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RFID技术离我们其实并不遥远


作者:Christine 来源:i智E 2018-05-31 09:37:48 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:自从亚马逊在美国开设了第一家无人实体超市AmazonGo,无人零售店可谓火爆,一时间阿里、京东等零售业巨头纷纷入局。无人超市之所以能实现无人化,靠的就是一项技术——RFID技术。那么RFID技术到底是什么呢?目前的应用情况如何呢?小编今天就来详细讲解一下。

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  自从亚马逊在美国开设了第一家无人实体超市AmazonGo,无人零售店可谓火爆,一时间阿里、京东等零售业巨头纷纷入局。无人超市之所以能实现无人化,靠的就是一项技术——RFID技术。那么RFID技术到底是什么呢?目前的应用情况如何呢?小编今天就来详细讲解一下。

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  细解RFID技术

  RFID(RadioFrequencyIdentification)也就是射频识别,也称为电子标签活无线射频识别等。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。

  1948年哈里·斯托克曼(HarryStockman)在无线电工程师协会(Instituteof Radio Engineers)学报上发表的“利用能量反射进行通讯(Communicationby Means of ReflectedPower)”奠定了RFID技术的理论基础。这种技术从20世纪80年代中期开始出现,并随着大规模集成电路技术的成熟,射频识别系统的体积大大缩小,因此才进入实用化的阶段。

  据悉,RFID技术可识别告诉运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码。长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几十米。

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  RFID系统的工作原理

  RFID系统由以下几部分组成:

  ①电子标签

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  由芯片和标签天线组成,通过电感偶合或电磁反向散射原理与读写器进行通信。

  ②读写器

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  是读/写标签信息的设备,作为数据采集的终端,读写器还需要与中间件进行数据交换。

  ③天线

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  是为标签和读写器提供射频信号空间传播的设备。

  ④中间件

  是连接RFID设备和企业应用程序的纽带,也是RFID应用系统的核心。

  RFID系统的工作原理如下:

  阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理;若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEP-ROM中的内容进行改写,若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息。

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  RFID的优势

  智能标签也有人称之为无线射频识别标签,它是标签领域的高新技术产品,如今已在产品包装中发挥重要作用,将逐步替代传统的产品标签和条形码。智能标签是标签领域的新秀,它具有超越传统标签的功能,是电子和计算机等高新技术在标签印制上的结晶。RFID标签是智能标签的一种。下表将RFID标签和磁卡、IC卡及传统的条形码等同期或早期的自动识别技术进行了对比。

  RFID与其他系统比较

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  通过上表的比对,可以得出RFID技术优点如下:

  快速扫描

  RFID辨识器可同时辨识读取多个RFID标签,相比之下,条形码每一次只能有一个条形码受到扫描。

  穿透性和无屏障阅读

  在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。而“无人零售店”之所以能做到无人收银,也主要是利用了RFID技术的这一特点。

  数据的记忆容量大

  一维条形码的容量是30个字符左右,二维条形码最大的容量可储存2至3000字符,RFID最大的容量则有数兆字符,随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。

  体积小型化、形状多样化

  RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质,不像条形码容易产生形变和破损等问题而导致无法识别。此外,RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。

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  RFID技术在现实中的十大主要应用

  其实RFID技术在现实中离我们并不遥远,目前主要的应用小智君概括了十类,分别是:

  高速公路收费及智能交通系统01

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  高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。REID技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现该技术的优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费,解决了交通的瓶颈问题,提高了车行速度,避免了拥堵,提高了收费计算效率,同时可以解决收费员贪污收取的过路费的问题。

  生产的自动化及过程控制02

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  RFID技术因其具有抗恶劣环境能力强、非接触识别等特点,在生产过程控制中有很多应用。通过在大型工厂的自动化流水作业线上使用RFID技术,实现了物料跟踪和生产过程自动控制、监视,提高了生产效率,改进了生产方式,降低了成本。

  车辆的自动识别以及防盗03

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  采用射频识别技术可以对道路交通流量进行实时监控、统计、调度,还可以用作车辆闯红灯记录报警,被盗(可疑)车辆报警与跟踪,特殊车辆跟踪,肇事逃逸车辆排查等。据报道,英国计划在汽车上安装射频芯片,行驶超速时将被自动“举报”。

  电子票证04

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  射频识别系统,特别是非接触IC卡(电子标签)应用潜力最大的领域之一就是公共交通领域。用电子标签作为电子车票,具有使用方便、可以缩短交易时间、降低运营成本等优势。

  货物跟踪管理及监控05

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  射频识别技术为货物的跟踪管理及监控提供了方便、快捷、准确的自动化技术手段。以射频识别技术为核心的集装箱自动识别,成为全球范围内最大的货物跟踪管理应用。将记录有集装箱位置、物品类别、数量等数据的电子标签安装在集装箱上,借助射频识别技术,就可以确定集装箱在货场内的确切位置。系统还可以识别未被允许的集装箱移动,有利于管理和安全。

  仓储、配送等物流环节06

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  将射频识别系统用于智能仓库货物管理,可以有效地解决仓库里与货物流动相关的信息的管理,监控货物信息,实时了解库存情况,自动识别货物,确定货物的位置。

  邮件、邮包的自动分拣系统07

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  射频识别技术已经被成功应用到邮政领域的邮包自动分拣系统中,该系统具有非接触、非视线数据传输的特点,所以包裹传送中可以不考虑包裹的方向性问题。另外,当多个目标同时进入识别区域时,可以同时识别,大大提高了货物分拣能力和处理速度。另外,由于电子标签可以记录包裹的所有特征数据,更有利于提高邮包分拣的准确性。

  动物跟踪和管理08

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  射频识别技术可以用于动物跟踪与管理。将用小玻璃封装的电子标签植于动物皮下,可以标识牲畜,监测动物健康状况等重要信息,为牧场的管理现代化提供了可靠的技术手段。在大型养殖场,可以通过采用射频识别技术建立饲养档案、预防接种档案等,达到高效、自动化管理牲畜的目的,同时为食品安全提供保障。

  门禁保安09

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  未来的门禁保安系统都可以应用电子标签,一卡可以多用,比如做工作证、出入证、停车证、饭店住宿证甚至旅游护照等。使用电子标签可以有效地识别人员身份,进行安全管理以及高效收费,简化了出入手续,提高了工作效率,并且有效地进行了安全保护。人员出入时该系统会自动识别身份,非法闯入时会有报警。安全级别要求高的地方,还可以结合其他的识别方式,将指纹、掌纹或颜面特征存入电子标签。

  防伪10

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  伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题,现在应用的防伪技术如全息防伪等同样会被不法分子伪造。将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势,它具有成本低而又很难伪造的优点。电子标签的成本相对便宜,且芯片的制造需要有昂贵的工厂,使伪造者望而却步。电子标签本身具有内存,可以储存、修改与产品有关的数据,利于进行真伪的鉴别。利用这种技术不用改变现行的数据管理体制,唯一的产品标识号完全可以做到与已用数据库体系兼容。

  RFID的技术应用是强大的黑科技,从2000年开始,一直呈现上升的趋势。有数据显示,2013年RFID标签的生产数量达到3300亿元,是2005年13亿产量的25倍以上。这说明,RFID技术的应用正处在高速发展阶段。随着技术提高,成本和价格下降,其发展潜力是巨大的,前景也是非常诱人的。

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