2023學(xué)年完整公開課版RFID認(rèn)知

RFID認(rèn)知課程:《智能運(yùn)輸管理》一、RFID的概念1.無線射頻（RF）技術(shù)射頻技術(shù)（簡稱RF）是一種無線電通信技術(shù)，其基本原理是電磁理論，利用無線電波對記錄媒體進(jìn)行讀寫。以無線作為傳輸媒體，建網(wǎng)迅速，通信靈活，可以為用戶提供快捷、方便、實(shí)時的網(wǎng)絡(luò)連接，也是實(shí)現(xiàn)移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。RF無線射頻一、RFID的概念2.射頻識別（RFID）技術(shù)射頻識別技術(shù)（簡稱RFID或射頻識別技術(shù)）是指利用射頻信號及其空間耦合（交變磁場或電磁場）和傳輸特性進(jìn)行非接觸雙向通信，實(shí)現(xiàn)對靜止或移動物體的自動識別，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一項(xiàng)自動識別技術(shù)。RFID射頻識別技術(shù)一、RFID的概念2.射頻識別（RFID）技術(shù)先進(jìn)性主要表現(xiàn)：唯一性識別碼無法仿造同時性可以同時對多個目標(biāo)對象進(jìn)行識讀非接觸性透過外部材料直接讀取數(shù)據(jù)，識讀距離可以達(dá)到幾十米。無方向性讀取時只需在閱讀器的范圍內(nèi)，即可進(jìn)行讀取。一、RFID的概念2.射頻識別（RFID）技術(shù)先進(jìn)性主要表現(xiàn)：抗干擾性全天候作業(yè)，抗惡劣環(huán)境（如油漬、灰塵污染等）能力強(qiáng)，不容易遭受破壞。數(shù)據(jù)容量大存儲信息量大，存儲能力可達(dá)幾百字節(jié)，并可重復(fù)讀寫。保密性能好射頻技術(shù)具有難以偽造和智能化等特性，具有極高保密性。1.RFID的工作原理讀寫器在十幾米內(nèi)發(fā)出無線電波，讀取電子標(biāo)簽內(nèi)的儲存信息，通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間（無接觸）耦合；在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號主要有電感耦合和電磁反向散射耦合。二、RFID的原理與流程1.RFID的工作原理二、RFID的原理與流程電感耦合變壓器模型，依據(jù)是電磁感應(yīng)定律,通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合。電磁反向散射耦合雷達(dá)原理模型，依據(jù)電磁波的空間傳播規(guī)律。發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時攜帶回目標(biāo)信息。2.RFID的工作流程二、RFID的原理與流程射頻卡讀寫器讀寫器天線調(diào)節(jié)器主系統(tǒng)射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送射頻信號，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時被激活。對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行處理信號經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器自動判斷該卡的合法性，做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令。三、RFID系統(tǒng)的組成信號發(fā)射機(jī)A信號接收機(jī)B發(fā)射接收天線C從RFID系統(tǒng)的工作原理來看，系統(tǒng)一般都由以下3部分組成。1.信號發(fā)射機(jī)（射頻標(biāo)簽）三、RFID系統(tǒng)的組成信號發(fā)射機(jī)典型的形式是標(biāo)簽(TAG)。標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。標(biāo)簽主要有以下四種類型：01主動式標(biāo)簽、被動式標(biāo)簽和半被動式標(biāo)簽02只讀標(biāo)簽與讀寫標(biāo)簽03無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽04標(biāo)識標(biāo)簽與便攜式數(shù)據(jù)文件2.信號接收機(jī)三、RFID系統(tǒng)的組成信號接收機(jī)在RFID系統(tǒng)中，信號接收機(jī)一般叫做閱讀器。A天線B射頻模塊C讀寫模塊閱讀器一般由天線、射頻模塊、讀寫模塊組成。閱讀器基本的功能就是利用射頻技術(shù)讀取標(biāo)簽信息，或?qū)⑿畔懭霕?biāo)簽，然后通過計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息傳輸。3.天線三、RFID系統(tǒng)的組成天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線的形狀和相對位置也會影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝。四、RFID系統(tǒng)的分類ARFID系統(tǒng)可分為密耦合、遙耦合和遠(yuǎn)距離系統(tǒng)三類。按作用距離分類C可分為低頻、高頻、超高頻和微波系統(tǒng)按工作頻率分類B粗略地把RFID系統(tǒng)分成四類：EAS系統(tǒng)、便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)根據(jù)RFID完成功能不同D電子標(biāo)簽屬于無源標(biāo)簽。有源和無源分類低頻用于門禁管理，托盤跟蹤，無線商務(wù)等。閱讀距離短，識別速度慢，不能多標(biāo)簽同時識別。高頻用于供應(yīng)鏈，產(chǎn)品防偽，票務(wù)，無線商務(wù)等。傳輸速度高于低頻，閱讀距離適中，可以多標(biāo)簽同時識別。超高頻用于供應(yīng)鏈，收費(fèi)，實(shí)時監(jiān)控等。傳輸速度快，閱讀距離可達(dá)20米，多標(biāo)簽同時識別。五、RFID的頻率特征有源RFID標(biāo)簽六、RFID的有源和無源有源RFID標(biāo)簽由內(nèi)置的電池提供能量。作用距離遠(yuǎn)：有源RFID標(biāo)簽與RFID讀寫器之間的距離可以達(dá)到幾十米，上百米。體積大、成本高，使用時間受到電池壽命的限制。無源RFID標(biāo)簽內(nèi)不含電池?zé)o源RFID標(biāo)簽與RFID讀寫器之間的距離受到限制，通常在幾十厘米以內(nèi)。體積小、重量輕、成本低、壽命長，壽命保證10年以上，免維護(hù)，應(yīng)用于不同的環(huán)境。有源RFID標(biāo)簽無源RFID標(biāo)簽七、RFID在物流行業(yè)的應(yīng)用RFID在物流行業(yè)運(yùn)輸、倉儲以及配送等環(huán)節(jié)都有作用。如物流過程的貨物追蹤，貨物出口入庫的自動識別，庫存管理的信息自動采集，港口和快遞的貨物簽收等。除此之外,在采購、售后等環(huán)節(jié)也有RFID的身影。RFID在倉儲作業(yè)流程的應(yīng)用入庫和檢驗(yàn)1整理補(bǔ)充貨物2訂單填寫3貨物出庫運(yùn)輸4當(dāng)貼有電子標(biāo)簽的貨物運(yùn)抵倉庫時，入口處的RFID自動識讀RFID標(biāo)簽，更新存貨清單的同時根據(jù)訂單的需要，將相應(yīng)貨物發(fā)往正確的地點(diǎn)。裝有移動RFID閱讀器的運(yùn)送車自動對貨物進(jìn)行整理，將貨物運(yùn)送到正確的位置上。補(bǔ)貨時，貨物堆放到了錯誤位置，RFID閱讀器將隨時報(bào)警。依據(jù)RFID記錄的訂單信息，在管理中心自動生成相應(yīng)