物流信息物流工程43課件

物流信息RFID技術(shù)物流工程學(xué)院延遲符RFID概述延遲符基礎(chǔ)知識(shí)識(shí)讀原理與流程工作頻率及分類RFID智能應(yīng)用1234延遲符RFID技術(shù)RFID概述1、中文名：射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)；基本原理基于電磁理論（畫(huà)）2、工作原理：利用無(wú)線射頻信號(hào)的空間耦合的傳輸特性，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。3、作用：無(wú)須人工干預(yù)，可在各種惡劣環(huán)境中工作，對(duì)多種狀態(tài)的遠(yuǎn)距離多目標(biāo)進(jìn)行非接觸式的信息采集，可進(jìn)行自動(dòng)批量識(shí)別和自動(dòng)化管理，極大提高工作效率RFID技術(shù)RFID概述RFID技術(shù)發(fā)展歷史及應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代，RFID技術(shù)更加成熟。各種封閉獨(dú)立的RFID系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)始逐步出現(xiàn)。20世紀(jì)90年代，RFID技術(shù)發(fā)展更全面。RFID產(chǎn)品在門(mén)禁系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、航空行李識(shí)別、電子付費(fèi)及運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)方面都得到廣泛的應(yīng)用。隨著RFID的廣泛應(yīng)用，為保證不同RFID設(shè)備及系統(tǒng)的相互兼容，RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題越來(lái)越得到重視。這時(shí)，EPCglobal(全球電子產(chǎn)品碼協(xié)會(huì))應(yīng)運(yùn)而生，它是由UCC(北美統(tǒng)一碼協(xié)會(huì))和EAN(歐洲商品編碼協(xié)會(huì))共同發(fā)起組建，并專門(mén)負(fù)責(zé)制定RFID的標(biāo)準(zhǔn)。RFID技術(shù)RFID概述

RFID技術(shù)興起于二十世紀(jì)90年代，該技術(shù)在世界范圍內(nèi)廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在我國(guó)則起步較晚，與先進(jìn)國(guó)家相比還存在較大的差距。目前，我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)還處于研發(fā)階段，存在技術(shù)水平不高，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完整等問(wèn)題。同時(shí)，我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)又擁有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)潛力。為了跟上RFID技術(shù)的國(guó)際水平，2006年中國(guó)政府15個(gè)政府部門(mén)機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布了中國(guó)RFID技術(shù)政策白皮書(shū)，確定了國(guó)內(nèi)RFID技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段。為適應(yīng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)超高頻RFID技術(shù)的應(yīng)用需求，根據(jù)我國(guó)無(wú)線電頻率劃分和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，并與國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)銜接，2007年5月我國(guó)制定并公布了800/900MHz

頻段RFID

技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定。引導(dǎo)中國(guó)的“電子標(biāo)簽”發(fā)展進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的軌道。RFID技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展RFID技術(shù)RFID概述RFID系統(tǒng)組成一個(gè)簡(jiǎn)單的RFID系統(tǒng)有四部分組成:電子標(biāo)簽（Tag）閱讀器（Reader）天線（Antenna）應(yīng)用系統(tǒng)RFID技術(shù)RFID系統(tǒng)組成1.電子標(biāo)簽(Tag)：由芯片、天線及載體組成，芯片其內(nèi)存用來(lái)保存ID等特定信息。天線是用來(lái)接受和發(fā)送信息和指令。載體是用來(lái)安裝和保護(hù)芯片和天線。每個(gè)RFID標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。RFID技術(shù)RFID系統(tǒng)組成2.讀寫(xiě)器也稱閱讀器、詢問(wèn)器(reader,interrogator)，是對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀/寫(xiě)操作的設(shè)備，讀寫(xiě)器是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。RFID技術(shù)RFID系統(tǒng)組成3.天線（antenna）是RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器之間實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)空間傳播和建立無(wú)線通訊連接的設(shè)備。RFID系統(tǒng)中包括兩類天線，一類是RFID標(biāo)簽上的天線，另一類是讀寫(xiě)器天線，既可以內(nèi)置于讀寫(xiě)器中，也可以通過(guò)同軸電纜與讀寫(xiě)器的射頻輸出端口相連。目前的天線產(chǎn)品多采用收發(fā)分離技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收功能的集成。RFID技術(shù)RFID系統(tǒng)組成根據(jù)RFID系統(tǒng)工作機(jī)理不同，可以將RFID系統(tǒng)分為電磁耦合和電感耦合。電磁耦合與電感耦合的差別在于電磁耦合方式中閱讀器將射頻能量以電磁波的形式發(fā)送出去在電感耦合方式中，閱讀器將射頻能量束縛在閱讀器電感線圈的周?chē)?，通過(guò)交變閉合的線圈磁場(chǎng)，溝通閱讀器線圈與射頻標(biāo)簽線圈之間的射頻通道，沒(méi)有向空間輻射電磁能量。NS標(biāo)簽讀寫(xiě)器讀寫(xiě)器標(biāo)簽遠(yuǎn)距離電磁耦合近距離電感耦合RFID技術(shù)RFID技術(shù)的工作原理讀寫(xiě)器通過(guò)天線把電磁波發(fā)射到空中，鄰近的標(biāo)簽被電磁波激活；電磁波在標(biāo)簽上的天線中激勵(lì)起高頻電流，轉(zhuǎn)換后推動(dòng)標(biāo)簽的集成電路工作；被激活的標(biāo)簽會(huì)隨即發(fā)射出載有標(biāo)簽資料的無(wú)線電波，這些微弱的無(wú)線電波最后再由讀寫(xiě)器接收。讀寫(xiě)器與電腦連接，對(duì)標(biāo)簽傳回的資料進(jìn)行處理或啟動(dòng)回應(yīng)該資料的相關(guān)電腦程序。RFID技術(shù)RFID技術(shù)的工作原理13按照不同的分類方法，RFID系統(tǒng)有不同的分類。1.根據(jù)系統(tǒng)工作的頻率不同，RFID系統(tǒng)可以分為低頻(LowFrequency，LF，30~300KHz)高頻(HighFrequency，HF，3~30MHz)超高頻(UltraHighFrequency，UHF，300~1000MHz)微波(MicroWave，MW，2.45GHz，5.8GHz)系統(tǒng)如圖所示為RFID系統(tǒng)工作頻譜圖。RFID技術(shù)RFID系統(tǒng)分類參數(shù)低頻(LF)高頻(HF)超高頻(UHF)微波(uW)頻率125～134KHz13.56MHz433MHz，860～960MHz2.45GHz，5.8GHz技術(shù)特點(diǎn)穿透及繞射能力強(qiáng)(能穿透水及繞射金屬物質(zhì))；但速度慢、距離近性價(jià)比適中，適用于絕大多數(shù)環(huán)境；但抗沖突能力差速度快、作用距離遠(yuǎn)；但穿透能力弱(不能穿透水，被金屬物質(zhì)全反射)，且全球標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一一般為有源系統(tǒng)，作用距離遠(yuǎn)；但抗干擾力差作用距離<10cm1～20cm3～8m>10m主要應(yīng)用門(mén)禁、防盜系統(tǒng)畜牧、寵物管理智能卡電子票務(wù)圖書(shū)管理商品防偽倉(cāng)儲(chǔ)管理物流跟蹤航空包裹自動(dòng)控制道路收費(fèi)RFID技術(shù)RFID系統(tǒng)分類根據(jù)RFID系統(tǒng)標(biāo)簽有無(wú)電源的不同，可以將RFID系統(tǒng)分為被動(dòng)型、主動(dòng)型。

被動(dòng)型標(biāo)簽內(nèi)部沒(méi)有電池，標(biāo)簽通過(guò)耦合讀寫(xiě)器發(fā)射的電磁波的能量來(lái)工作。它的重量輕，體積小，成本低，使用壽命很長(zhǎng)。但它的識(shí)別距離較小，而且需要比較大的發(fā)射功率的讀寫(xiě)器。

主動(dòng)型系統(tǒng)的標(biāo)簽內(nèi)部裝有電池，標(biāo)簽通過(guò)電池供電主動(dòng)發(fā)射信號(hào)，識(shí)別距離較長(zhǎng)，但標(biāo)簽的成本較高，體積比較大，同時(shí)它的壽命限制于電池的壽命。標(biāo)簽類型電力/電波價(jià)格傳送距離特征廠家被動(dòng)型不帶電源,不能獨(dú)自發(fā)射電波低8元-80元目標(biāo)0.4元數(shù)mm-數(shù)m可半永久性使用只能讀數(shù)據(jù)標(biāo)簽中只有ID,數(shù)據(jù)管理在數(shù)據(jù)中心日立AlienTechnology主動(dòng)型帶有電源,可獨(dú)自發(fā)射電波高80元數(shù)10m-數(shù)百米電源壽命(1-10年)數(shù)據(jù)可改寫(xiě)OMRONRFCCODERFID技術(shù)RFID系統(tǒng)分類16目前廣泛應(yīng)用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要包括攝像、條碼、磁卡、IC、射頻等，這些識(shí)別技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適于應(yīng)用的場(chǎng)合。下表顯示了幾種識(shí)別技術(shù)的區(qū)別：RFID技術(shù)RFID技術(shù)與其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的比較只要通過(guò)RFIDReader即可，不需接觸，直接讀取信息至數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，且可一次處理多個(gè)標(biāo)簽，并可以將物流處的狀態(tài)寫(xiě)入標(biāo)簽，供下一階段物流處理使用。紙張受到臟污就會(huì)看不到，但RFID對(duì)水、油和藥品等物質(zhì)卻有強(qiáng)力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境中也可以讀取數(shù)據(jù)。形狀小型化和多樣化RFID為電子數(shù)據(jù)，可以反復(fù)被覆寫(xiě)，因此可以回收標(biāo)簽重復(fù)使用。如被動(dòng)RFID，不需要電池就可以使用，沒(méi)有維護(hù)保養(yǎng)的需要。數(shù)據(jù)容量會(huì)隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴(kuò)大，未來(lái)物品所需攜帶的資料將越來(lái)越大，對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充的容量的需求也增加，RFID則不會(huì)受到此類限制數(shù)據(jù)記憶量大數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)機(jī)能耐環(huán)境性可重復(fù)使用RFID在讀取上尺寸不受大小與形狀限制，不需要為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。因此，RFID電子標(biāo)簽便可往小型化與應(yīng)用在不同產(chǎn)品。因此，可以更加靈活的控制產(chǎn)品的生產(chǎn)RFID技術(shù)RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)延遲符RFID智能應(yīng)用延遲符路橋電子收費(fèi)管理系統(tǒng)-ETC當(dāng)車(chē)輛通過(guò)路橋車(chē)道并進(jìn)入車(chē)道天線的通訊區(qū)域時(shí)，安裝在車(chē)輛內(nèi)的電子標(biāo)簽立即將車(chē)輛信息、行車(chē)記錄信息等信息向車(chē)道天線發(fā)送，車(chē)道天線接收到信息后通過(guò)交易控制器把信息傳送給車(chē)道控制機(jī)，信息經(jīng)車(chē)道控制機(jī)處理后，再將當(dāng)前行車(chē)記錄等信息逆向傳給車(chē)道天線，最后寫(xiě)入該車(chē)的電子標(biāo)簽。

這樣，每個(gè)收費(fèi)站都可以通過(guò)獲取車(chē)輛的行車(chē)記錄來(lái)計(jì)算出應(yīng)收通行費(fèi)，然后通過(guò)收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)在該車(chē)車(chē)主開(kāi)設(shè)的銀行帳號(hào)進(jìn)行扣帳，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)。當(dāng)車(chē)輛或集裝箱車(chē)進(jìn)入通道，被入口感應(yīng)圈檢測(cè)到時(shí)，將激活讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器在7-10米的距離和0.5秒內(nèi)讀取汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽，對(duì)車(chē)輛的合法身份進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。車(chē)外讀寫(xiě)設(shè)備一般與車(chē)輛信息管理系統(tǒng)連網(wǎng)工作，可通過(guò)車(chē)輛信息管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)地交換信息。必要時(shí)可發(fā)出指令，禁止該車(chē)通行。車(chē)外讀寫(xiě)設(shè)備也可以不聯(lián)網(wǎng)脫機(jī)工作，讀取車(chē)輛電子標(biāo)簽信息，并利用存在機(jī)內(nèi)的黑名單進(jìn)行對(duì)比，采取必要的措施。當(dāng)離開(kāi)監(jiān)測(cè)區(qū)，出口感應(yīng)圈檢測(cè)到車(chē)輛時(shí)，清除電子車(chē)輛顯示器（選件）上的內(nèi)容，關(guān)閉自動(dòng)欄桿（選件），將出入車(chē)輛數(shù)據(jù)提交到信息管理系統(tǒng)。海關(guān)車(chē)輛自動(dòng)核放系統(tǒng)將記錄有集裝箱號(hào)、箱型、貨物種類、數(shù)量等數(shù)據(jù)的標(biāo)簽安裝在集裝箱上，在經(jīng)過(guò)安裝有識(shí)別設(shè)備的公路、鐵路的出入口、碼頭的檢查門(mén)時(shí)，RFID標(biāo)簽自動(dòng)感應(yīng)后將相應(yīng)的數(shù)據(jù)返回閱讀器，從而將標(biāo)簽上保存的信息傳輸?shù)紼DI系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了集裝箱的動(dòng)態(tài)跟蹤與管理，提高了集裝箱運(yùn)輸?shù)男屎托畔⒌墓蚕?。這種系統(tǒng)一般使用被動(dòng)式RFID技術(shù)，在集裝箱碼頭應(yīng)用較多。通過(guò)這種系統(tǒng)不僅加快了車(chē)輛進(jìn)港提箱的速度，而且對(duì)車(chē)輛提箱進(jìn)行了嚴(yán)密的管理，并減少了人為因素造成的差錯(cuò)。貨運(yùn)集裝箱識(shí)別新生兒管理新生兒安全管理：當(dāng)嬰兒出生時(shí)，將一個(gè)RFID標(biāo)簽粘貼在一個(gè)柔軟的纖維帶上，通過(guò)固定器纏繞在嬰兒前臂或腳上。嬰兒的健康記錄、出生日期、時(shí)間及父母姓名等信息被輸入安裝在中心服務(wù)器上的系統(tǒng)，接著員工采用一臺(tái)RFID閱讀器讀取分配給該嬰兒的ID碼，將ID碼與存儲(chǔ)在軟件里的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。如果有嬰兒靠近出口或有人企圖移去嬰兒安全帶時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)送警報(bào)。病患者動(dòng)向追蹤：對(duì)于老年失智或有疑似傳染病的病患者，需要隨時(shí)照看并掌握其行蹤，將讀取器設(shè)置在病房、大樓出入口與醫(yī)院大門(mén)附近，一旦病患者脫離活動(dòng)范圍，身上所佩戴的標(biāo)簽便會(huì)發(fā)出警示訊號(hào)，主動(dòng)通知護(hù)理站。嬰兒管理圖示第二代身份證的防偽使用非接觸式IC卡芯片作為“機(jī)讀”存儲(chǔ)器。二代證芯片采用智能卡技術(shù),內(nèi)含有RFID芯片，此芯片無(wú)法復(fù)制，高度防偽。優(yōu)點(diǎn)是芯片存儲(chǔ)容量大，寫(xiě)入的信息可劃分安全等級(jí)，分區(qū)存儲(chǔ)，包括姓名地址，照片等信息。二代身份證讀卡器是一種能判斷身份證是否偽造的設(shè)備，像驗(yàn)鈔機(jī)一樣，能對(duì)身份證真?zhèn)芜M(jìn)行有效識(shí)別，二代證內(nèi)含有RFID芯片，通過(guò)二代身份證讀卡器，身份證芯片內(nèi)所存儲(chǔ)信息，包括姓名，地址，照片等信息將一一顯示，配合身份二代身份證讀卡器，假身份證將無(wú)處藏身。產(chǎn)品防偽

偽造問(wèn)題在世界各地都是令人頭疼的問(wèn)題，在中國(guó)大量偽造產(chǎn)品充斥市場(chǎng)將會(huì)沉重打擊民族工業(yè)?，F(xiàn)在應(yīng)用的防偽技術(shù)如全息防偽等技術(shù)同樣也被不法分子偽造。

RFID應(yīng)用于防偽，將更加有效解決長(zhǎng)期困擾企業(yè)的商品被假冒的問(wèn)題，抑制造假現(xiàn)象。防偽的原理是將商品識(shí)別號(hào)（ID）即防偽碼寫(xiě)在RFID芯片中，這個(gè)ID在生產(chǎn)、銷售等所有環(huán)節(jié)中是唯一的；芯片被制作成標(biāo)簽，電子標(biāo)簽被附加在商品上，使它成為商品不可分割的一部分。當(dāng)電子標(biāo)簽被迫與商品分離時(shí)，商品的完整性被破壞，商品被認(rèn)為已被消費(fèi)，防偽結(jié)束。五糧液在酒瓶蓋上集成小型超高頻電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)酒類防偽功能。RFID技術(shù)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用在生產(chǎn)品在流水線上移動(dòng),到達(dá)工位后由工人取下再生產(chǎn)品進(jìn)行零配件組裝,完成后再放回流水線,直到完成所有工序。系統(tǒng)主要包括兩個(gè)或多個(gè)固定RFID讀寫(xiě)器。每個(gè)在生產(chǎn)品都加上RFID標(biāo)簽。當(dāng)帶有RFID標(biāo)簽的在生產(chǎn)品，以先后順序經(jīng)過(guò)固定的讀寫(xiě)器時(shí),讀寫(xiě)器將讀取產(chǎn)品上的標(biāo)簽信息，并將數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)上位機(jī)。進(jìn)而判斷在生產(chǎn)品的完成情況及各個(gè)工位的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。德國(guó)寶馬公司就在其裝配流水線上配有射頻識(shí)別系統(tǒng)，射頻卡上帶有詳細(xì)的汽車(chē)所需的所有要求，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器，這樣可以保證汽車(chē)在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。RFID技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

將RFID標(biāo)簽貼于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的貨位、托盤(pán)、集裝箱甚至單上，標(biāo)簽內(nèi)包涵元件規(guī)格、序列號(hào)等信息，用電子標(biāo)簽來(lái)代表貨位、托盤(pán)、集裝箱等，物資的物理移動(dòng)的結(jié)果由標(biāo)簽與讀寫(xiě)器進(jìn)行記錄、自動(dòng)處理。管理人員可利用