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射频识别技术精选(九篇)

射频识别技术

第1篇:射频识别技术范文

关键词:射频识别技术 射频卡 分类

引 言

射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)实际上是自动识别技术(AEI,Automatic Equipment Identification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是,通过采用一些先进的技术手段,实现人们对各类物体或设备 (人员、物品) 在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

目前,应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。

1 射频识别技术简介

20世纪80年代,由于大规模集成电路技术的成熟,射频识别系统的体积大大缩小,使得射频识别技术进入实用化的阶段,成为一种成熟的自动识别技术。

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别,因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中,完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。 芯片仅需连接天线(和电池),可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式,比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比,射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中,读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后,解码并进行错误校验来决定数据的有效性,然后,通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡,而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数,甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2 射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是:射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合,像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级,阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长,可达十几m,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源射频卡不含电池,利用读写器发射的电磁波提供能量,重量轻、体积小、寿命长、很便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十cm,且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡,使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中,一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离,确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长,射频卡之间的距离就要大,应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能,这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡,它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3 国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多,像德州仪器、 Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点,自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用;瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统,调度员可以实时掌握火车运行情况,不仅利于管理,还大大减小了发生事故的可能性;德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示,射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见,射频识别技术具有广阔的市场前景。

4 射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程,由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在,射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及。

目前,我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然,这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及,都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1 安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如,可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等,目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器,人员出入时自动识别身份,非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式,将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面,如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产,可以跟踪一个物品从某一建筑离开,或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡,还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器,当钥匙插入到点火器中时,读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号,汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法,汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是,司机自己带有一射频卡,其发射范围是在司机座椅45~55cm以内,读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时,系统发出三声鸣叫,然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能:倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭,这时读写器就需要读取另一有效ID号;假如司机将该射频卡带离汽车,这样读写器不能读到有效ID号,引擎就会自动关闭,同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(Electronic Article Surveillance, EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡,和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下,射频卡接近扫描器时会被探测到,同时会报警。如果货物被购买,由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里),或者用磁场来使射频卡失效,或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2 商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视,提高生产率,改进生产方式,节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡,以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中,选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来,汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车,如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统,使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求,在每个工作点处都有读写器,这样可以保证汽车在各个流水线位置,能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理,能有效地解决与货物流动有关的信息管理,不但增加了处理货物的速度,还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上,读写器和天线都放在叉车上,每个货物都贴有条码,所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里,与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时,由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样,管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题,将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低,且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜,而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂,使伪造者望而却步。射频卡本身有内存,可以储存、修改与产品有关的数据,利于销售商使用;体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成,而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全,还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡,而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中,磁卡、IC卡容易损坏,而射频卡则不易磨损,也不怕静电及其它情况;同时,射频卡用起来方便、快捷,甚至不用打开包,在读写器前摇晃一下,就完成收费。另外,还可同时识别几张卡.并行收费,如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差,射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3 管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别,是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长,内有一个线圈,约1000圈的细线绕在铁氧体上,读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中,由于人员太多,有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置,就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中,运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡,在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时,计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号,并记录当时的时间。这样,每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间,不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中,如果每隔5km就设置这样一个垫片,还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线,这些天线与读写器相连,而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时,赛车的ID号和时间就被记录下来,并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时,每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4 交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前,中国的高速公路发展非常快,而高速公路收费却存在一些问题:一是在收费站口,许多车辆要停车排队,成为交通瓶颈问题;二是少数不法的收费员贪污路费,使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上,能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费,同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向;人工收费,包括IC卡的停车收费方式,终将会被淘汰。预计在未来10年内,高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面,解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导,提高道路的利用率,深挖现有交通潜能也是非常重要的;而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆,记录违章情况。另外,公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息,会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中,使用RFID系统很大的优势在于:火车是按既定路线运行的,因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据,能够得到火车的身份、监控火车的完整性,以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故,同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码,现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边,读写器安在铁路沿线,就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

目前,射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日,铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统,为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。

第2篇:射频识别技术范文

RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。

或许这些预测过于乐观,但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、sap和sun。

二、射频识别技术发展历史

从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的利用反射功率的通信奠定了射频识别技术的理论基础。

射频识别技术的发展可按十年期划分如下:

1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。

1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。

1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。

1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。

1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。

至今,射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

三、无线射频识别技术

RFID系统的组成及其工作原理

RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答器等),由耦合元件及芯片组成,其中饱含带加密逻辑、串行EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。

电子标签具有智能读写和加密通信的功能,它是通过无线电波与读写设备进行数据交换,工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器,有时也被称为查询器、读写器或读出装置,主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数据加密,将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。

RFID系统的工作原理如下:阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理;若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEPROM中的内容进行改写,若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息。

在RFID系统中,阅读器必须在可阅读的距离范围内产生一个合适的能量场以激励电子标签。在当前有关的射频约束下,欧洲的大部分地区各向同性有效辐射功率限制在500mW,这样的辐射功率在870MHz,可近似达到0.7米。美国、加拿大以及其他一些国家,无需授权的辐射约束各向同性辐射功率为4W,这样的功率将达到2米的阅读距离,在获得授权的情况下,在美国发射30W的功率将使阅读区增大到5.5米左右。

RFID技术的分类

RFID技术的分类方式常见的有下面四种:

根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频(30kHz~300kHz)、中频(3MHz~30MHz)和高频系统(300MHz~3GHz)。RFID系统的常见工作频率有低频125kHz、134.2kHz,中频13.56MHz,高频860MHz~930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。

低频系统特点是电子标签内保存的数据量较少,阅读距离较短,电子标签外形多样,阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等;中频系统则用于需传送大量数据的应用系统;高频系统的特点是电子标签及阅读器成本均较高,标签内保存的数据量较大,阅读距离较远(可达十几米),适应物体高速运动,性能好。阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性,但其天线宽波束方向较窄且价格较高,主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合,多在火车监控、高速公路收费等系统中应用。

根据电子标签的不同可分为可读写卡(RW)、一次写入多次读出卡(WORM)和只读卡(RO)。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等;WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,比RW卡要便宜;RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。

根据电子标签的有源和无源又可分为有源的和无源的。有源电子标签使用卡内电流的能量、识别距离较长,可达十几米,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源电子标签不含电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,利用阅读器发射的电磁波提供能量,一般可做到免维护、重量轻、体积小、寿命长、较便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十厘米,且需要阅读器的发射功率大。

根据电子标签调制方式的不同还可分为主动式(Active tag)和被动式(Passive tag)。主动式的电子标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器,主要用于有障碍物的应用中,距离较远(可达30米);被动式的电子标签,使用调制散射方式发射数据,它必须利用阅读器读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。

四、无线射频识别技术改变生活

RFID是通过无线电波扫描基于芯片的电子标签,以实现对物体的识别。这是一项应用前景非常广泛的网络技术,它实现了网络与物理世界的联络。RFID芯片只有蚂蚁头大小,很容易嵌入任何商品标签。德国的世界杯门票就是未来票务革新的一个开端。未来的足球赛、大型演唱会、大型国际会议,甚至紧缺的机票、火车票都可以通过RFID实现有效管理,杜绝倒票和其他不安全因素。

在安保领域,RFID技术应用也开始普及,德国法兰克福机场与日本东京机场联合应用该技术,提高行李安检效率。法兰克福机场电子扫描仪检测的数据,东京也很快能看到。在美国有近100万个家庭宠物携带有这种芯片,一旦宠物走失,主人能很快地找回。2004年9月,日本的一家私立小学在学生书包上也安装了RFID芯片,家长能随时知道孩子的去处。 2004年底的印度洋大海啸后,死难者遗体的鉴定成了一大难事,而今后游客只要注射了RFID芯片,在任何地方遇到事故或被劫持,就能很快被发现。

五、无线射频识别技术发展存在的问题

RFID技术发展的前景是难以估量的,从厨房到展览馆,从超市到迪斯科舞厅,可以说没有哪个经济领域的分支可以不应用RFID的。然而,这一技术的应用可能也会产生某些负面影响。例如:RFID芯片的普遍应用将大大减少零售业的人力需求,这将可能导致员工的失业,并引起员工对新技术的抵触情绪。

由于RFID技术的来临太快,许多技术细节问题也还没有得到解决。到目前为止,RFID技术还没有最终的标准和统一的频率。欧洲RFID系统发射的是一种频率,美国发射的是另一种频率。另外,无线电波的发射受到液体和金属的影响,因此,对饮料和罐头这样的商品应用RFID还比较困难。重要的一点是还不清楚,谁来承担新技术的开发成本,商业零售商和技术供应商之间为此还存在争论。

RFID的广泛应用还引起数据和消费者保护争论。目前,全球都在关注美国关于解决消费者针对超市强行进入私人生活的话题。德国比勒费尔德民权联合会也发起了捍卫个人数据隐私的倡议,反对所谓的间谍芯片。该机构认为,随着RFID芯片越来越容易地被隐藏在鞋子或衣服里,完全有理由相信,未来这种芯片的扫描仪或识别器也会被安装在墙上、门槛里、加油站柱子上或楼梯上,企业可以用来随时随地监控员工或消费者的行为。

批评者是否夸大了RFID的负面影响还有待质疑,事实上目前RFID芯片的无线电波发射范围还很有限。

第3篇:射频识别技术范文

关键词:射频识别技术;身份验证;IC卡;智能

中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-02

1 引言

RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术[1],俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,具有简单,快捷,方便的特点。本文使用了其最基本的识别验证功能,配合FASTRAX终端来实现车载司机的身份合法性,提高了车辆的安全使用性。

2 RFID系统的基本组成及特点

基本的RFID系统由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)、天线(Antenna)和逻辑处理终端几部分组成[1]。如图1所示。

图1 身份识别验证系统原理图

电子信息卡也称为智能标签,由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签,其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。阅读器:阅读器又称读头、读写器等,它在RFID系统中扮演着重要的角色,主要负责与电子标签的双向通信,同时接受来自主机系统的控制指令。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置,是RFID系统信息控制和处理中心。

3 RFID身份验证系统的设计与实现

3.1 系统的设计

在本系统中,选择MIFRAE 1K做为电子标签[2-3],读卡器选择ACS公司的ACR122S读写器,支持ISO14443无线射频卡通信协议,适用于MIFARE 1K通信操作,并且提供了LED,蜂鸣器用于配合验证身份,此外利用其RS232接口与FASTRAX进行验证通信,系统物理结构如图2所示。

图2 身份识别验证系统物理结构部分

3.2 身份识别系统认证协议设计

无线射频技术的安全性至关重要,因此读卡器和电子标签之间的认证流程和通信安全性需要特别设计,本文采取的认证机制运用了读卡器和标签的互相认证。在这种认证机制中,读卡器与电子标签卡在出厂设置时都会存储一个公共的认证密钥K,并认为这个公钥是安全的,此公钥用于计算随机通信密钥,每次通信交易的密钥都会有所区别,无法被其他设备所复制。其机制流程如图3所示。

图3鉴别机制[4-6]

鉴别机制的执行过程如下:

(1)读卡器向射频卡发送认证请求命令。

(2)信息卡返回初步认证数据。

(3)读卡器接收响应后,产生随机数A并且和公共密钥K加密运算用形成公钥信息发送给射频卡。

(4)信息卡接收到读卡器的公钥与已有的公钥比较,相同则解密随机数A并产生随机数B,用公共密钥和B进行加密形成二次认证数据发送给读卡器;不相同则认证失败。

(5)读卡器成功接收后将接收的二次验证信息利用随机数B运算产生的数据再一次发送给信息卡,并用公共密钥解密,解析出随机数A′并与之前的随机数A对比,相同则认证成功;否则认证失败。

4 结语

RFID射频识别是一种非接触式的新型认证技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。作为身份认证技术非常合适,在这里我们将其运用到了交通运输领域,方便和安全的控制了车辆引擎的工作状态,便于公司对驾驶员和车辆的管理。本文仅给出了其中的一个应用,以供参考。

参考文献:

[1]曾繁景,刘瑞东,李红波.基于RFID车辆网络信息管理平台的设计[J].通信技术,2009,42(08)l132-134.

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[3]Philips Semiconductors,Mifare Standard 1K/4K Byte Card IC MF1 IC S70 Functional Specification[EB/OL].[2008-10-10].

[4]周长征,杨杰.车载GPS/GPRS实施定时系统关键技术研究[D].湖南:武汉理工大学,2007.

第4篇:射频识别技术范文

【关键词】UHF RFID CD-RFID ISO/IECl 8000-6 正交码分组网 一致性检测

1 UHF RFID空中接口标准

在已有的RFlD技术标准中,ISO/lECl8000系列标准最具有代表性和权威性,它规定RFID是物联网的组成部分。该标准基本内容包括:物理层和媒体接八层参数、通信协议参数和抗碰撞参数,相应的测试标准是lSO/IECl8047、18046。

ISO/IEC18000-4/-6/-7分别规定了2.4GHz、860MHz~960MHz和433MHz通信一致性参数,目的在于保证不同厂家生产的同类型RFID设备具备互操作性。其中ISO/IEC18000-6具有特别重要的地位,其演进模式之多足可说明各国对860MHz~960MHz这个频段标准的关注。它作为空中接口(无源标签)通信一致性参数标准,2002年5月4日获通过,包含Type A和Type B两种模式。2005年由EPC GIobal提交的EPC C1 G2标准被采纳为Type c。201 O年3月,由多家公司支持的加拿大IPICO公司又提交了TOTAL标准并被采纳为Type D。新版标准把Type A、Type B、Type c和Type D综合成一册,并在Type C中增加了电池辅助无源标签,和与传感器联接使用有关的内容。

为适应物联网对UHF RFID增强接入能力的需求,学术界有人寄希望于引入扩展频谱技术和实现码分应答,CD-RFID技术系列之一已经有所介绍。但这均处于探索过程之中,尚未能形成完整的系统设计。

本文研究提出码分射频识别(CD-RFID,Code DiVlSion Radio Frequency ldentificatlon)技术体制。其系统设计特点是以通信思维主导系统设计,按特定的UHF RFlD空中接口无源标签应用环境规划方案,以无源标签芯片功耗与能源保障为制约条件,实现正交码分接入与直接序列扩展频谱一体化、正交码分并行应答、多进制扩展频谱编码指令传输和正交码分读写器组网,构成完整的码分射频识别系统解决方案。

2 CD―RFID与现行体制的性能对比

(1)现行UHF RFID空中接口标准基于传统的雷达思维

CD-RFlD认为无源标签UHF RFID空中接口适合于雷达模型,视标签为被探测的目标,只相当于一个无源散射体;标签对探测信号的响应能力仅仅表现为后向散射,其数值表征为雷达散射截面。

定义如下名词:

后向散射(Back Scatter):读写器发射的功率经标签返回部分能量的物理现象。

散射截面(Scatter Section):反映读写器发射功率经标签返回能量的能力。

按雷达思维建立以波形、到达时间、雷达散射截面为重点的参数体系,建立从读写器经标签再返回读写器的闭环检测方法。

(2)码分射频识别基于通信思维

CD-RFID把UHF RFlD空中接口分为读写器到标签和标签到读写器2个通信链路,视标签为具有调制解调能力的通信终端。

按照通信思维,可以定义标签接收灵敏度、读写器接收灵敏度等参数,建立以系统设备能力为主导的参数体系,实现按开环检测方法规定的产品一致性检测。

(1)现行UHF RFID空中接口标准参数体系

雷达信号处理关注接收回波的波形变化、返回时间,以及代表反射强度的雷达散射截面特性,识别被探测目标。可以说,雷达所要获取的信息主要来自由目标引起的反射波形的变化,而不是信号固有特征。因此,上述参数构成了基于雷达思维的现行UHF RFID空中接口标准所建立的参数体系。

(2)CD-RFID基于通信思维的参数体系

定义通信系统参数的目的在于实现系统通信资源的合理使用,方便通信设备的一致性检测和工程应用系统设计。所以通信系统参数体系以系统设备能力为特征,使用统一的量纲dB、dBm。

(1)现行UHF RFID空中接口标准以ASK线性调制为基本调制方式,技术实现简单,适合于无源标签;但制度增益低,抗干扰能力弱,系统功率资源利用率差。

(2)CD-RFlD UHF RFID空中接口下行信道采用AsK加直接序列扩展频谱,上行信道采用PSK加直接序列扩展频谱,提高了系统设备能力,可转换为克服现行系统瓶颈的资源。

(1)现行UHF RFID空中接口标准上行信道传输速率为40kb/s~640kb/s,下行信道传输速率为26 7kb/s~128kb/s。由于系统设备能力关系,实际应用中很难达到上述速率的上限。

(2)CD-RFID UHF RFID空中接口上行信道传输速率为160×4kb/s,下行信道传输速率为160×2kb/s。由于扩展频谱增益,传输速率比较容易实现。

(1)现行UHF RFlD空中接口标准属于单信道设计,频谱资源得不到充分利用;而且多标签共用单信道,碰撞概率高,接入效率低,标签读取通过率低。所有的防碰撞算法改进,只能是稍稍改善,并没改变读取通过率低下的基本特征。

多读写器密集配置应用,读写器碰撞概率高,协调读写器碰撞又以损伤通过率为代价。

(2)CD-RFID UHF RFID空中接口多信道正交码分接入,加以时域分散设计,碰撞概率大大降低,接入效率大大提高,标签读取效率成多倍改善。

多读写器密集配置可以按正交码分组网应用,不会出现读写器碰撞。

(1)现行UHF RFID空中接口标准的闭环检测方法,不能将读写器性能与标签性能有效地分割,以致同一厂家的读写器与本厂标签配套应用效果可能很好,而与其它厂家配套应用效果可能会很差。

(2)CD-RFlD UHF RFlD空中接口采用开环检测方法,按读写器和标签性能参数分别给出检测结果,有助于保证设备的互换性。

3 CD―RFID的应用特点

(1)一般应用特点

与ISO/lECl8000-6相比,CD-RFID接入能力增强,抗干扰能力提高,总的系统设备能力增长,直接效果是改善了标签读取通过率,更为系统新的设计增加了资源调剂的可能,为工程应用带来更多方便。

(2)单读写器高效应用

单读写器应用情况下,可根据待盘存标签数和读取速度需求灵活配置多信道能力,实现不同数量和读取速度的适应性配置。

在多通道车辆不停车收费应用场合,可用一台读写器覆盖多车道,从而消除每车道分别读取涉及的读写器碰撞。

(3)多读写器组网应用

多读写器密集配置情况下由于不需考虑读写器碰撞,可以在空间域(波束覆盖区)重叠布网,固定读写器与手持读写器联合组网而互不干扰。

第5篇:射频识别技术范文

关键词:射频识别技术,推广应用

 

射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术,俗称“电子标签”,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。论文参考网。RFID标签相当于条形码技术中的条形码符号,但它与条形码是2种不同的技术,有不同的适用范围。与条形码相比,它有着不可比拟的优势:防水、防磁、耐高温、体积小型化、形状多样化,使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如,不需要光源、可以透过外部材料读取数据、能够同时处理多个标签、可以对所附着的物体进行追踪定位等。RFID已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一,在生产、零售、物流、交通等各个行业有着广阔的应用前景。

1 应用发展目前RFID技术在美国、欧洲和日本等发达国家已经广泛应用于工业、物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身分标识、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费。在我国比较典型的应用主要有防伪、工业自动化、交通信息化管理、物流与供应链管理等方面。

据英国调查公司IDTechEx于2008年1月16日报告指出,2007年全球RFID市场增长势头强劲,市场总值约50亿美元,增长主动力是处于高峰期的我国二代身份证,卡片和基础设备总值达20亿美元,这使我国成为最大的RFID市场。但是,如果抛去二代身份证市场的份额,那么美国是全球最大的RFID市场。从全球范围来看,RFID业务很大程度上仍依赖于政府的推动。同时,医药业RFID项目的数量增长尤其快速。而金融、安全领域的RFID项目数量大约占总数量的48%,其次是客运、汽车领域,项目数量占19%。另外,IDTechEx公司还预测今年全球RFID市场将从2007年49.3亿美元上升到52.9亿美元,这个数字覆盖了RFID市场的各个方面,包括标签、阅读器、其它基础设施、软件服务等。这些价值主体主要归功于大量应用于交通和身份证的国际RFID计划。在未来十年,RFID的市场价值将迅速增长,到2018年,RFID市场价值将5倍于2008年RFID市场,而且标签生产量将达到300倍于2008年。

在过去的一年里,我国的RFID市场及技术开始步入一个稳步而快速发展的阶段。国家信息产业部曾做出预测,未来5到10年全球RFID市场规模将达到3000亿美元。由于我国是世界首屈一指的制造业枢纽,RFID产业也将有可观的增长。RFID如今在我国的很多行业都有应用,比如集装箱行业,邮政行业,离散制造业,公路铁路车辆管理,烟草行业等,这些应用相对来说还不成熟,但可以看出巨大的发展潜力。比如对于集装箱制造行业来说,中国占世界集装箱制造量的90%,所以在这一领域应用RFID将是有很大潜力的。从频段来看,大部分应用仍然是集中在低频市场,主要特征是短距离接触,比如身份证、交通卡等。中高频应用相当少,整体规模不大[1]。论文参考网。

虽然RFID的应用有着良好的发展状态和趋势,但仍然存在一系列急需去面对和解决的问题,如标准、成本、产业链建设等主要问题制约着我国RFID技术的推广应用。

2 RFID技术现状分析射频识别系统一般由电子标签和读写器两个主要部分组成。电子标签由天线和RFID芯片组成,每个芯片都含有唯一的识别码(UID)。此外,一个完整的RFID应用系统还包括:

(1)中间件,又称RFID管理软件,它屏蔽了RFID设备的多样性和复杂性,能够为后台业务系统提供强大的支撑,从而驱动更广泛,更丰富的RFID应用。

(2)应用系统软件,记录数据,实现企业管理功能等。

在RFID系统在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面,电子标签中保存有约定格式的电子数据。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。读写器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息,被读写器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[2]。

RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域,涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程中。在过去十年间,共产生数千项关于RFID技术的专利,主要集中在美国、欧洲、日本等国家和地区。按照工作频率的不同,RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)。经过多年的发展,13.56MHz以下的RFID技术已相对成熟,目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术。

近几年来,RFID芯片的制造,标准的制定以及测试技术在我国都取得了一定的成果。电子标签与芯片研发机构目前已经开发出国产UHF,HF电子标签,特别是HF已经比较成熟地实现了规模化的量产,获得广泛应用。读写器及终端方面已经实现了一定程度上的规模化生产,但在总体性能指标上与国外同类产品有一定的差距。在软件及系统集成方面,目前国内有200多家企业,研究机构,大学等从事中间件、RFID数据管理,RFID公共信息服务网络及其应用软件的开发。此外,国内有多家机构在开展具有独立自主知识产权的电子标签封装装备与技术的研发。

虽然,RFID技术在我国起步较晚,但经过几十年的努力,我国在RFID技术上已有一定的技术基础和市场基础,如果措施得当,是完全有机会赶上甚至领先国外竞争对手的。

3推广RFID技术应用建议作为一项技术的推广与普及,既与当时的社会需求与应用环境有关,又取决于它对采纳者所能带来的经济效益。在我国有较成熟RFID应用技术基础、有巨大的市场需求以及广阔的经济发展前景。但是,目前,我国RFID系统推广应用仍有赖于政府的推动。政府应在以下几个方面加大力度,为RFID的应用匹配相关基础设施。

(1)择准时机出台RFID体系标准

RFID标准主要涉及到空中接口协议标准、数据格式标准、公共服务标准、中间件标准、信息安全标准、相关产品标准、测试标准。目前,国际上主要有三大RFID标准体系,即ISO RFID标准体系、EPCglobal RFID标准体系、日本UID RFID标准体系。然而,国内RFID产业的迅速发展没有可以依赖的国家标准,RFID标准又与国家信息安全息息相关。

所以,我国必须根据国家实际情况,坚持及尽快制定一个自主知识产权的RFID国家标准,掌握国家在电子标签领域发展的主动权,并且与国际标准相互兼容,使我国的RFID产品能顺利地在世界范围中流通。对于自主知识产权标准的推出,除了政府的积极推动,同时鼓励我国大专院校、科研院所及企业积极参与国内、国际RFID技术标准和行业应用标准的制定,尽快形成能够支撑产业发展及应用的RFID标准体系,以标准化推动RFID技术更新及应用。RFID标准体系基本结构如图1所示[3]。

而且,我国RFID技术标准出台的时机也非常关键。标准过早出台,可能在后继的推行过程中,标准会与切实可行的技术方案存在冲突。如果推出过晚,在国内出现多个遵循其他技术标准的规模应用后,会对标准的推行形成很大阻力。

(2)降低技术研发和应用成本

RFID系统的制造成本可望随着信息技术的发展和应用领域的扩大而大幅降低。成本问题针对不同行业而言的,一般认为价格在5美元以上芯片,主要为应用于军事,生物科技和医疗方面的有源器件;10美分到1美元左右的常为用于运输、仓储、包装、文件等无源器件;消费应用如零售的标签在5~10美分;医药、各种票证、货币等应用的标签则在5美分以下。目前很多准备实施RFID系统的单位普遍认为居高不下的成本是阻碍他们导入RFID的关键因素之一。标签成本将直接影响RFID的市场规模,要实现大规模应用,就必须降低成本。

RFID在单件低价物品上的使用就会导致成本陡涨,甚至可能超过物品本向的价值。所以,在研究使用RFID电子标签系统时,要充分研究系统优势以抵消所提高的成本,对标签生产的设备及材料进行研究,以降低生产成本。其实,成本问题关键还要看投入产出比,在控制标签价格远低于商品价值的基础上,如能大规模应用,同时RFID系统的应用将会给企业的业务流程大大改善,减少人力成本,提高工作效率,这就使RFID应用的相对成本降低了[4]。

另外,逐步开发和推进RFID的应用,在技术比较成熟、价格不敏感的行业中先进行RFID的应用,以点带面的推动RFID的发展。在RFID产品的价格下降和应用成熟后,再在生产、物流、零售等广大领域推广。论文参考网。在这个方面,政府和行业组织可以共同努力建立公共的RFID实验室和若干典型的应用示范案例等公共的平台,让各企业能够共享资源,从而有效的降低技术研发和应用的成本。

(3)制定发展策略,建设完整的产业链

RFID产业链包括芯片的设计与制造、标签封装、天线的设计与制造、读写设备开发与生产、中间件、应用软件和系统集成集成等环节。在RFID系统中,会涉及到众多的行业和部门,图2为比较典型的行业结构[3]。

从整个产业的情况来看,我国在芯片、中间件和后台软件等方面与国外领先的技术还有很大的差距。要想在关键技术和领域突破,应该由国家和政府牵头,投入巨资兴建巨大的项目工程;而地方政府应选择在封装、读写器、系统集成等方面找准切入点,集中突破。

我国应该制定RFID的发展策略,可以通过制定符合我国实际的RFID产业规划及相关政策,将RFID产业纳入国家重点发展领域;营造良好的技术和产业发展环境,鼓励企业在RFID领域投资、生产,推动RFID产业基地的形成,支持行业应用RFID技术。通过政策、法规、经济、行政等多种手段,对RFID制造、基地建设和应用给予扶持。同时,鼓励我国大专院校、科研院所及企业进行具有自主知识产权的技术产品和标准的开发,建立开放式的技术研发基础平台、支撑RFID技术应用的公共服务平台以及RFID技术测试环境和认证管理机制及质量保障体系。从而形成一个完整的RFID产业链,推动RFID技术的应用。

RFID技术将在不远的将来引起生产和生活方式的全新革命,在国外积极发展和应用RFID技术的情势下,如果我国不发展自己的RFID产业就会受制于人,就会在新一轮技术革命中落伍。

参考文献

[1] 文浩。2007中国RFID发展分析报千。专家论坛,2008,(2):50~54。

[2] 王伟。射频识别(RFID)技术及其应用的研究。安徽师范大学学报(自然科学版)。2008,31(2):139~141。

[3] 陈鹏。RFID产业链浅析。解决方案,2008,(2):34~35。

[4] 郝良彬,李有科。RFID在发展过程中遇到的各种问题分析。金卡工程,2008,(1):49~51。

第6篇:射频识别技术范文

无线射频识别技术,英文全称为Radio Frequency Identification,简称为RFID,俗称电子标签,是非接触式自动识别技术的一种,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,实现人们对各类物体或设备在不同状态下的自动识别和管理。

最简单的无线射频识别系统是由标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成,实际应用中还需要其它硬件和软件的支持。

无线射频识别系统的工作原理是一个带有芯片的小标签,被安装在一个微型天线上,接收阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,阅读器读取信息关解码后,送至中央信息系统进行有关数据的处理。

无线射频识别技术并不是最近才出现的新技术,在第二次世界大战中这项技术就被应用于区分联军和纳粹飞机的敌我辨识系统中。之后,这项技术主要应用于野生动物跟踪、公路、铁路收费等有限的领域里,因此鲜为人知。随着科学技术的飞速发展和社会的进步,物流业的兴起和发展,这项技术才从幕后走向了台前,尤其是全球最大的零售商沃尔玛公司在2004年宣布,其全球前100家供应商必须在集装箱托盘上使用这种电子标签;麦德龙、塔斯科为代表的跨国零售企业也在2005年开始掀起触及零售物流业供应链的热潮。

目前,在国外,无线射频识别技术发展迅速,特别是在美国、欧洲各国、新加坡、日本等地,这项技术已被广泛应用于物流管理、生产流水线自动化、高速公路自动收费、证件防伪、货物和危险品追踪管理监控、金融交易、仓储管理、车辆防盗、医疗照顾等等领域,甚至台湾把其应用于农业科技中,像蝴蝶兰生产管理、鸡只生产管理、猪只个体识别、花卉拍卖市场等等,来提升其产品的竞争力。在北京举办的奥运会,也采用了这项技术,在门票中使用了电子标签,进行身份的认定和门票的防伪。

随着通信、计算机和网络技术的发展,无线射频识别技术开始在全球的图书馆中逐渐采用。

2 无线射频识别技术的特点与图书馆智能化管理系统

2.1 无线射频识别技术特点

在图书馆的传统业务工作中,条形码识别技术是一项基础技术,在读者证件的管理(识别、使用)、各种文献的管理(典藏、流通)等方面都有广泛的应用。在新技术使用之前,由于条形码技术成熟,价格低廉,在图书馆各项工作中占有绝对优势。但是在多年的使用过程中也显露出条形码技术的局限性,如易磨损,需要经常更换;稍有皱折或破损易拒读;信息存储容易少;仅能单一识别,需在数据库的辅助下,才能得到相关信息;要求近距离接触;易伪造;最关键的是条形码是“可视技术”,扫描仪是在人的指导下工作,只能接收它视野范围内的条形码等等。

无线射频识别技术则是给图书馆各项业务工作带来新的契机和创新。以无线射频识别技术为基础的电子标签具有条形码所不具备的优势:可以防水、防磁、耐高温、使用寿命长,能在恶劣环境下工作、读取范围大距离远、数据存储量大、信息可以多次更改、能够同时处理多个标签、可加密、安全性更高、能够嵌入或附着在不同形状、类型的物品上甚至可以对标签附着物进行追踪定位等等,它与条形码技术最大的区别就在于不要求看见目标,只要在读写器的作用范围内就可以读取标签。

2.2 应用无线射频识别技术的图书馆智能化管理系统

无线射频识别技术在图书馆的使用,使文献加工系统、文献自助借还系统、馆藏清点系统、文献自动分捡系统等等成为可能,从而带动了图书馆所有业务工作的改变,使图书馆管理系统更加人性化、智能化。图书馆的各类文献要实现智能化管理涉及读者、文献、馆藏方位三个因素。如何快速准确地帮助读者找到所需要的文献;如何在数量庞大的书海中确定文献的正确馆藏位置;如何让乱架的文献回归原来位置等等问题在以前技术条件下简直就是不可能实现的任务,而有了无线射频识别系统,这些问题可以迎刃而解。图书馆无线射频识别系统只要通过无线射频识别读者证、无线射频识别文献标签、无线射频识别书架标签这三者采用同频的电子芯片,通过相关设备进行处理,就能实现三者的一体化智能管理

2.2.1 对读者来说,借阅过程更精简、快捷,服务功能更全面

利用无线射频技术大大提高图书的流通处理速度、图书借阅率。依据无线射频技术开发出的自助借还书系统可提供读者自行进行借还书操作,不再需要馆员,只要通过RFID借阅证,就可以自行刷卡进入无人服务的借阅区,并自助完成借还书的程序,从而避免了流通柜台的拥挤与排队,也在一定程度上保护了读者的个人隐私。自动还书箱可让读者24小时自行操作还书程序,可打印借阅凭条并取得收据,读者感觉会很方便。

2.2.2 对图书馆馆员来说,工作强度减小了,书架管理更简易,安保系统更加完善

调查已经使用图书自助借还系统的图书馆,近50%是通过自助借还系统完成的,极大减轻了工作人员的借还书的工作量。通过使用RFID数字化馆员点检仪,只要简单沿着书架的方向扫描过去,即可收集到所需信息,从而实现图书的上架、搜寻、排序、纠错、剔旧及盘点等作业。还可以对文献进行自动分捡,通过对各楼层、各书库甚至各类文献的分类,极大地减轻了图书馆工作的劳动强度,也缩短了图书的上架时间。当读者出入图书馆经过该系统时,如果有图书被遗漏处理,安全检测系统将自动发出提醒;RFID标签监测仪安全系统能对各馆藏RFID数字标签提供有效的实时安全保护,并且不会影响有磁性的多媒体馆藏。

3 无线射频识别技术在国内外图书馆应用实例

在全球,无线射频识别系统有三家较大公司在研发和推广:美国保点公司(Checkpoint)、美国明尼苏达矿业及制造公司(3M)、法国Tagsys公司。无线射频识别技术作为一项应用到图书馆领域的新兴技术,全球已有大大小小300余家图书馆使用,对提升图书馆文献管理和对外服务水平发挥了显著作用。目前,在全球范围内运用较为全面的是新加坡和美国。

新加坡国家图书馆是世界上第一个使用无线射频识别系统的图书馆。它是利用法国Tagsys公司的整套系统和设备,1996年开始试用,2003年实现属下23家分馆全面使用,其每个公民都可以用其身份证或驾驶证来国立图书馆借阅图书。整套系统基本实现无线射频识别系统下的排序、清查、检索与借还。从2001年7月起,所有流通的图书都贴有无线电频率识别标签,可通过自助出纳机器借阅。据悉,该图书馆还与国家邮政系统合作,读者还书可以直接放入就近的邮箱里,由新加坡邮政进行回收和分拣,并将书通过邮政的配送/投递系统送回原藏书图书馆。经统计,新加坡国家图书馆全年借阅量增长了30倍,而图书馆工作人员减少2000人,而在成本支出上,不到一年时间就回收了建置成本。

美国德克萨斯州公共图书馆采用美国保点公司(Checkpoint)的无线射频识别智能图书馆系统。它提供一整套提高图书馆管理效率和加强图书馆安全的技术解决方案。如允许读者使用图书馆的自助借书亭,简化借书的过程,所有图书的电子保安系统可以防止有人未经许可就取走图书,避免了图书丢失。内华达州立大学使用无线射频识别系统,实现图书清点功能,尤其是闭架书库的60万册藏书,实现无线射频识别技术定位排架,由电脑控制的机械手存放并索取图书,实现了图书的随机精确定位和查找。

目前在我国国内使用无线射频识别系统的图书馆还是很少,但是也逐步开展起来了。以深圳图书馆新馆为例。深圳图书馆新馆在2006年7月开馆,引进了无线射频识别系统,初步实现全馆120余万纸质文献的智能化管理,利用RFID标签在馆内构造了一个精确的定位系统,读者从图书检索系统中查到一本书,馆内的资源设备可以为读者导航,将读者指引到该书存放的位置。读者一卡在手就可自由进出各个借阅室,试开馆期间借阅量激增,高峰期接待1.3万名读者,而自动借还书系统承担50%以上的工作量。该馆馆长说无线射频识别系统为图书馆行业的发展带来新的机遇。

4 无线射频识别技术在图书馆的应用前景分析

虽然无线射频识别技术具有众多的优点,也在一定范围内得到了应用,但在目前的环境条件下,这种技术在图书馆中的应用前景还存在着许多障碍。

4.1 无线射频识别技术目前存在的问题

4.1.1 标准化问题

国际标准的制定与推行标准化是推动产品在市场上广泛使用的一条必经之路,而缺乏全球统一的标准已经成为目前阻碍无线射频识别产业技术进一步发展的关键。美国有EPC标准,日本有基于Ucode平台的UID标准、韩国也制定了自己的国家标准等等,而我国标准向哪一标准接近目前还是个问题。不同的制造商开发出来的卷标通信协议适用的不同的频率,都有可能造成电子标签的信息无法读取等等。

4.1.2 使用安全问题

无线射频电子标签的使用安全包括标签本身的安全及安装在文献资源后的使用安全等等。电子标签被粘贴在文献内页,如果读者本人的素质问题,可能电子标签会被人为撕掉、割断,或在标签上面覆盖有金属纸之类,都会对射频信号造成影响,从而对信息的读取造成误差;电子标签使用后,读者在图书馆的活动几乎都是透明的,读者的个人隐私可能被侵犯的可能性会加大;在图书馆中处处存在的无线射频发射器可能也会造成对人身的电磁污染及损害;还有废弃的电子标签的处理问题等等,都是这种技术使用时要考虑的问题。

4.1.3 使用成本问题

就目前情况来说,无线射频识别系统无论是它的电子标签还是天线、阅读器,它的价格一直居高不下。作为图书的电子标签现在它的价格大约为三元人民币,对于一个馆藏一百多万册文献的图书馆来说,若给每册文献都安装电子标签,就需要三百多万元,还有每年不断追加的图书标签及相应的各种仪器、设备,这些加起来是一大笔的投入,这对依靠财政拨款的图书馆来说是比较困难的。

4.2 无线射频识别技术在图书馆的应用前景

应该说,只要克服无线射频识别技术种种缺点,它在图书馆的应用还是很有前景的。尽快制定出统一的国际标准,形成全球大规模的生产局面,它的成本价格自然就会下降;继续完善这项技术,尽量减少它在使用上的安全问题,无线射频识别这项技术会对整个图书馆管理和服务的创新都会起到积极作用。

第7篇:射频识别技术范文

关键字:射频识别技术;物流行业;应用;案例

1 RFID技术简介

1.1 RFID技术的定义

RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。其是以无线通讯技术和存储技术为核心,伴随着半导体、大规模集成电路技术的发展而逐步形成的。目前,应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。

1.2 RFID系统的组成及基本工作流程

RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签、阅读器和数据交换与管理系统三大部分组成:

(1)标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信;

(2)阅读器(Reader):读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备;

(3)天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。

RFID系统的基本工作流程是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主控系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。

1.3 RFID技术的优缺点

和传统的磁卡、IC卡相比,射频卡最大的优点在于非接触,因此完成自动识别过程无需人工干预,适合实现系统的自动化。除此之外,射频卡不易损坏,可识别高速运动的物体,能同时识别多个射频卡,操作快捷方便,数据存储容量大, 对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。

但是RFID标签的价格制约了它的广泛应用。要获得行业内广泛应用,标签的价格必须降到一定的范围之内。除此之外,标签的应用要与阅读器相配也离不开系统集成软件的支持,系统集成工作具有相当大的挑战性,耗费的成本也相当高。

技术标准也是制约RFID发展的一大障碍。现有协议过多过滥,术语不统一,更重要的是,缺乏全球共同遵守的权威统一的标准,RFID难以在实践中不断完善。RFID采用频段之争又是一大障碍。要用RFID技术实现全球物流领域的信息。

1.4 RFID在国外的应用前景

RFID在国外除了备受零售商推崇外,已经广泛的应用到期它的领域中,这些领域可谓五花八门。可以说,未来的世界是RFID技术的世界。

1.5 RFID在国内的应用前景

就国内企业的现实管理水平和信息化程度来讲,与发达国家相比,都会比较低。中国出现真正严格意义上的企业,到现在时间也不是太长。所以在这样一个短时间内,一下子管理水平和信息化程度要赶上西方发达国家是不太现实的。因为RFID是一个自动识别技术,这必须要有一个发达的信息系统作为支撑。我国因为企业的信息化起步比较晚,所以可以走跨越式发展的道路。如果RFID应用到商业流通领域,其市场之大将难以估量。但目前,RFID技术在国际上还没有形成统一的标准。可喜的是,中国在RFID技术与应用的标准化研究工作上已经奠定了一定的基础,中国RFID标准体系框架的研究工作已基本完成,做好了在频率上的规划。下一步,无疑是希望产业的发展能够建立在自己的标准体系之上。

2 物流行业对射频技术的应用

RFID技术发展异常迅速,并且已经深入应用到很多领域。例如,铁路车辆的自动识别,生产线的自动化及过程控制,货物的跟踪及管理等。在物流领域主要用于对物品跟踪,运载工具和货架等的识别方面。以下是一些典型运用。

2.1 集装箱自动识别系统

集装箱上安装标签。当运送集装箱的汽车、火车、货船到达或离开货场时,通过RFID设备,对集装箱进行自动识别,并将识别信息通过包括EDI在内的各种网络通信设施传递给各种信息系统,实现集装箱的动态跟踪管理,提高集装箱的运输效率。

2.2 智能托盘系统

在每个托盘上都安装射频标签,把射频识别器安装在托盘进出仓库的必经通道口的上方。当叉车装载着托盘货物通过时,识别器便获取标签内的信息,并传递给计算机,记录托盘的通过情况;当托盘装满货物时,自动称重系统便会自动比较装载货物的总重量与存储在计算机中的单个托盘的重量,从而获取差异了解货物的实时信息。通过使用射频技术,可以实时地获得仓库中的货物、托盘状况,进而提高仓库的管理水平。

2.3 通道控制系统

为仓库中可重复使用的各个包装箱都安装上作为唯一标识的射频标签,在包装箱进出仓库的通道进出口处安装射频识读器,识别器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处时,计算机把从标签里获得的信息与主数据库里的信息进行比较,正确时绿色信号亮,包装箱可以通过,如果不正确,则激活红色信号,同时将时间和日期记录在数据库中。该系统消除了以往采用纸张单证管理系统时常出现的人为错误,排除了以往不堪重负的运输超负现象,从而建立了高速、有效的信息输入途径。这样就可以在高速移动的过程中获取信息,大大节省时间。同时代系统采用的射频标签还可使公司快速获得信息回馈,包括损坏信息、可能取消的订货信息,从而减低消费者的风险。

2.4 配送过程中贵重物品的保护

在保税仓库中可能会存储着价值贵重的物品,为了防止物品被盗,及防止装着这些物品的托盘放错位置而导致延迟交货,可以采用RFID技术,以保证叉车按正确设置的线路移动托盘,降低在非监控控制道路上货物被盗的可能。在仓库内配备悬浮在上方的识读器,给叉车装备射频标签。沿途经过的详细资料通过射频连接从中央数据库下载到叉车,这些信息包括正确的装货位置,沿途安装的识读器将提供经由路径。如果标签发现错误,叉车会被停止,由管理者重新设置交通路径,同时自动称重并实时提供监控信息。

2.5 货物防盗系统

在需要重点防盗的商品上都装有射频标签。当装有商品的车辆通过装有射频识别器的出口时,识别器可实时识别每件商品上的标签信息,如有不被授权出去的商品,就可被限制运出。通过运用RFID系统可识别高速移动的物体及可同时识别有多个标签的特点,从而实现多件商品在运输过程中的实时监控。

3 案例分析

美国零售商巨头沃尔玛在全球零售行业中享有的巨大优势无非就是其配送系统效率最高。RFID标签是其不断更新持续快速地补充货架的物流战略的杀手锏,避免了货物无故脱销和短缺。毫无疑问,按照沃尔玛的要求实施快速补充货架的物流战略必然造成货运成本的增加,但是这些成本可以通过RFID等零售市场供应链技术功能效益和投资回报率的提高,降低存货成本,再加上供应商和制造商等合伙人的紧密合作,在RFID标签技术普遍运用下,扩大信息技术在供应链管理中的作用,从供货源头开始就致力于物流成本的降低,最终能达到零售行业整体利润的提高。

RFID标签的操作方式其实相当简单,而且只需少数人管理,其货物的跟踪和存货搜索效率高得惊人,大幅提高了存货管理水平,减少库存并降低物流成本。沃尔玛商场的工作人员手持RFID标签识读器定时走进商场销售大厅或者货物仓库,用其发射天线对所有的货物一扫,货架上的、仓库中的,甚至还没来得及装卸而仍然留在卡车上的各种货物的数量、存量等动态信息,全部自动出现在识读器的荧光屏上,已经缺货和即将发生短缺的货物栏目会发出提示警告声光信号,没有任何缺漏,必要的时候可以随即打印出来。

4 结论

RFID技术在中国处于一个刚刚起步的阶段,但是它的发展潜力是巨大的,它的前景非常诱人。在不久的将来RFID技术就将同其它识别技术一样深入我们的生活、改善我们的生活。

第8篇:射频识别技术范文

    关键词:RFID 现代物流管理 智能化物流管理

    射频识别技术是无线通信IC和天线所构成的组件的通称。它的成品有着各式各样的形状和大小,不过其基本的卡片型、硬币型及有印刷天线的纸张等,不过其基本的功能却是一样的,只要配搭专用的读写器(READER/WRITER),就可以从外部读取或写入信息。

    但这种仅能提供单一功能的RFID,却扮演了实现ubiquitoous(网路无所不在)社会的牵线者,正牵起一股狂大的旋风。服饰业、食品业、物流业等许多业界已开始认真思考以此项技术代替传统的条形码系统。在欧美各国,包括了美国的WalMart、英国的特易购Tesco、德国的Metro等大型的连锁式零售企业,都以提升公司内部物流系统的效率为目标,相继宣布未来将在2005-2006年间,正式采用RFID系统。

    由此可见,无线射频识别技术已经在全球的零售业界掀起了一股旋风,而与其休戚与共的现代物流业,当然也不可避免地卷入了这一旋涡。

    现代智能化物流管理

    现代的物流,是以物流企业为主体、以第三方物流配送服务为主要形式、由物流和信息流相结合的、涉及供应链全过程的现代物流系统。在信息化时代里面,随着网络技术、电子商务、交通运输和管理的现代化,现代物流配送也将在运输网络合理化和销售网络系统化的基础上,实现整个物流系统管理的电子化及信息化,配送各环节作业的自动化和智能化,从而进入以网络技术和电子商务为代表的物流配送的新时期。

    此外,现代物流表现为企业生产与运输一体化的供应链管理与服务。其中货物运输所需的成本、时间及货物在途的状态控制是整个供应链管理过程中的重要环节。而将射频识别技术RFID与现代的物流管理相结合,将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平,其势必成为21世纪现代物流发展的不可逆转的趋势。

    射频识别技术的技术优势分析

    传统的自动识别技术的主要功能是提供关于个人、动物、货物和商品的区别于他物的相关信息。在当今的服务领域、在商品销售与后勤分配领域、以及在商业部门、在生产企业和材料流通等领域自动识别技术己得到了快速的普及和应用。

    条形码技术,曾在识别系统领域引起了一场革命并得到了广泛的应用。但是现在这种技术在许多场合已经不能满足人们的需要了。条形码虽然很便宜,但它的存储能力小、不能改写等的缺点均限制了它在自动识别领域的应用。

    在这样特殊的历史背景底下,在我们对大存储量信息载体和无线信息交换方式的需求下面,RFID技术应运而生。而要把自动识别技术与现代的物流管理相结合,在技术的实际应用当中提高物流管理的效率和效益,RFID技术较之以传统的识别技术,具有其自身独特的技术优势(见表1):

    射频识别技术的应用优势分析

    无论是传统的管理方式,还是现代更强调智能化的管理方式,物流管理的最终目标都是要通过向商品流通过程当中不同的对象提供产品或服务以换取利润。因此,商品从生产、储存、运输到流通,这一完整的物流管理的流程里面, RFID智能射频识别技术的应用,能帮助我们在其中不同的范围或领域内改进业务

    的效率和效益,这具体表现在以下几个方面:

    零售领域

    无论是一包糖果,还是一台冰箱或者电视机,在外包装上加印规范的条形码,已经是绝大多数企业生产过程中一个常规的步骤。在商品流通企业,例如大型超市,店员通过扫描条形码来结账和统计库存也是司空见惯的一个场景。

    然而,这一场景可能很快要成为历史,产品包装上的条形码可能将要消失,而由加贴或者隐藏在包装内的智能识别标签(RFID)取而代之。RFID的应用,将使企业的产品和商品信息统计在无形中自动完成,大大提高运营效率。

    物流运输领域

    在商品出货运输的过程中,RFID系统可以指导和跟踪货物运输到分类的地点,通过实时收集的货物信息,调度和分配运输工具的有效工作时间。此外,它还能帮助我们完成诸如:集装箱检视、集装箱分舱、内装货物的核对和确认,以及发货单打印等工作。

    在该领域内RFID的广泛应用,能够使得货物运输过程中人为参与因素大量地减少,籍此获取更准确的货物信息,实现货物有效的在途控制。同时,进一步降低物流成本,提高生产效率。对管理者而言,就是可以随时地监控全局,更好地调整资源和劳动力的配置。

    商品库存领域

    智能化的库存管理,能够帮助我们精确地监控产品的流动情况,实现库存状况的实时控制,从而提高生产透明度和生产效率。

    RFID技术的运用,能使我们通过无线射频信息的收集而直接完成商品的入库工作。货物的实时位置和运动信息,都直接由RFID系统进行实时跟踪,仓库工作人员只需借助RFID的收发天线和读写器的帮助,即可把货物的信息记录入库。同时,RFID系统还可以根据货物标签中所记录的有关数量和体积等的信息,指示出最合适的仓储位置,以达到仓储空间的最优化利用。而在货物清点的过程当中,也可以通过自动跟踪RFID标签,极大地提高清点工作的透明度和效率。

    生产领域

第9篇:射频识别技术范文

【关键词】食品安全 追溯系统 RFID NFC

1 问题背景

食品安全在世界范围得到了空前的重视,我国政府也认识到食品安全的重要性,制订了有关政策法规,下面对国内外食品安全状况做个简介。

1.1 国外现状

2000年欧盟出台了法规,要求自2002年1月1日起所有在欧盟国家上市销售的牛肉产品必须要具备可追溯性,2002年欧盟又出台了相关法规,要求从2005年1月1日起凡是在欧盟国家销售的食品必须要具备可追溯性,。不具备可追溯性的食品禁止进口。

为满足食品安全可追溯性的法律要求,国际物品编码协会(GS1)开发了全球统一标识系统(EAN·UCC系统)跟踪与追溯食品、饮料、牛肉产品、水产品、葡萄酒、水果和蔬菜。出版了《GS1可追溯性实施指南》和《GS1可追溯性标准》。 目前全世界已有40多个国家和地区,采用EAN·UCC系统对食品的生产过程进行跟踪与追溯,联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)已经正式推荐EAN·UCC系统用于食品的跟踪与追溯。

1.2 国内现状

2003年以来中国物品编码中心参照国际编码协会出版的相关应用指南,并结合我国的实际情况编写了《牛肉产品跟踪与追溯指南》、《水果、蔬菜跟踪与追溯指南》和《食品安全追溯应用案例集》等出版物。目前,国内建立了多个食品跟踪应用示范系统,例如,山东寿光蔬菜安全可追溯性信息系统,北京金维福仁清真食品有限公司的牛肉产品跟踪与追溯应用示范系统等。上海市食用农副产品质量安全信息查询平台在2004年建成进行试用,这个系统可以查询包括猪肉、鸡肉、蛋品、大米、蔬菜、食用菌等一百多种食用农副产品,在每件产品上都贴有安全信息条码。

另外,由政府有关部门主导的中国的食品安全信用体系正在建设中,在中国食品工业协会负责的中国食品工业企业食品安全信用星级评价标准中增加了采用EAN/UCC系统进行食品安全追溯的企业条款,这为推广采用EAN/UCC系统进行食品安全追溯创造了有利的条件。

1.3 现有食品溯源系统的缺点

从食品安全信息平台来说,现有平台多是针对某种农副产品,或者是地区性的,有些甚至是生产企业自己建立的。这种状况有两方的不利,首先,由于农副产品数据分散,无法实现数据挖掘和进行各种统计分析,因此无法支持决策和执行各种业务逻辑。其次,由于有些信息平台是企业自建的,而不是政府或行业协会等第三方认证机构建立的,因此缺乏公信力。

从数据采集手段来说,现有技术一般采用条形码和数字字母字符追溯码标签,使用红外线扫描识读。印刷标签存在易污损,字迹模糊,红外线无法识读的情况。 即使完好的条形码标签,红外线识读时也要求合适的角度。对于室外大宗粮油产品的数据采集,特别是移动车辆上的产品数据采集,条形码加红外扫描的方法不具可行性。

2 粮油食品溯源信息系统

国家制定的粮食科技“十二五”发展规划提到:“加大RFID、全球定位系统、地理信息系统等技术在粮食流通领域的应用。在重点区域开展粮食物流信息采集、追溯技术、公共物流信息平台的应用示范,实现粮食物流的信息资源共享,构建统筹、协调、高效、有序的现代粮食流通体系。”

为了保证粮油食品的安全,迫切需要建立起一个粮食食品溯源系统,这个系统记录粮食从仓储到零售环节整个过程的信息。随着射频识别(RFID)技术的成熟,采用射频识别技术实现各个环节的信息采集是最佳方法。

2.1 RFID简介

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,RFID通过非接触读取数据,完成系统基础数据的自动采集工作,从而成为计算机信息处理所需原始数据快速而准确采集的有效工具,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便,短距离射频产品不怕油渍,灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码。长距离射频产品识别距离可达几十米,方便各种场合下的数据采集。

2.2 NFC简介

NFC是Near Field Communication的缩写,NFC技术是由Philips、Nokia和Sony主推的一种近距离无线通信技术,NFC工作频率是13.56MHz或 2.4GHz,作用距离在10厘米之内,数据传输速率:106、212和424 Kbit/s。NFC技术标准规范有ECMA 356/362、ISO/IEC 21481 (ECMA 352)和ISO/IEC 18092 (ECMA 340)等。

2.3 RFID与NFC的区别与联系

RFID与NFC一样,信息都是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递,但二种技术的特点也各不相同。第一,NFC传输距离比RFID小,RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米,但NFC的传输范围距离只有几厘米。 其次,RFID工作在多个频段。第三,NFC还是一种近距离连接协议,具有双向连接和识别的特点。

将NFC芯片内置于手机,这样手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。这样的手机称之为NFC手机。

2.4 本文提出的粮油食品溯源信息系统方案

根据粮油产品生产、仓储、流通和批发零售的特殊性,我们提出采用RFID和NFC技术作为数据采集技术和手段,在全国建立一个(或若干个镜像)综合性粮油食品溯源信息中心,经有线和无线方式接入互联网,实现数据采集端与信息中心的数据互传。

根据RFID技术的特点,在粮油仓储和流通环节使用RFID技术,从到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集,保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据。在粮油产品的运输流通直到食品加工厂的各个环节使用RFID技术采集数据,追踪每一批次的产品流向。

加工过的粮油产品在分装成适合零售的小包装时,附加上适用于NFC技术的近距离感应电子标签,这样的电子标签成本低廉,适合大量使用,基本不增加产品的成本。

对于食品的终端用户,可以采用NFC 技术方便地获取溯源信息。在最后的环节采用NFC技术采集数据是基于这样的考虑,由于小包装食品的数量极大,所加入的电子标签必须便宜,其次,电子标签的读卡器必须廉价、大量存在、随处可有和使用方便,而现在国内具有NFC功能的手机达到一百五十多款,并且以很快的速度增长,不久的将来,NFC将成为手机的标配功能,所以使用NFC手机作为食品溯源信息采集的终端设备再合适不过了。顾客自己的手机如果有NFC功能,就可以随时随地地读取电子标签里的溯源信息,或者商场为顾客提供这样的手机供顾客使用。

顾客除了可以用NFC手机直接读取和看到产品电子标签里的溯源信息外,还可以将采集到的信息经互联网上传到食品溯源信息中心,与信息中心数据库中的数据进行比较,由信息中心反馈回溯源信息的真假性,这样就进一步保证了食品的安全,防止不法食品厂商在电子标签里伪造溯源信息。

食品仓储、流通、加工、批发和零售各个环节采集到的数据上传到粮油食品溯源信息中心后,不仅可以实现信息溯源服务,而且这样的海量数据集中为许多应用提供了基础,比如各种层次各种分类的食品统计分析、数据挖掘、食品信息动态监控以及管理层的决策支持等。

图1是作者提出的信息系统的结构简图。

3 需要开发的配套程序

需要针对粮油产品的特点和要求开发RFID读写器驱动程序上的应用软件;NFC手机虽然具有阅读电子标签的功能,但读出的信息如何自动上传网站还有需要开发相应的应用软件;

粮油溯源信息中心服务器端程序的设计与开发有大量的工作可做,首先是选用合适的软件平台,搭建合理的服务器系统架构,架构的设计要具有可扩展性,便于新业务的增加,在此基础上根据任务需求开发相应的业务程序。根据查询业务量大的特点,建立查询高效的溯源信息网络数据库。

4 结论

根据现有技术,本文提出的这个粮油食品溯源信息系统切实可行,同时还具有技术先进,高效综合,以及业务可拓展的特点,其技术路线符合未来的发展方向。

参考文献

[1] 王红民等,RFID 技术在粮食收购中的应用[J].粮食加工,2011 (2 ).

[2] 朱丽,祝玉华,利用物联网技术的现代粮食物流跟踪设计[J].电气控制,2010(3).

[3] 金功联,用RFID完善粮食物流信息系统[J].中国自动识别技术,2008(4).

[4] 陈琛,与应用无关的RFID中间件研究与应用[D].硕士学位论文,武汉理工大学,2009(5).

[5] 薛海燕, 邹丽霞,基于射频识别技术的粮食供应链跟踪系统的设计[J].河南科学,2011(3).

作者简介

嵇立安(1963-),男,硕士,讲师,主要研究方向:嵌入式系统。

朱春华(1976) 女,博士,副教授,主要研究方向:无线通信。