
2020年12月28日 16:03寧國慧芯信息技術有限公司點擊量:8978
自從亞馬遜在美國開設了*無人實體超市AmazonGo,無人零售店可謂火爆,一時間阿里、京東等零售業*紛紛入局。無人超市之所以能實現無人化,靠的就是一項技術——RFID技術。那么RFID技術到底是什么呢?目前的應用情況如何呢?小編今天就來詳細講解一下。
1、細解RFID技術
RFID(RadioFrequencyIdentification)也就是射頻識別,也稱為電子標簽活無線射頻識別等。RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。
1948年哈里·斯托克曼(HarryStockman)在無線電工程師協會(Instituteof Radio Engineers)學報上發表的“利用能量反射進行通訊(Communicationby Means of ReflectedPower)”奠定了RFID技術的理論基礎。這種技術從20世紀80年代中期開始出現,并隨著大規模集成電路技術的成熟,射頻識別系統的體積大大縮小,因此才進入實用化的階段。
據悉,RFID技術可識別告訴運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境,可在這樣的環境中替代條碼。長距射頻產品多用于交通上,識別距離可達幾十米。
2、RFID系統的工作原理
RFID系統由以下幾部分組成:
①電子標簽
由芯片和標簽天線組成,通過電感偶合或電磁反向散射原理與讀寫器進行通信。
②讀寫器
是讀/寫標簽信息的設備,作為數據采集的終端,讀寫器還需要與中間件進行數據交換。
③天線
是為標簽和讀寫器提供射頻信號空間傳播的設備。
④中間件
是連接RFID設備和企業應用程序的紐帶,也是RFID應用系統的核心。
RFID系統的工作原理如下:
閱讀器將要發送的信息,經編碼后加載在某一頻率的載波信號上經天線向外發送,進入閱讀器工作區域的電子標簽接收此脈沖信號,卡內芯片中的有關電路對此信號進行調制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權限等進行判斷。若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息,經加密、編碼、調制后通過卡內天線再發送給閱讀器,閱讀器對接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至中央信息系統進行有關數據處理;若為修改信息的寫命令,有關控制邏輯引起的內部電荷泵提升工作電壓,提供擦寫EEP-ROM中的內容進行改寫,若經判斷其對應的密碼和權限不符,則返回出錯信息。
3、RFID的優勢
智能標簽也有人稱之為無線射頻識別標簽,它是標簽領域的*產品,如今已在產品包裝中發揮重要作用,將逐步替代傳統的產品標簽和條形碼。智能標簽是標簽領域的新秀,它具有超越傳統標簽的功能,是電子和計算機等*在標簽印制上的結晶。RFID標簽是智能標簽的一種。下表將RFID標簽和磁卡、IC卡及傳統的條形碼等同期或早期的自動識別技術進行了對比。
RFID與其他系統比較
通過上表的比對,可以得出RFID技術優點如下:
快速掃描
RFID辨識器可同時辨識讀取多個RFID標簽,相比之下,條形碼每一次只能有一個條形碼受到掃描。
穿透性和無屏障閱讀
在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質,并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。而“無人零售店”之所以能做到無人收銀,也主要是利用了RFID技術的這一特點。
數據的記憶容量大
一維條形碼的容量是30個字符左右,二維條形碼大的容量可儲存2至3000字符,RFID大的容量則有數兆字符,隨著記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。
體積小型化、形狀多樣化
RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質,不像條形碼容易產生形變和破損等問題而導致無法識別。此外,RFID標簽更可往小型化與多樣形態發展,以應用于不同產品。
4、RFID技術在現實中的主要應用
其實RFID技術在現實中離我們并不遙遠,目前主要的應用小智君概括了十類,分別是:
高速公路收費及智能交通系統01
高速公路自動收費系統是射頻識別技術成功的應用之一。REID技術應用在高速公路自動收費上能夠充分體現該技術的優勢。在車輛高速通過收費站的同時自動完成繳費,解決了交通的瓶頸問題,提高了車行速度,避免了擁堵,提高了收費計算效率,同時可以解決收費員收取的過路費的問題。
生產的自動化及過程控制02
RFID技術因其具有抗惡劣環境能力強、非接觸識別等特點,在生產過程控制中有很多應用。通過在大型工廠的自動化流水作業線上使用RFID技術,實現了物料跟蹤和生產過程自動控制、監視,提高了生產效率,改進了生產方式,降低了成本。
車輛的自動識別以及防盜03
采用射頻識別技術可以對道路交通流量進行實時監控、統計、調度,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”。
電子票證04
射頻識別系統,特別是非接觸IC卡(電子標簽)應用潛力大的領域之一就是公共交通領域。用電子標簽作為電子車票,具有使用方便、可以縮短交易時間、降低運營成本等優勢。
貨物跟蹤管理及監控05
射頻識別技術為貨物的跟蹤管理及監控提供了方便、快捷、準確的自動化技術手段。以射頻識別技術為核心的集裝箱自動識別,成為范圍內大的貨物跟蹤管理應用。將記錄有集裝箱位置、物品類別、數量等數據的電子標簽安裝在集裝箱上,借助射頻識別技術,就可以確定集裝箱在貨場內的確切位置。系統還可以識別未被允許的集裝箱移動,有利于管理和安全。
倉儲、配送等物流環節06
將射頻識別系統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的信息的管理,監控貨物信息,實時了解庫存情況,自動識別貨物,確定貨物的位置。
郵件、郵包的自動分揀系統07
射頻識別技術已經被成功應用到郵政領域的郵包自動分揀系統中,該系統具有非接觸、非視線數據傳輸的特點,所以包裹傳送中可以不考慮包裹的方向性問題。另外,當多個目標同時進入識別區域時,可以同時識別,大大提高了貨物分揀能力和處理速度。另外,由于電子標簽可以記錄包裹的所有特征數據,更有利于提高郵包分揀的準確性。
動物跟蹤和管理08
射頻識別技術可以用于動物跟蹤與管理。將用小玻璃封裝的電子標簽植于動物皮下,可以標識牲畜,監測動物健康狀況等重要信息,為牧場的管理現代化提供了可靠的技術手段。在大型養殖場,可以通過采用射頻識別技術建立飼養檔案、預防接種檔案等,達到高效、自動化管理牲畜的目的,同時為食品安全提供保障。
門禁保安09
未來的門禁保安系統都可以應用電子標簽,一卡可以多用,出入證、停車證、飯店住宿證甚至旅游護照等。使用電子標簽可以有效地識別人員身份,進行安全管理以及高效收費,簡化了出入手續,提高了工作效率,并且有效地進行了安全保護。人員出入時該系統會自動識別身份,非法闖入時會有報警。安全級別要求高的地方,還可以結合其他的識別方式,將指紋、掌紋或顏面特征存入電子標簽。
防偽10
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,現在應用的防偽技術如全息防偽等同樣會被不法分子偽造。將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢,它具有成本低而又很難偽造的優點。電子標簽的成本相對便宜,且芯片的制造需要有昂貴的工廠,使偽造者望而卻步。電子標簽本身具有內存,可以儲存、修改與產品有關的數據,利于進行真偽的鑒別。利用這種技術不用改變現行的數據管理體制,產品標識號*可以做到與已用數據庫體系兼容。
RFID的技術應用是強大的黑科技,從2000年開始,一直呈現上升的趨勢。有數據顯示,2013年RFID標簽的生產數量達到3300億元,是2005年13億產量的25倍以上。這說明,RFID技術的應用正處在高速發展階段。隨著技術提高,成本和價格下降,其發展潛力是巨大的,前景也是非常誘人的。
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