1、RFID射频识别技术和应用
RFID(Radio Frequency IDentification)射频识别技术的主要功能是通过无线电射频手段自动地向需求者及时、准确、快速地提供车辆、货物、商品、生产线上的工件、动物和人的有关信息。它具有许多优点,例如:无须人工干预,即可同时识别多个目标,且不怕油渍、灰尘污染,能防水、防磁,耐高温,使用寿命长,读取距离远,标签上的数据可加密,存储容量大等。这是一种突破性的技术,它将给物流业、交通运输业、商业、零售业、工业生产自动化、安全防盗、防伪和车辆的监控、管理等诸多领域带来革命性的变化。它被公认为是二十一世纪的十大重要新技术之一。据美国华尔街分析师认为:电子标签市场在未来的五年内将达到数百亿美元的市场规模。
2、RFID技术基本工作原理
RFID自动识别系统由计算机、读写器、天线、GPRS模块及应答器(可以是标签/IC卡)组成。方框图如下。
应答器
读写器中含有高频发射、接收模块,调制解调模块和控制单元。外部接有天线(或耦合线圈)。天线向应答器发送能量和指令数据以及接收由应答器返回的数据信息。读写器上有附加接口(RS232或RS485等),以接收由计算机传来的指令信息和将应答器返回的数据信息传送到计算机,或是将这些返回的数据信息经由GPRS模块传输到远程计算机中进行存储和处理。
应答器(也叫IC卡或标签)是RFID系统中的数据载体。应答器由天线(或耦合线圈)和电子芯片组成。无源应答器是靠接收读写器天线发射的电磁波能量,经过检波、整流后的能量作为应答器的电源,以驱动其内部电路工作,并根据读写器传来的指令信息数据,经内部电路工作后,反向向读写器传回应答器中存储的有关信息数据。有源应答器内部有自备电源,作用距离远得多。应答器一般是放置在被识别的物体上。
近距离的射频识别系统是利用电磁波近场(小于 )磁感应耦合原理进行能量和数据的传输。远距离(大于1米)的射频识别系统是利用读写器的天线发射电磁波向应答器进行能量与数据的传输,依靠应答器天线反向散射电磁波传回应答器中的数据。
3、本课题组研发的RFID系统主要性能简介
本课题组多年来一直跟踪国际、国内RFID技术的发展动态,并成功研制出了接触式读写器、13.56MHz频段的近距离非接触式和915MHz、2.5GHz频段的远距离非接触式RFID系统,其中,多数系统已投入实际使用。各种系统的主要性能指标如下表所示:
序号 |
读写器名称 |
工作频段 |
应答器类型 |
作用距离 |
开发使用情况 |
1 |
接触式 |
|
存储器卡/CPU卡 |
0 |
已投入使用 |
2 |
近距离非接触式
(Type A型) |
13.56MHz |
CPU卡 |
<10cm |
已投入使用 |
3 |
近距离非接触式
(Type B型) |
13.56MHz |
CPU卡 |
<10cm |
已投入使用 |
4 |
远距离非接触式 |
915MHz |
存储器卡 |
6~10m |
已成功研制出样机 |
5 |
远距离非接触式 |
2.5GHz |
存储器卡(有源) |
>10m |
正在研发中 |
4、RFID的主要应用领域
1) 物流链中的货物的自动识别。(包括进出仓库货物的识别;货架上物品的识别;零售货物的识别及结账)
2) 车辆的自动识别。(包括营区、居民小区、工作区进出车辆的识别;集装箱的识别,及停车场车辆识别及结账)
3) 门禁系统:能自动识别持卡人并核准进入某一工作区、保密区或某一房间。
4) 公共交通的票务系统:使用非接触IC卡作为电子车票,将对乘客、公交乘务人员带来极大的方便,并显著提高了公交企业的经济效益。
5) 自动化生产测控系统:利用RFID自动识别技术能对生产线上工件的每一道生产工序都能适时地进行控制及检测,有效地控制工件的加工质量,提高了工作效率。
6) 竞技体育中对赛车及运动员的识别及准确地计时。
7) 汽车防盗装置:在车门和汽车点火开关处装有RFID读写器,门钥匙和点火钥匙上装有RFID标签,只有读写器读出预先设置的识别号,车主人才能打开车门和点火发动汽车。
5、欢迎合作开发和应用
2000年前后,美国、欧洲、日本和南非的几家电子公司都投入资金和技术人员进行915MHz和2.45GHz频段的RFID射频识别系统和相应的标签芯片的开发,并在一些领域中得到应用。2004年10月,全世界最大的零售商沃尔玛公司宣布要求前100家最大的供货商从2005年开始在供货货物上均要采用RFID标签和使用RFID射频识别技术。据沃尔玛权威人士估算,若供货商全都应用RFID技术,沃尔玛公司全年可节省人工费用和减少货物偷盗损耗约为20亿美元。全球第五大零售集团--麦德龙集团(Metro Group)和英国大型超市连锁集团德斯高(Tesco)公司都先后宣布引进RFID物流管理系统。
因此,国际权威机构评述:RFID技术将广泛地应用于各个领域。在近二、三年,RFID技术的应用将席卷全球。我们希望与有识之士(单位)合作,共同开发RFID技术这座新金矿。
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