物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術概述及應用領域分析

RFID是射頻識別技術的英文(Radio Frequency Identification,RFID)的縮寫,又稱電子標簽,射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術,射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

理論基礎

從信息傳遞的基本原理來說,射頻識別技術在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞),在高頻段基于雷達探測目標的空間耦合模型(雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別射頻識別技術的理論基礎。

RFID的技術沿革

1940-1950年:雷達的改進和應用催生了射頻識別技術,1948年奠定了射頻識別技術的理論基礎。

1950-1960年:早期射頻識別技術的探索階段,主要處于實驗室實驗研究。

1960-1970年:射頻識別技術的理論得到了發(fā)展,開始了一些應用嘗試。

1970-1980年:射頻識別技術與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期,各種射頻識別技術測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識別應用。

1980-1990年:射頻識別技術及產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段,各種規(guī)模應用開始出現(xiàn)。

1990-2000年:射頻識別技術標準化問題日趨得到重視,射頻識別產(chǎn)品得到廣泛采用,射頻識別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。

至今,射頻識別技術的理論得到豐富和完善。單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠距離識別、適應高速移動物體的射頻識別技術與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實并走向應用。

RFID工作原理

RFID的工作原理是:標簽進入磁場后,如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號,就能憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(即Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者主動發(fā)送某一頻率的信號(即Active Tag,有源標簽或主動標簽),閱讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

RFID系統(tǒng)組成

射頻識別系統(tǒng)至少應包括以下兩個部分,一是讀寫器,二是電子標簽(或稱射頻卡、應答器等,本文統(tǒng)稱為電子標簽)。另外還應包括天線,主機等。RFID系統(tǒng)在具體的應用過程中,根據(jù)不同的應用目的和應用環(huán)境,系統(tǒng)的組成會有所不同,但從RFID系統(tǒng)的工作原理來看,系統(tǒng)一般都由信號發(fā)射機、信號接收機、發(fā)射接收天線幾部分組成。

應用范疇

一套完整的RFID系統(tǒng)解決方案包括標簽設計及制作工藝、天線設計、系統(tǒng)中間件研發(fā)、系統(tǒng)可靠性研究、讀卡器設計和示范應用演示六部分?梢詮V泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理和身份認證等多個領域,而在倉儲物流管理、生產(chǎn)過程制造管理、智能交通、網(wǎng)絡家電控制等方面更是引起了眾多廠商的關注。

應用案例

全球最大的零售商沃爾瑪?shù)囊豁?ldquo;要求其前100家供應商在2005年1月之前向其配送中心發(fā)送貨盤和包裝箱時使用RFID技術,2006年1月前在單件商品中使用這項技術”的決議,把RFID再次推到了聚光燈下。

美國智能化監(jiān)獄。

電子芯片身份證。

RFID智能交通管理系統(tǒng)工作原理

RFID智能交通管理系統(tǒng)的工作原理很簡單,在系統(tǒng)工作過程中,閱讀器(Reader)首先通過天線發(fā)送加密數(shù)據(jù)載波信號到動車上固化的電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder),應答器的工作電路被激活,之后再將載有車輛信息的加密載波信號發(fā)射出去,此時閱讀器便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應用程序做相應的處理,完成預設的系統(tǒng)功能和自動識別,實現(xiàn)車輛的自動化管理。

應用范圍

在機動車輛證照管理業(yè)務上的應用

在交通流檢測及交通違章取證上的應用

在交通意外救援和特殊車輛監(jiān)控上的應用

在不停車收費中的應用

在測速上的應用

成功案例

射頻識別的應用案例比較成功的有,鐵路的車輛調(diào)度,鐵道部在中國鐵路車號自動識別系統(tǒng)建設中,推出了完全擁有自主知識產(chǎn)權的遠距離自動識別系統(tǒng)。過去,國內(nèi)鐵路車頭的調(diào)度都是靠手工統(tǒng)計、手工進行,費人、費時還不夠準確,造成資源極大浪費,鐵道部在采用rfid技術以后,實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化,降低了管理成本,提高了資源利用率武漢市城市路橋不停車收費(ETC)系統(tǒng)系統(tǒng)集成項目。09年9月17日招標項目。

車輛首先申請安裝電子標簽和IC卡,在通過路橋隧道前,駛?cè)隕TC專用車道,系統(tǒng)會自動識別,計算車輛行駛費用,直接從IC卡上扣除通行費。交易完成后,車道電動欄桿自動升起,放行車輛。“六橋一隧一環(huán)”實現(xiàn)不停車收費,需要新建63條ETC車道和19條人工收費車道,配套建設卡管中心1個、全功能網(wǎng)點21個、充值服務網(wǎng)點10個等,總投資3.28億元。

 

 

作者:勇全   來源:中國電子商務研究中心
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