電子標籤系統

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更新時間: 2013-09-02

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電子標籤即RFID標籤,是RFID的俗稱。RFID是Radio Frequency Identification(無線電射頻識別)的縮寫。沃爾瑪、SAP、BEA、Intel、SensiTech、Swisslog等國際機構在各自行業中對射頻識別技術的推廣應用,證明和揭示了該項技術巨大的發展潛力和廣泛的應用前景。RFID技術和網際網路技術的有機結合更是全球IT行業最具革命性的增長點之一。為了推動RFID技術在中國的普及應用,2006年6月9日中國科技部和信息產業部等15個部委聯合頒布了《中國射頻識別(RFID)技術政策白皮書》。

電子標籤系統是RFID的俗稱,RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫,術語為射頻識別。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作於各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體並可同時識別多個標籤,操作快捷方便。RFID電子標籤系統是一種突破性的技術:"第一,可以識別單個的非常具體的物體,而不是像條形碼那樣只能識別一類物體;第二,其採用無線電射頻,可以透過外部材料讀取數據,而條形碼必須靠激光來讀取信息;第三,可以同時對多個物體進行識讀,而條形碼只能一個一個地讀。此外,儲存的信息量也非常大。"
電子標籤系統 -基本組成
最基本的電子標籤系統系統由三部分組成:
-標籤(Tag):由耦合元件及晶元組成,每個標籤具有唯一的電子編碼,高容量電子標籤系統有用戶可寫入的存儲空間,附著在物體上標識目標對象;
-閱讀器(Reader):讀取(有時還可以寫入)標籤信息的設備,可設計為手持式或固定式;
-天線(Antenna):在標籤和讀取器間傳遞射頻信號。
電子標籤系統 -工作原理
RFID技術的基本工作原理並不複雜:標籤進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑藉感應電流所獲得的能量發送出存儲在晶元中的產品信息(PassiveTag,無源標籤或被動標籤),或者主動發送某一頻率的信號(ActiveTag,有源標籤或主動標籤);解讀器讀取信息並解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理。
電子標籤系統 -工作頻率
-125KHZ
-13.56MHz
-900MHz
2.45GHz
-5.8GHz
電子標籤系統 -典型應用
物流和供應管理
生產製造和裝配
航空行李處理
郵件/快運包裹處理
文檔追蹤/圖書館管理
動物身份標識
運動計時
門禁控制/電子門票
道路自動收費
防偽
電子標籤系統 -歷史
1937年,美國海軍研究試驗室(U.S.NavalResearchLaboratory(NRL))開發了敵我識別系統(IdentificationFriend-or-Foe(IFF)system),來將盟軍的飛機和敵方的飛機區別開來。這種技術後來在50年代成為現代空中交通管制的基礎。並且是早期RFID技術的萌芽,而優先地應用在軍事、實驗室等。60年代後期和70年代早期,電子物品監控(electronicarticlesurveillance(EAS))系統,就是我們常見的商場防盜系統。80年代,早期商業應用,包括鐵路和食品。90年代,開始標準化,並提出了EPC的理念,全球每個物品唯一識別。電子標籤系統RFID有的稱射頻標籤、射頻識別。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號識別目標對象並獲取相關數據,識別工作無須人工干預,作為條形碼的無線版本,RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標籤上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點。電子標籤系統也叫智能標籤,英文是Tag或者SmartLabel。其核心是採用了RFID射頻識別技術、存儲容量較小的晶元。下面展開講一下。
電子標籤系統 -描述

1、電子標籤系統的特性
  數據存儲:與傳統形式的標籤相比,容量更大(1bit—1024bit),數據可隨時更新,可讀寫。
  讀寫速度:與條碼相比,無須直線對準掃描,讀寫速度更快,可多目標識別、運動識別。
  使用方便:體積小,容易封裝,可以嵌入產品內。
  安全:專用晶元、序列號惟一、很難複製。
  耐用:無機械故障、壽命長、抗惡劣環境。

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2、技術原理
典型的RFID系統由電子標籤系統(Tag)、讀寫器(Read/WriteDevice)以及數據交換、管理系統等組成。電子標籤系統也稱射頻卡,它具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無線收發模塊、天線、控制模塊及介面電路等組成。電子標籤系統內不含電池,電子標籤系統工作的能量是由讀寫器發出的射頻脈衝提供。電子標籤系統接收射頻脈衝,整流並給電容充電。電容電壓經過穩壓後作為工作電壓。數據解調部分從接收到的射頻脈衝中解調出數據並送到控制邏輯。控制邏輯接受指令完成存儲、發送數據或其它操作。EEPROM用來存儲電子標籤系統的ID號及其它用戶數據。還有一種有源RFID系統,是由電池供電,可以在較高頻段工作,識別距離較長,和讀寫器之間的通信速率也較高。RFID系統根據工作頻率的不同分為低頻、中頻及高頻系統。低頻系統一般工作在100k~500kHz,中頻系統工作在10MHz~15MHz左右,它們主要適用於識別距離短、成本低的應用中;而高頻系統則可達850~950MHz及2.4~5GHz的微波段,適用於識別距離長,數據讀寫率高的場合。

3、識別技術的比較
就條碼、磁卡、IC卡、RFID等識別技術來說,它們都有各自的特點及適於應用的場合。下表列出了幾種識別技術的特點與區別。

4、電子標籤系統與條碼相比的優勢
即使看不見也可以方便地讀寫;可以在多種複雜環境中工作;可以容易地以不同形式嵌入或者附著在不同的產品上;更遠的讀寫距離,三維的讀寫方式;更大的存儲容量;有密鑰保護,更安全,不易偽造。

電子標籤系統 -電子標籤系統的應用

電子標籤系統作為數據載體,能起到標識識別、物品跟蹤、信息採集的作用。在國外,電子標籤系統已經在廣泛的領域內得以應用。電子標籤系統、讀寫器、天線和應用軟體構成的RFID系統直接與相應的管理信息系統相連。每一件物品都可以被準確地跟蹤,這種全面的信息管理系統能為客戶帶來諸多的利益,包括實時數據的採集、安全的數據存取通道、離線狀態下就可以獲得所有產品信息等等。在國外,RFID技術已被廣泛應用於諸如工業自動化、商業自動化等眾多領域。應用範圍包括:
1、防偽
(電子版以下略)通過掃描,詳盡的物流記錄就生成了。
(1)生產流水線管理
電子標籤系統在生產流水線上可以方便準確地記錄工序信息和工藝操作信息,滿足柔性化生產需求。對工人工號、時間、操作、質檢結果的記錄,可以完全實現生產的可追溯性。還可避免生產環境中手寫、眼看信息造成的失誤。
(2)倉儲管理
將RFID系統用於智能倉庫貨物管理,有效地解決了倉儲貨物信息管理。對於大型倉儲基地來說,管理中心可以實時了解貨物位置、貨物存儲的情況,對於提高倉儲效率、反饋產品信息、指導生產都有很重要的意義。它不但增加了一天內處理貨物的件數,還可以監看貨物的一切信息。其中應用的形式多種多樣,可以將標籤貼在貨物上,由叉車上的讀寫器和倉庫相應位置上的讀寫器讀寫;也可以將條碼和電子標籤系統配合使用。
(3)銷售渠道管理
建立嚴格而有序的渠道,高效地管理好進銷存是許多企業的強烈需要。產品在生產過程中嵌入電子標籤系統,其中包含惟一的產品號,廠家可以用識別器監控產品的流向,批發商、零售商可以用廠家提供的讀寫器來識別產品的合法性。
3、貴重物品管理
還可用於照相機、攝像機、便攜電腦、CD隨身聽、珠寶等。貴重物品的防盜、結算、售後保證。其防盜功能屬於電子物品監視系統(EAS)的一種。標籤可以附著或內置於物品包裝內。專門的貨架掃描器會對貨品實時掃描,得到實時存貨記錄。如果貨品從貨價上拿走,系統將驗證此行為是否合法,如為非法取走貨品,系統將報警。買單出庫時,不同類別的全部物品可通過掃描器,一次性完成掃描,在收銀台生成銷售單的同時解除防盜功能。這樣,顧客帶著所購物品離開時,警報就不會響了。在顧客付賬時,收銀台會將售出日期寫入標籤,這樣顧客所購的物品也得到了相應的保證和承諾。
4、圖書管理、租賃產品管理
在圖書中貼入電子標籤系統,可方便的接收圖書信息,整理圖書時不用移動圖書,可提高工作效率,避免工作誤差。
5、其他如物流、汽車防盜、航空包裹管理等。

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