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RFID技術(shù)離我們其實并不遙遠

作者:Christine
來源:i智E
日期:2018-05-31 09:52:50
摘要:自從亞馬遜在美國開設(shè)了第一家無人實體超市AmazonGo,無人零售店可謂火爆,一時間阿里、京東等零售業(yè)巨頭紛紛入局。無人超市之所以能實現(xiàn)無人化,靠的就是一項技術(shù)——RFID技術(shù)。那么RFID技術(shù)到底是什么呢?目前的應(yīng)用情況如何呢?小編今天就來詳細講解一下。
關(guān)鍵詞:RFID技術(shù)自動識別

  自從亞馬遜在美國開設(shè)了第一家無人實體超市AmazonGo,無人零售店可謂火爆,一時間阿里、京東等零售業(yè)巨頭紛紛入局。無人超市之所以能實現(xiàn)無人化,靠的就是一項技術(shù)——RFID技術(shù)。那么RFID技術(shù)到底是什么呢?目前的應(yīng)用情況如何呢?小編今天就來詳細講解一下。

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  細解RFID技術(shù)

  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(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。

  1948年哈里·斯托克曼(HarryStockman)在無線電工程師協(xié)會(Instituteof Radio Engineers)學(xué)報上發(fā)表的“利用能量反射進行通訊(Communicationby Means of ReflectedPower)”奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。這種技術(shù)從20世紀80年代中期開始出現(xiàn),并隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小,因此才進入實用化的階段。

  據(jù)悉,RFID技術(shù)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(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,可在這樣的環(huán)境中替代條碼。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上,識別距離可達幾十米。

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  RFID系統(tǒng)的工作原理

  RFID系統(tǒng)由以下幾部分組成:

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  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(shè)備,作為數(shù)據(jù)采集的終端,讀寫器還需要與中間件進行數(shù)據(jù)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(shè)備。

  ④中間件

  是連接RFID設(shè)備和企業(yè)應(yīng)用程序的紐帶,也是RFID應(yīng)用系統(tǒng)的核心。

  RFID系統(tǒng)的工作原理如下:

  閱讀器將要發(fā)送的信息,經(jīng)編碼后加載在某一頻率的載波信號上經(jīng)天線向外發(fā)送,進入閱讀器工作區(qū)域的電子標簽接收此脈沖信號,卡內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對此信號進行調(diào)制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權(quán)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(guān)信息,經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過卡內(nèi)天線再發(fā)送給閱讀器,閱讀器對接收到的信號進行解調(diào)、解碼、解密后送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理;若為修改信息的寫命令,有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓,提供擦寫EEP-ROM中的內(nèi)容進行改寫,若經(jīng)判斷其對應(yīng)的密碼和權(quán)限不符,則返回出錯信息。

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  RFID的優(yōu)勢

  智能標簽也有人稱之為無線射頻識別標簽,它是標簽領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)品,如今已在產(chǎn)品包裝中發(fā)揮重要作用,將逐步替代傳統(tǒng)的產(chǎn)品標簽和條形碼。智能標簽是標簽領(lǐng)域的新秀,它具有超越傳統(tǒng)標簽的功能,是電子和計算機等高新技術(shù)在標簽印制上的結(jié)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(tǒng)的條形碼等同期或早期的自動識別技術(shù)進行了對比。

  RFID與其他系統(tǒng)比較

  通過上表的比對,可以得出RFID技術(shù)優(yōu)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(zhì),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(shù)的這一特點。

  數(shù)據(jù)的記憶容量大

  一維條形碼的容量是30個字符左右,二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符,RFID最大的容量則有數(shù)兆字符,隨著記憶載體的發(fā)展,數(shù)據(jù)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(zhì),不像條形碼容易產(chǎn)生形變和破損等問題而導(dǎo)致無法識別。此外,RFID標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。

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  RFID技術(shù)在現(xiàn)實中的十大主要應(yīng)用

  其實RFID技術(shù)在現(xiàn)實中離我們并不遙遠,目前主要的應(yīng)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(tǒng)01

  高速公路自動收費系統(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。REID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動收費上能夠充分體現(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貪污收取的過路費的問題。

  生產(chǎn)的自動化及過程控制02

  RFID技術(shù)因其具有抗惡劣環(huán)境能力強、非接觸識別等特點,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,改進了生產(chǎn)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(shù)可以對道路交通流量進行實時監(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”。

  電子票證04

  射頻識別系統(tǒng),特別是非接觸IC卡(電子標簽)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(yōu)勢。

  貨物跟蹤管理及監(jiān)控05

  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。

  倉儲、配送等物流環(huán)節(jié)06

  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(tǒng)07

  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,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(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確性。

  動物跟蹤和管理08

  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簽植于動物皮下,可以標識牲畜,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(tǒng)都可以應(yīng)用電子標簽,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(xù),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(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簽。

  防偽10

  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。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(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù),利于進行真?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)品標識號完全可以做到與已用數(shù)據(jù)庫體系兼容。

  RFID的技術(shù)應(yīng)用是強大的黑科技,從2000年開始,一直呈現(xiàn)上升的趨勢。有數(shù)據(jù)顯示,2013年RFID標簽的生產(chǎn)數(shù)量達到3300億元,是2005年13億產(chǎn)量的25倍以上。這說明,RFID技術(shù)的應(yīng)用正處在高速發(fā)展階段。隨著技術(shù)提高,成本和價格下降,其發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?,前景也是非常誘人的。

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