求的食物,并在专供世博食物的物流箱型车上也装备相应的射频辨认设备,对装载冷藏冷冻食物的车辆装备射频辨认等温度接连监控设备。在食物进入园区时,执法人员经过手持式工作终端移动设备,就能在现场快速追溯食物和质料的来历,确保供给途径的安全牢靠。一起还将挑选在蔬菜、生果、水产品、蛋等初级农产品及配送的餐饮半制品等包装袋上要求佩带射频辨认标签,贮存种饲养企业或出产单位、品名、产地、出产日期、保质期、贮存条件等信息,使产品包装和射频辨认标签随货品买卖完好进入餐饮、零售或物流终端,以确保食物和质料可以追寻溯源。