无线射频识别技术(RFID)是非接触式自动识别技术的一种,相对于传统的磁卡及IC卡技术,具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点。下面是学习啦小编带来的关于无线射频识别(RFID)技术的应用论文的内容,欢迎阅读参考!
浅谈无线射频识别(RFID)技术的应用
摘要:超市内使用条形码作为商品识别的技术已经非常成熟。然而条形码因为存在必须使用人工接触式读取,信息只能读取不能写入,不能同时识别多个标签等缺点,RFID技术的优势正好可以解决条形码技术存在的问题。然而RFID技术目前并没有在超市内实际运行,主要原因便是成本较高和多商品标签读取容易碰撞,而且使用基于RFID的计费付费系统会使原有的系统存在的数据出现冲突。
关键词:RFID;RFID技术;RFID应用
1RFID技术概述
射频识别(RadioFrequencyIdentification,以下简称RFID)亦称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术。RFID技术越来越受到人们的重视,在我国,RFID技术在工厂生产、铁路运营、仓储物流、贵重品贸易、身份识别等领域得到长足发展,已经有相当成熟的应用。[4]
RFID技术的技术原理是利用感应识别特定的电子标签(RFIDTags)发出的无线电波特定频段的能量,或由电子标签主动发送某一频率的信号,进行非接触式双向通信,完成目标识别和数据交换目的的自动识别技术,而不需要识别系统(一般是RFID阅读器)与电子标签之间建立机械或光学接触。[5]RFID技术可应用的领域十分广泛,可以说,在物联网的概念中,RFID技术被看作是继互联网和移动通信两大技术之后的第三大技术。
RFID系统组成包括硬件和软件。其中硬件主要包括电子标签、阅读器(Reader)、计算机、网络设备;软件主要包括应用软件、嵌入式软件(又称中间件)、数据库系统。
2RFID和其他识别技术的比较
RFID技术和条形码等其他识别技术相比,有以下几个特点:远距离读写,存储量大,可重复使用。使用寿命长。可以同时识别多个标签。形状不受限制。耐环境变化,保养方便。数据安全。
3RFID应用时的制约因素
RFID技术目前尚在托盘标签而未达到单品标签的阶段,原因之一就是成本。第二个制约因素是安全问题。第三个问题在于标准和频段的不统一。
总而言之,由于受到技术水平和标准问题的限制,RFID技术目前尚在部分行业得以应用,未能建立完整的产业链,而在超级市场等零售业界,更只是在实施试点项目,未能形成普遍的气候。
4RFID系统优势
RFID标签全面取代条形码后,能带来更多的便利、快捷、创新和利润。首先是能大大减少人工计费的失误,将现有的计费系统耗时减少1/2到2/3,减少商品非预期性损失等,能给顾客和零售商均带来极大的便利。
5现有条形码系统存在的问题
1)条码条形码是"可视技术",扫描器必须人为操作,只能接收它视野范围内的条码条形码。
2)条形码的数据不能更改。
3)条形码对完整性有较高要求。
4)条形码只能识别生产者和产品,并不能辨认具体的商品,
5)条形码虽然只存储了少量数据,但这些数据却是未经过编码的,识别码是全球通用,因此数据保密性和安全性还是有一些欠缺。
而以上这种种问题,使用基于无线射频识别(RFID)的超市购物自动计费系统则可以一一解决。
6RFID技术的实现
根据前文所述可以通过设计RFID通道、阅读器勘误(中间层)和自动计费系统来实现。
1)RFID通道
RFID阅读器通道,简称RFID通道。它将阅读器固定在收银台附近的三个位置,从不同的位置对购物车进行计费。其设计如图1所示。
2)阅读器勘误(中间层)
3)自动计费系统
7RFID技术的应用
进入21世纪后更是因为其定位追踪及数据交互方面的优势,RFID技术越来越受到人们的重视,在我国,RFID已经在生产及包装业、产品仓储中、配送中心、门禁管理中、产品防伪中、制造业中、生产物流实验系统等广泛应用,相信在不久的将来RFID技术的应用会越来越广泛。
试论RFID无线射频识别技术的应用
RFID无线射频识别技术基本介绍
1、RFID基本原理
2、RFID技术的历史与发展
3、RFID的工作流程
4、特殊应用环境下RFID天线设计的特殊性
在天线性能标准方面,最重要的标签天线性能参数为天线的阅读距离r,为了保证较长的阅读距离,标签天线要有至少0dB以上的增益,同时,对于标签天线和标签芯片组成的电路来说,标签天线到标签芯片要有较高的功率传输系数,而较高的功率传输系数由标签天线与标签芯片的较好匹配来实现。其次,在天线设计要求方面,标签天线的形状和大小要适合嵌入或贴在被识别的物体上,或者附于印刷标签内;另外,必须控制标签的制造成本,这要求标签的天线结构简单。
RFID技术应用在智能电网中,实现智能电表批量出入库功能,则需要更为高效读写性能和严格的尺寸要求,即整个天线的外形尺寸要小于70mmx30mm;识读距离大于3m。对此,通过采用商业电磁仿真软件AnsoftHFSS进行数值模拟仿真,设计出了一款可满足智能电表应用需求的、尺寸为65mmx25mm的RFID天线。仿真时芯片阻抗设置为10-j140,表1为智能电表RFID天线的RCS参数。
通过对标签天线应用在不同厂家的智能电表中,实测结果为:最小测试距离为4m,最大距离为9m。群读识别率100%,完全满足智能电表的应用需求。
二、RFID技术应用情况
1、物流与零售领域的应用
在RFID技术的应用领域中,物流仓储是最有潜力的领域之一,目前,在国际物流市场,UPS、FedEx、DHL、TNT国际四大物流巨头都在积极试验RFID技术,并准备大规模应用提升其物流能力。在物流管理系统中,将以RFID标签作为物流管理过程中物品的信息载体,用RFID读写器进行信息采集,实现在物流管理过程中出入库、盘点、运输等关键作业环节中信息的快速批量采集,实现物流管理中信息采集的自动化,提升物流管理水平和效率。应用的过程包括:物流过程中的货物追踪,信息自动采集,仓储管理应用,港口应用,邮政包裹,快递等。
另外,由Wal-Mart、Metro等零售集团一手推动的RFID应用,已经可以为零售业带来包括降低劳动力成本、提高商品可视度,降低因商品断货造成的损失,减少商品偷窃现象等等好处。应用的过程包括:商品的销售数据实时统计,补货,防盗等。
2、电力系统的应用
(3)电力智能封印管理方面。电力智能封印是带有特定标识,装设在电能计量设备上,用于识别非法窃电行为,确保计量安全可靠的机械装置。传统的封印采用铅封或普通塑料封,容易仿制、容易开启,防伪性能差。封印上只有数字编码,仅靠人工识别,不便于管理。在封印上引入RFID技术,可从根本上解决上述问题。RFID封印采用RFID射频识别技术,具有全球唯一的编码(TID码),具有极高的防伪性,且RFID编码具有存储容量大、抗干扰能力强、读取距离远及可以写入用户信息进行二次加密等优点。同时,配合智能封印管理系统,可实现电力智能封印产品的信息化、精细化、集成化管理。
3、安全管理方面的应用
RFID技术由于具有快速读取与难伪造性,已被广泛应用于安全管理和个人身份识别。日常生活当中用得最多的就是门禁卡,这是一种内嵌RFID标签的个人身份卡,可以在门禁处对个人身份进行鉴别;还有,现在世界各国正开展的电子护照项目,包括我国的第二代身份证,学生证等其它各种电子证件;类似的,某些银行的信用卡和支付卡中都内嵌了RFID标签;另外,还有一些卡片使用RFID标签自动的缴纳公共交通费用,目前很多地方的地铁和公交系统已经应用了这类卡片。
三、经典案例分析
1.Wal-Mart的RFID革命
通过对Wal-Mart的RFID应用分析,我们不难发现RFID应用在仓储等物流环节中具有非常重要的意义。
(1)提高仓储效率。RFID技术的使用可以说是物流管理领域的一次革命,由于其自身超空间非接触识别的特性,改变了使用条形码时需工作人员逐个扫描的情况。同时RFID技术可以同时识别多个产品,从而极大地提高扫描效率。RFID的使用对仓储效率的提高在入库、在库、出库方面都有所实现。
(2)降低物流成本。RFID技术实现了物流周转中的即时扫描,替代了人工扫描环节,降低人工成本。RFID技术可以在产品入库时检索保质期,在出库时实现“先进先出”,将损耗降至最低。RFID技术可以即时反馈产品存储数量,有效地降低缺货率,从而将缺货风险消除于无形之中。
(3)实现物流管理信息化。RFID依靠自身的可集成性与其他系统相结合形成完备的物流管理信息系统,将整个物流环节数字化、信息化,依靠现代信息技术强大的计算能力与数据分析能力,提高物流管理效率,降低人员需求。
(4)提高服务质量。Wal-Mart通过RFID技术的应用,提高物流管理质量,帮助企业赢得客户满意度,提高自身服务质量。
2.南方电网基于RFID技术的电子化巡检
通过对南方电网基于RFID技术的电子化巡检案例分析,我们发现RFID应用在运用在电力巡检系统中有着重要的意义。
(1)提高巡检的完整性。每个RFID标签有全球唯一的数字标识,可准确地标识每一个设备,避免了人为因素带来的漏检或错检等问题。
(2)解决到位监管。利用目前最先进的识别技术——RFID射频识别技术,通过便携式数据采集器(PDA+读写卡)方便读取RFID标签信息,保证了巡检人员的到位工作。
(3)提高信息的实时性。智能巡检管理系统通过RFID技术对巡检工作流程进行实时监控和记录,实现对巡检工作有效监管,弥补了传统管理中的不足,系统有效地消除缺陷隐患管理中的手工操作及信息传递的延迟性和差错率。
(4)具有可追溯性。通过设备巡视检查掌握设备运行状况,同时可将设备的运行情况记录在RFID标签中,可提前发现设备的缺陷和隐患,及时排除隐患,预防事故发生,对保证电力设备的安全和电力系统稳定,具有重大意义。
四、RFID技术的应用发展趋势
随着国家加大RFID的扶持力度及政策倾斜,RFID产业保持着高速发展的势头。RFID关键技术的不断进步,RFID标签、读写器、系统集成软件、公共服务体系、标准化等各方面都已取得新的进展,RFID的应用发展也将越来越广泛,主要的发展趋势归纳如下:
(1)EPC系统将在物联网技术推广应用。EPC系统是一个复杂、全面、综合的系统,包括EPC编码、网络、通信协议等内容,它是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上,利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码,从而构造了一个实现全球物品信息实时共享的物联网。
(2)RFID技术应用将会更便捷高效,并朝多功能方向发展。随着3G移动技术、IT技术的不断提高、普及,RFID读写器设计与制造的发展趋势是将向多功能、多接口、多制式,并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展;同时,多读写器协调与组网技术将成为未来发展方向之一。
(3)RFID的行业化、细分化将是未来的发展趋势。随着RFID厂商的实施经验不断增长、技术不断进步,将会针对行业需求提出各种应用方案,越来越多的RFID行业定制化日益明显,变得更容易。
(4)RFID将加速与其他产业进行融合。当RFID系统应用普及到一定程度时,RFID与互联网、电子商务结合将是必然趋势,也必将改变人们传统的生活、工作和学习方式。同时,与其他IT产业一样,当标准和关键技术解决和突破之后,RFID也将与其他产业融合形成更大的产业集群,并得到更加广泛的应用,实现跨地区、跨行业应用。
因此,在全社会运用信息技术提高经济运行效益和质量的推动下,RFID无线射频识别技术将会逐渐应用到社会经济生活的各个领域,并发挥越来越大的作用,应用前景广阔。