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RFID

2008-01-22 08:51:52

  一、现代识别技术的分类

    1、条码技术
    条码技术最早出现在20世纪40年代,它是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的识别技术。条码技术的核心内容是利用光电扫描设备识读条码符号,从而实现机器的自动识别,并快速准确地将信息录入到计算机进行数据处理,以达到自动化管理的目的。
    条码则是由一组按规则排列的条、空及其对应字符组成的表示一定信息的符号。不同的码制,条码符号的组成 规则不同。目前,较常用的码制有EAN条码、UPC条码、二五条码、交插二五条码、库德巴条码、九三条码、 128条码等。

    2、生物识别技术
    生物识别技术始于70年代中期,生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。对生物特征进行取样,提取其唯一的特征并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统获取其特征并与数据可中的特征模板进行比对,以确定是否匹配。
    基于生物特征,人们已经发展了手形识别、指纹识别、面部识别、发音识别、虹膜识别、签名识别等多种类别的识分类识别技术。目前人体特征识别技术市场上占有率最高的是指纹机和手形机,这两种识别方式也是目前技术发展中相对成熟的。

    3、智能卡识别
    智能卡已经深入到社会的各个角落,如:就餐卡、消费卡、信誉卡、交通卡、GSM卡等等。智能卡上的芯片处理能力也正以每年30~50%的速度提高,日新月异的卡片加密技术可保证卡上的数据隐私。电子商务的资金流的各支付环节也在采用智能卡这一支付手段。由电子钱包(e-wallet)、电子通道、电子银行(e-bank)、认证机构所组成的网上支付系统中,智能卡提供支付方案、提供在终端与网络上的可靠标识,对银行、电信公司和电子商务中其他主体间的资金流动,成为一种必然的交割机制。

    4、RFID与EPC
    无线电技术在自动识别领域的应用技术称为射频识别技术,即RFID(Radio Frequency Identification)。RFID并不是新技术,早在二战时它就被美军用于战争中识别自家和盟军的飞机。射频技术是对条码技术的改革和发展,回避了条码技术的一些局限性,解决了生物识别系统中处理效率缓慢,操作不便的实际问题;拓展了传统智能卡单条信息、近距离处理的特定使用领域,快速、防冲撞读取标签信息,奠定了大量信息的存储、改写和远距离的识别基础。近年来在物流、交通运输、安全认证、身份识别等行业的人员识别等应用方面显现出优越的应用前景。
    EPC(Electronic Product Code)是最近几年国际最新发展起来的一种全球统一标识体系。它不同于条形码的是将原来“对同一类物品的编码”改变为“对每一件物品的编码”。基于互联网和RFID技术的EPC系统,将构造一个实现全球物品信息实时共享的"物联网(Internet of Things)"。
    RFID/EPC在现代物流和供应链管理中将带来不可替代的好处,这一技术的出现,将会使在此之前这一领域所有技术相形见绌。    

  二、射频识别技术及特点

    射频识别技术(RFID)是自动识别技术的一种,即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。其中RFID标签中一般保存有约定格式的编码数据,用以唯一标识标签所附着的物体。

    射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类;根据电子标签内的有源与否,可分为有源系统和无源系统两大类;从电子标签内保存的信息注入方式,又可将其分成集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类。

    读写器通过天线发送出一定频率的射频信号;当RFID标签进入读写器工作场时,其天线产生感应电流,从而RFID标签获得能量被激活并向读写器发送出自身编码等信息;读写器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理;计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号;RFID标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑, 控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。

    与传统的识别方式相比,RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,且操作方便快捷,能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域,并被认为是条形码标签的未来替代品。

  三、包罗万象的RFID应用 

    按照工作频率的不同,RFID系统可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。每一种频率都有它的特点,被用在不同的领域。
      •低频系统:低频系统典型工作频率有125KHz和133KHz。低频标签一般为无源标签,其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。低频标签的典型应用有:动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等;
      •高频系统:高频系统典型工作频率为13.56MHz。该频段的射频标签一般也采用无源为主,其工作能量同低频标签一样,也是通过电感(磁)耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。阅读距离一般情况下在1米左右。其标签由于可方便地做成卡状,广泛应用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、小区物业管理、大厦门禁系统等。中国HF频段方面的设计技术接近国际先进水平,并已经自主开发出符合ISO14443 Type A、Type B和ISO15693标准的RFID芯片,并成功地应用于交通“一卡通”和第二代身份证等项目中;
      •超高频系统:超高频系统其典型工作频率有433.92MHz、862(902)MHz~928MHz、2.45GHz、5.8GHz。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m,典型情况为4~6m,最大可达10m以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签才可以被读/写,多标签识读功能是系统的一个重要特征。超高频标签主要用于铁路车辆自动识别、集装箱识别,还可用于公路车辆识别与自动收费系统中;
      •微波系统:微波系统比较成功的产品相对集中在902MHz~928MHz工作频段上。微波射频标签的数据存储容量一般限定在2Kbits以内,其主要功能在于标识物品并完成无接触的识别过程。典型的数据容量指标有:1Kbits、128Bits、64Bits等。由Auto-ID Center制定的产品电子代码EPC的容量为90Bits。微波射频标签的典型应用包括移动车辆识别、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、医疗科研等行业。

    不同频率的标签有不同的特点,例如低频标签比超高频标签便宜,节省能量,穿透废金属物体力强,工作频率不受无线电频率管制约束,最适合用于含水成分较高的物体,如水果等;超高频作用范围广,传送数据速度快,但是比较耗能,穿透力较弱,作业区域不能有太多干扰,适用于监测港口、仓储等物流领域的物品;而高频标签属中短距识别,读写速度也居中,产品价格也相对便宜,如应用在电子票证“一卡通”上。 
   

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