RFID无线射频技术（精选9篇）
RFID无线射频技术 第1篇
1RFID技术具有更加完善的功能
RFID技术具有自动识别和数据获取的功能,其在图书馆中应用促进了图书馆自动化管理的发展。传统的图书馆的流通业务主要是应用条形码技术及磁条安防标识。RFID技术则实现了借还和防盗标识为一体的作用。并且条形码需要通过近距离且不被物体阻挡通过扫描光源照射在条码上才能进行读取,而RFID不利用光源,只需要在无线电波的范围内即能够通过外部材料进行数据的读取。并且RFID读取距离远,使用寿命长,能够在恶劣的环境下工作。条形码技术一次只能进行一个条码信息的处理,但RFID标签内容可以进行动态变化,并且可以同时进行多个标签的处理。RFID标签可以很好的附着或嵌入不同类型、形状的产品上,其数据的存取都需要密码,能够有效防止伪装和更改,安全能够得到很好的保障,同时具有对附着物品的定位功能。RFID标签能够进行数据的写入和存取,并且需要的时间比打印条码要短。条形码随着商品寿命的结束而停止使用,但RFID标签能够进行自身资料的更新,可以实现重复使用。并且RFID系统具有更大的信息容量, 一维条码是五十字节,二维条码是二到三千字节,而RFID标签可达到数兆字节, 并且RFID具有更高的保密性和容错性, 并且能够实现跨系统、跨平台的共享,还具有很高的操作和读取效率。
2RFID技术在图书馆工作应用中的各项优势
在图书馆中应用RFID技术能够加速流通处理的速度,对上架业务流程进行改进,并且还能够提高典藏业务的效率, 提供安全性高的防盗措施。RFID技术采取的是非接触式的信息采集方式,其简化了图书馆资源的处理手续,提高了工作效率,并且加快可流通的速度,使得图书馆工作的处理过程更加快捷准确,达到了高度的自动化。并且RFID标签可同时进行多个标签的读取,即在进行借出或借入的处理中,可以同时处理几本书籍,这也加快了流通业务的进程,使得读者能够更加方便的进行资料及书籍的借出和归还。并且通过智能自动借还书,还能让读者通过自主借阅工作站,在图书系统的提示下自行完成书籍的借还。同时也可让读者通过前台,让工作人员进行书籍的接触操作,让读者能够随时方面的借还书籍。 并且RFID标签的存储量很大,并能够对资料进行修改。因此,图书馆可以针对流通资料设置一个较为精确的位置信息,将其位置信息存储在RFID标签中,并且为方便读者能够有效利用资源的位置信息, RFID系统的后台数据库中的位置信息应当保持同步,让读者能够快捷准确的定位所需的流通资料。读者在查询所需的书籍时,可以通过前台的OPAC查询系统进行检索,然后与后台系统的数据库进行连接,得到所需书籍的具体的存放位置,读者可根据提供的信息直接进入开架书库, 并在指示牌的引导下,快速找到自己想要借阅的书籍和资料。工作人员在进行书籍的上架,可以通过书籍的位置信息和上架导航系统等后台的软件支持,快捷方便的找出书籍需要归架的具体位置。但目前这种程度还很难达到。实践中图书馆的存放位置的基本单位比较难设定,基本单位不能太小,太小会很大的增加图书馆的管理难度。太大就失去了设定意义。并且很难与后台数据库存储的位置信息保持同步, 并且位置信息发生变动时需要借助网络系统,因此会受到网络系统的流量、吞吐率、不稳定性的影响。
应用RFID技术能够提高典藏业务的效率,RFID的典藏系统由手持的典藏扫描仪和存储显示系统组成,扫描仪能够快速接触式的辨识图书馆资源的RFID标签。图书馆的存储显示系统指小型的PDA、存储典藏结果。利用RFID典藏系统能够加速盘点作业,RFID标签以无线电波传送讯号,进行数个RFID标签资料的盘点工作。并且通过RFID典藏系统能够很容易的查找乱架及不在架上的书籍,通过无线电波感应简化了图书馆的查找工作。同时通过这一系统能够清晰的盘点图书馆图书的遗失率,并能得到精确的书籍分布的信息。RFID技术能够提供更为有效的安全防盗措施。传统的防盗系统是通过磁条,这种措施需要确认流通资源的电磁状态,借出需要消磁,归还需要加磁。这种方式效率低且可靠性也低,磁条设备容易老化,影响系统的正常运行。但RFID系统可以有效解决图书的防盗成本,并且具有很好的效果。RFID防盗系统能够省去贴条码加磁条的过程,可以直接对RFID标签进行识别、监视和处理。并且RFID安全门中的装有RFID标签识别器,可以读取RFID标签的信息。并且RFID安全系统能够对图书馆利用率与读者结构进行分析,从而得出更好的服务方案。
3RFID技术能够成为智能图书馆服务的支撑
随着智能技术在社会各领域的应用, 图书馆工作智能化也是人们非常关注的。 RFID技术则为图书馆智能化提供了技术支撑,并且随着智能技术的性能不断提高,智能数据库也应运而生。图书馆的智能化服务需要超介质、目标定位、自动识别、数据库等技术,RFID技术能够为智能化图书馆的实现创造条件,并协调这些技术,建立起图书馆智能化服务系统。并且智能图书馆服务能够实现藏书排架、资源典藏、取书归架、书刊借还等智能化操作, 方便读者,简化图书馆工作人员的工作内容。RFID技术在图书馆的应用能够有效实现上述内容,使智能图书馆能够得到进一步的发展。
总之,RFID技术在图书馆工作中的应用能够有效提高资源流通管理和典藏管理的效率,并且能够为读者提供更加优质的服务,让读者能够更加方便快捷的实现书籍的借阅和归还,并促进了图书馆行业的快速发展。
摘要：随着社会科技的不断发展,RFID技术图书馆的应用得到了人们的关注。文章主要对RFID无线射频技术在图书馆工作中的应用进行了探究。
RFID无线射频技术 第2篇
题目
姓
名
赵艳艳
专业班级 物联网应用技术S13-1班
指导教师
完成时间
2015年1月
天津电子信息职业技术学院 制
2015.1
摘 要
某大型制造企业，目前使用的是人工书写单据的仓储管理方式，这种方式不但繁琐、容易造成人为损失，且人工及配送成本非常高。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的是如何管理好库存。而一个结合了无线射频技术（RFID）的仓库系统可以从根本上解决仓库管理的问题。RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，且在节省大量人力的同时极大的提高了工作效率。这种系统可以大大的简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成仓库管理的各个流程。此仓库管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件式开发的三层结构系统，在此系统的基础上，在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务流程进行改造和重新设计。优化的业务流程模块包括收料管理、入库管理、移库管理、出库管理与盘点管理，并绘制了改造后的业务流程图。将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值。
关键词：仓库管，RFID，业务流程改造
目 录
第一章 项目背景及意义....................................................1 第二章 需求分析...........................................................2
2.1 仓库管理系统的用户需求............................................2 2.2仓库管理系统的功能性需求描述......................................2 2.3仓库管理系统的非功能性需求描述....................................3 第三章 系统总体设计......................................................5
3.1 仓库管理系统的结构................................................5 3.2 仓库管理系统的架构................................................5 3.3 系统设计要点......................................................6 第四章 系统设计与实现....................................................7
4.1 收料管理..........................................................7
4.1.1收料通知单...................................................7 4.1.2 收料管理描述及业务流程图....................................7 4.2入库管理...........................................................9
4.2.1外购入库单...................................................9 4.2.2入库管理描述及业务流程图.....................................9 4.3移库管理..........................................................10 4.3.1仓库调拨单（移库）：........................................10 4.3.2移库管理描述及业务流程图....................................11 4.4出库管理..........................................................13 4.4.1领料通知单（出库单）：......................................13 4.4.2出库管理描述及业务流程图....................................13 4.5盘点管理..........................................................15 4.5.1库存盘点....................................................15 4.5.2盘点管理描述及业务流程图....................................15 第五章 系统应用效果评价.................................................17
5.1仓库管理系统与RFID技术结合......................................17 5.2作业流程的改进与保持.............................................17 第六章 研究成果..........................................................18 主要参考文献.............................................................19
第一章 项目背景及意义
现在本企业的仓库还是通过在货架上贴手写卡片来区分货位，这是一件费时费力的工作，而且还经常出现取错货物和多次重复取货等的错误。由于面临来自全球和地区日趋激烈的竞争，提高生产效率、降低运营成本,对于企业来说将至关重要，其中库存管理将是制造型企业中控制生产成本的关键问题之一。库存就是金钱，是财务报表上的重要事项，管好库存就是管好企业的钱财 [1]。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的问题是面对每天都要重复进行的收货、出入库、移库和盘点的工作，如何才能快速的完成大批量货物的快速核对、收取？在企业具有一定规模的仓库中，怎样才能快速地找到指定的货物？盘点一定要停业才能进行吗？对于仓库进行停业盘点所造成的损失是显而易见的，也是企业绝对不愿意承受的，但是不进行盘点又无法真实地掌握库房的情况，这同样是企业的管理者所不愿意面对的。有没有可以在不影响企业正常工作的情况下进行库房盘点的办法呢？本文基于RFID技术，设计实现基于此无线射频技术基础上的仓库管理系统，以达到对原有业务流程进行改造和重新设计来解决以上问题。1
第二章 需求分析
此大型制造企业，在仓库管理中存在以下几个问题：由于生产组织模式采用被动的“推”式生产模式，造成库存原材料、成品品种众多，数量巨大，库存管理难度大，物料数量大占用较多存储空间，不但增加管理成本，而且物料短缺情况还是时有发生；库存管理工作粗放，管理方式仍采用较多手工方式，工作量大，且对人员数量需求较多，容易造成库存统计错误；库存帐物不符现象时有出现，但不能及时发现这种现象；物流管理中暴露的问题不能及时反映及时解决，例如：物料不准确、BOM错误等，缺乏有效手段，进行问题汇报和沟通；协调性较差，没有信息系统的支持。随着基于RFID（射频识别技术）技术的仓库管理系统的应用，可以从根本上解决库存管理问题。RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，且在节省大量人力的同时极大的提高了工作效率[2]。这种系统可以大大的简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。2.1 仓库管理系统的用户需求
仓库管理系统是针对本企业仓库物料的收料、入库、移库、出库和盘点查询等方面工作而开发的管理软件，根据企业的要求，实现仓库的收料管理、入库管理、移库管理和盘点管理及用户管理等功能。用户通过相应的模块，对仓库里物料的基本情况进行更新、删除和查询，对物料的收料、入库、移库、出库和盘点进行管理，对各功能模块明细进行查询，对使用该系统的用户进行更新、删除和查询，对库存数量进行查询，用户通过简单的作即可轻松的管理仓库。2.2仓库管理系统的功能性需求描述（1）用户管理
对有权使用该系统的用户的基本情况数据进行更新、查询等作，实现用户管理功能。用户分级管理，分别具有不同的权限；具有分组管理用户的功能。可以针对用户分配软件模块使用权限。（2）物料管理
对仓库里所有物料的种类（包括名称、厂家等信息）进行更新、删除和查询等操作，实现物料管理功能。物料可以动态添加种类，支持批次管理，支持多计量单位变换。（3）仓库管理
对仓库里物料货物实现收料、入库、移库、出库和盘点管理，要求能导出每种功能模块的单据，方便用户进行物料管理，并能提供收料、入库、移库、出库和盘点的明细，方便用户查询。（4）库龄分析
提供物料使用情况和呆滞情况的分析，为业务人员制定采购计划提供依据，提供其他分析报表，提高仓库管理水平。2.3仓库管理系统的非功能性需求描述
系统支持射频输入和手工输入两种方式，以防射频系统不稳定时影响生产活动。系统要求与PDM和财务系统集成，能够通过系统接口方式获得物料基础数据。系统硬件部分要求模块化设计实现，维护简便稳定可靠。
手持部分需要结实耐用，能够在恶劣的环境中使用（下雨、下雪等）。手持部分在无外接电源情况下，需要至少连续工作10小时以上。
图1 基于RFID技术的仓库管理系统功能
第三章 系统总体设计
3.1 仓库管理系统的结构
图2 仓库管理结构图
仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成仓库管理的各个流程。后台仓库数据库管理系统是整个系统的核心，RFID识别采集是实现管理功能的基础和手段。后台管理系统由中心数据服务器和管理终端组成，是系统的数据中心，负责与手持机通讯，将手持机上传的数据转换并插入到后台业务仓储管理系统的数据库中，对标签管理信息、发行标签和采集的标签信息集中进行储存和处理[3]。3.2 仓库管理系统的架构
此仓库管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件式开发的三层结构系统。三层结构分别为：
数据库：管理账套数据的读写。中间层：用于账套管理的工作。
表示层：用户日常直接操作界面和手持设备。
3.3 系统设计要点
在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务流程进行改造和重新设计。业务处理模式尽量与原有模式相同，只是操作方式上在手持设备上进行。系统操作融入作业的每个关键环节，使作业人员能够实时与系统进行交互，获得系统信息支持，系统也能实时采集到关键作业数据，以供关联系统进行快速有效处理。
无线处理系统设计原则操作简单、信息充足、处理效率高。无线设备与原有系统最大的区别还在于手持设备可以支持一定程度上的离线处理。当系统网络或主机发生故障时，操作人员可以使用离线处理模式，继续进行日常作业，不过功能会受到一定限制，作业数据会被保留在手持设备本地，当网络或主机故障恢复后，系统可以自动进行同步保存离线处理时的数据。从而使系统故障对企业生产作业的影响降低。
RFID仓储管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成库存管理的各个流程。根据企业的具体需求，在各原料仓库中使用仓库管理系统、基于条码技术的自动识别技术和无线移动处理技术，提高仓库作业的效率和信息处理实时性，使管理者可以及时便捷地获取各类物料流动信息[4]。
第四章 系统设计与实现
4.1 收料管理 4.1.1收料通知单
收料通知单是采购部门在物料到达企业以后，登记由谁验收、由哪个仓库入库等情况的详细单据，便于物料的跟踪与查询（如图3所示）。它是采购订单的重要执行单据，其不仅要处理与采购订单直接关联的执行情况，还要处理外购入库单与采购订单间接关联的执行情况，起到承上启下的业务管理作用。它可以通过手工录入、单据关联、单据复制等多种途径生成。在实际业务处理中，可以由收料通知单生成外购入库单及退料通知单等[5]。
图3 收料通知单
4.1.2 收料管理描述及业务流程图
采购部生成收料申请单，并打印收料申请单条码，然后物料运输到仓库。仓库收货员使用无线移动设备（手持设备）扫描收料申请单条码，无线移动设备依据收料申请单从仓库管理系统下载所扫描的收料申请单的物料信息，物料信息包括：物料条码、物料名称和收货数量，并指定物料是否是急件以及是否需要检验。仓库收货员使用无线移动设备扫描入库申请单中指定的物料条码，录入数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。从仓库管理系统查询所扫描物料的可用库位信息，选择物料存放的库位，如果存放在该库位上的物料需要检验，则要录入物料检验的数量。
仓库操作员扫描完收料申请单上指定的物料后提交到仓库管理系统进行相应的处理，提交的信息包括物料条码、实际收货数量，托盘条码和库位条码，并指定物料在各个库位上检验的数量，提交后收料操作完成[6]。
图4 收料管理流程图
4.2入库管理 4.2.1外购入库单
已经收料的物料，在检验员执行质检后，操作人员根据质检合格单将采购合格数量与收料通知单关联生成外购入库单（如图5所示）。外购入库单通常是确认货物入库的有效证明文件。外购入库单包括蓝字外购入库单和红字入库单，红字外购入库单是蓝字外购入库的反向单据，代表物料的退库。外购入库单的常用增加方式有手工新增和关联生成方式两种。
图5 外购入库单
4.2.2入库管理描述及业务流程图
入库时，仓库操作员根据订货清单清点检查每一件货品，检查合格后交给仓库保管员送入库房。仓库保管员持手持机扫描已完成收货操作的入库申请单条码，无线移动设备从仓库管理系统中下载所扫描的入库申请单的物料收货信息，物料信息包括：物料条码、物料名称、收货数量以及托盘条码，并指定物料是否需检验以及检验是否完成，同时标识物料是否为急件。仓库操作员根据物料收货信息，扫描物料条码、库位条码并录入数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。仓库操作员扫描完收货信息中指定的物料后提交到仓库管理系统进行相应的处理，提交的信息包括：物料条码、入库数量及托盘条码并指定物料是否为急件，完成后入库操作完成。
图6 入库管理流程图
4.3移库管理
4.3.1仓库调拨单（移库）：
仓库调拨单是确认货物在仓库之间流动的书面证明。它是体现库存业务状态的重要单据，仓库管理系统的最大特色是以独立于企业物流的有形的单据流转代替业务中无形的存货流转轨迹，从而将整个业务流程统一为一个有机整体。系统为仓库调拨单提供了手工录入、关联生成或复印生成等多种生成方法，系统为调拨单单据的处理提供了新增、审核/反审核、作废、打印、引出等多项操作功能（如图7所示）。
图7 仓库调拨单
4.3.2移库管理描述及业务流程图
仓库操作员生成物料移库单，并在移库单上指定物料移库的最终目的地，并打印移库单条码。仓库操作员使用无线移动设备扫描移库单条码，无线移动设备从仓库管理系统中下载所扫描移库单的物料移库信息，移库信息包括：物料条码、物料名称、托盘条码以及库位条码并指出该库位是否被设置为日常盘点的库位。仓库操作员根据物料移库信息扫描物料条码、移出库位条码，录入移库数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码，然后，扫描移入库位条码和托盘条码。如果所扫描的移出库位被设为日常盘点的库位，则需要录入该库位上该物料移出后还剩余的数量。仓库操作员扫描完移库单中指定的物料信息后提交物料移库信息到仓库管理系统中作相应的处理，移库信息包括：物料条码、移入移出的托盘条码和库位条码以及库位上物料的剩余数量（库位被设置为日常盘点库位），完成后移库操作完成。
图8 移库管理流程图
4.4出库管理
4.4.1领料通知单（出库单）：
领料通知单是体现库存业务的重要单据，是物料出库的重要凭证（如图9所示）。对领料单的生成，系统提供了关联投料单的自动生成、人工新增等多种方法，对零料的领取方法系统提供了单件领料、工序领料、配套领料、批量领料等多种方法，企业可根据实际情况灵活应用。车间人员到仓库进行生产领料，仓库人员核对领料单上的数量和发料仓库无误后，发料并保存领料单。如果选择“严格按投料单发料”系统参数时，仓库发料人员所发的物料不得大于投料单上的应发数量，否则领料单不能保存。
图9 领料单
4.4.2出库管理描述及业务流程图
仓库操作员制作出库单，并打印出库单条码。仓库操作员使用无线移动设备扫描出库单条码，无线移动设备到仓库管理系统中下载所扫描的出库单的物料出库信息，出库信息包括：物料条码、物料名称、库位条码、物料托盘条码以及出库数量。仓库操作员依据出库单的物料信息扫描物料条码、库位条码并录入数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。仓库操作员扫描完出库单中指定的物料后将出库信息提交到仓库管理系统作相应的处理，提交的信息包括：物料条码、实际出库数量、库位条码、托盘条码以及生产批次和工位条码。
图10 出库管理流程图
4.5盘点管理 4.5.1库存盘点
库存盘点是处理与库存数据相关的日常操作的信息管理的综合功能模块，主要备份盘点数据、打印盘点表、输入盘点数据、编制盘点报告表等处理功能，实现对数据的备份、打印、输出、录入单据等。它是对账存数据和实际库存数据进行核对的重要工具，是保证企业账实相符的重要手段。4.5.2盘点管理描述及业务流程图
仓库操作员制作盘点单，并打印盘点单条码。仓库操作员使用无线移动设备（手持设备）扫描盘点单条码，无线移动设备从仓库管理系统中下载所扫描的盘点单的盘点物料信息，盘点物料信息包括：物料条码、物料名称、物料所在库位条码以及物料在该库位上的数量。仓库操作员扫描盘点单上指定的物料条码、物料所属的库位条码并录入该物料在库位上的实际数量，如果物料具有托盘则要扫描托盘条码。仓库操作员扫描完盘点单上指定的物料后提交盘点的物料信息到仓库管理系统中进行相应的处理，提交的信息包括：物料条码、库位条码以及数量，提交完成后盘点操作完成。
图11 盘点管理流程图
第五章 系统应用效果评价
在本解决方案中，使用无线移动处理技术和RFID技术解决企业在现实生产过程中信息实时处理和数据采集自动化的要求。无线移动处理技术可以使操作人员在作业过程中第一时间将作业信息采集到系统中，或得到信息系统对作业的智能化支撑。
5.1仓库管理系统与RFID技术结合
RFID技术在制造企业执行层系统的应用价值在于提升作业效率和信息的自动化精确获取。当仓库管理系统引入了RFID技术，在企库存管理各环节，可以获得更多的自动化数据采集，功能控制。操作工人可以不必在工作的同时执行数据采集的动作，可以全身心的投入生产作业中，从而作业效率也得到提高。这一点对进行大批量作业的制造企业显得尤其重要，虽然一个手工扫描或按钮动作只需要1-2秒，但对于一个作业节拍只有十几秒的企业来说，那就是一种重要的提高了。由于RFID标签的能存储较大容量的数据的特性，使得系统能够实现更多的交互性控制，使得一些在原先完全基于条码技术时的难点瞬时迎刃而解，使得企业物流数据可以环环相扣，顺畅流动。当然限于目前RFID设备的成本问题，要想完全实现利用RFID技术带来的优点，必须要付出高成本的代价，因此我们只能做些局部的尝试。但日后随着技术的提升和普及，成本问题一定会得到解决。5.2作业流程的改进与保持
对原有的库存管理作业方式，在本解决方案实施以后将得到较大的改变，在每一个日常作业环节中融入信息系统的支持与指导，使其成为作业的一部分，虽然从表面上看增加了作业人员的操作步骤，但却大大增加了每次作业的正确性和受控性，所以从最终的效果来看，这样的改变是增加了整体作业的绩效的。对于这样的改进，在信息系统设计与实施的时候是所必须的。
第六章 研究成果
将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值；
提高物品出入库过程中的识别率，可不开箱检查，并同时识别多个物品，提高出入库效率；
缩减盘点周期，提高数据实时性，实时动态掌握库存情况，实现对库存物品的可视化管理；
采用射频技术能大大提高拣选与分发过程的效率与准确率，并加快配送的速度，减少人工、降低配送成本；
精确掌握物资情况，优化合理库存。
主要参考文献
RFID无线射频技术 第3篇
识别技术在信鸽竞赛中的应用,谈谈RFID识别技术在体育竞赛中的实际应用。
关键词RFID识别技术;电子脚环;电子踏板;计时计圈
中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)111-0130-01
1信鸽竞赛运动项目
信鸽竞赛在1996年就被列为群众体育赛事,是99项群众体育赛事之一。中国信鸽协会在国家体育局院内,全国有近千家信鸽协会,每个省、地区都有信鸽协会及信鸽爱好者自己注册成立的信鸽协会或信鸽竞赛俱乐部。全国有30万左右的信鸽爱好者即注册的信鸽协会会员,北京拥有25000多名注册的信鸽协会会员。每年五月份左右有“国家赛”,各个协会经常组织不同距离的赛事或冠名赛事。
一般信鸽竞赛方式有二种形式,一种称为“公棚赛”,就是参赛者将出生30-40天的小鸽子交到公棚处,并在鸽子的脚上套上一个电子脚环以做识别,电子脚环中记录了信鸽的一个加密的电子编码,公棚就是将交来准备参赛的信鸽集体驯养的地方,公棚负责参赛鸽子的喂养、防疫、训练等,比赛时相同的回归地点,就看谁最先从放飞地点回到公棚了,回到公棚的次序就是竞赛结果的名次。鸽子回到公棚进口时有一个电子踏板,当鸽子走进进口时,电子踏板就识别出其鸽主人、回归的时间、分速、鸽子的特征、名次等。
另外一种称为“协会赛”或称为“家庭赛”,就是自己家中驯养信鸽,比赛时将参赛信鸽交到协会一起运到放飞地,每个参赛信鸽主人的地址是不同,根据所在地点的GPS坐标和放飞地点的GPS坐标得出实际飞行距离,通过飞行的时间算出飞行的分速,从而找出飞行速度快的得出名次。其电子计时系统相似于公棚赛。只是踏板安装在每个参赛信鸽驯养地的家中。
2RFID识别技术与信鸽竞赛电子扫描系统的构成
RFID(Radio Frequence Identification),意为无线射频识别,俗称电子标签。无线射频识别是一种通信技术,通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,无需识别系统与特定目标建立机械或光学的接触。公交车卡就是一种非接触式的IC卡,其原理就是RFID射频识别技术的应用。
最简单的RFID系统由三部分组成:
1)标签(Tag),由耦合元件及芯片构成的集成电路,每个标签具有唯一的电子编码,附着在要标识的物体或动物体中,在信鸽比赛电子扫描设备中称为“电子脚环”,是要套在参赛信鸽的脚上的,并且是可以读和写的,在参赛时通过电子脚环的电子编码及加密码来进行识别和防止比赛作弊。电子脚环为活动(活扣)式,重量 小于1.8 克,外壳以工程塑料制成,总高度 < 14 mm, 内径 < 8 mm,卡扣严谨,具有两道卡锁机构,电子环佩带在赛鸽腿上以后锁紧两道卡锁机构后,在不使用工具的情况下,人为不易开启,以避免轻易脱落。
2)阅读器(Reader),在信鸽比赛电子扫描设备中称为“电子踏板”,这个电子踏板是要安装在鸽子回到自己棚内必经的进门大口,一旦鸽子踏着这个电子踏板就记录了回归信鸽的归巢时间和鸽子的电子编码和密码,这是计算这只归巢参赛信鸽成绩的最原始、最真实的数据和依据。
3)天线(Antenna),在标签和读取器之间传递射频信号。RFID识别技术是一种自动、非接触式识别系统,可以应用在高速运转、风雨天气、冰天雪地的环境中,所以可以适应在信鸽竞赛运动中。当信鸽在放飞中可以遇到各种气象条件,那么套在鸽子脚上的脚环就要能够承受各种气象条件,以便保证参赛信鸽回到目的地时是完好无损的,通过踏板时将报道信息输出。
无论是公棚赛用还是协会赛用电子扫描计时系统所配套使用的感应踏板尺寸长度应在10~80cm之间,宽度应在10~40cm之间。感应板能够单独或多个与主机连结使用。单块感应板每分钟识别从其上面经过的赛鸽数不少于180羽,漏扫率为零。电子感应踏板识别与其配套使用的电子脚环之间的距离或是高度应不低于5cm。这样才能保证参赛信鸽的所佩带的电子脚环信息有效被读取。
3电子扫描计时设备的使用
10年前,国内信鸽比赛用电子扫描设备都是由德国、比利时等国家的3-4种产品所占有,价格昂贵且软件操作界面不适合国内使用,有的甚至没有中文。随着RFID技术的发展,国内有20家左右生产信鸽比赛用的电子扫描设备,使用比较多的是北京、江苏、天津、南京等几个生产厂家,为方便用户,几家的软件数据是相互兼容并能合并计算成绩。
现在首先让我们看看公棚赛所使用的电子扫描设备,国外品牌的全套设备一般比国内设备价格要贵上一或二倍,外观工艺较为精细,工作状态稳定性较好,但是操作界面比较麻烦,不是很能适应国人的比赛习惯。而国产品牌价格很低廉,特别是有的厂家为推销自己的产品在能购买一定数量即5000只电子脚环的情况下可以免费赠送一定数量的电子踏板和控制系统,其主要是想通过今后用户购买电子脚环这个消耗品来获得利润。可以说功能和可靠性基本上是没有大的区别。主要是拼价格和服务。
家庭协会赛用电子计时鸽钟系统,电子足环与公棚赛相似,电子踏板带有LCD液晶显示屏和存储器,有的产品踏板和显示屏、存储器是分体的,归巢报到信息方式有几种方式:
1)当归巢信鸽踩到电子踏板时,踏板识别该归巢信鸽的脚环电子编号和密码,并记录归巢时间,核验该信鸽的生物特征和鸽主,进而通过系统内部的手机卡将归巢信息发送到比赛用服务器上进行分速排名,得出比赛名次。若遇线路堵塞也没关系,因为归巢时间已存储在计时器中了,随时可以上传。
2)不用手机卡也可以用电话线通过电话信息台上传参赛信鸽的归巢信息。组织者、参赛者都可以通过服务器获得比赛结果的信息,通过互联网可以获得有关赛事的方方面面的情况,避免了过去比赛时一到参赛信鸽归巢报到时,鸽主们要争分夺秒地拿着鸽钟赶往信鸽协会将归巢信息输入到信息处理的计算机中,简化了比赛程序,同时又提高了比赛的公正,进一步避免比赛成绩作弊的可能性。
电子扫描计时系统或鸽钟硬件具备独立计时、记录参赛信息、储存信息、无限次数输出功能,当作为信息处理平台的计算机因故停机或出现故障时,电子扫描计时系统仍可独立工作,计时、记录资料及储存资料,并可根据需要随时将相关数据信息输出。
信鸽竞赛运动拥有一定的群众基础,电子扫描计时设备是保证比赛公正、科学、顺利进行的物质条件,随着集成电路微电子学、信息技术的发展比赛设备也在不断的发展,RFID射频技术的应用使得信鸽竞赛运动更加公正、科学的进步。
4RFID射频识别技术在体育比赛中的应用
RFID无线射频技术 第4篇
关键词：射频识别,RFID,射频卡,芯片技术
引言
射频识别 (RFID) 技术又称为电子标签, 是一种通信技术。这种技术起源于上个世纪二三十年代, 由于其成本一直比较高, 战后并未在民用领域得到推广应用。随着大规模集成电路、网络通信、芯片及电子技术的提高和普及, RFID技术才开始走向成熟。现在, RFID迎来了一个崭新的发展时期, RFID技术大量应用于生产自动化、门卡、高速公路收费、身份识别、货物跟踪处理等众多民用领域中, RFID的利用价值开始得到世界各国的广泛关注。
1. 射频识别技术原理及组成
射频识别是一种利用射频信号自动识别来获取对象的相关数据, 这种通信方式是无接触式的, 可用于识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡, 操作快捷方便, 识别工作无须人工干预, 并且在油污大、粉尘严重等多种恶劣的环境发挥作用。基本的射频识别系统一般由电子标签 (射频卡) 、读卡器、主机等部分组成。电子标签中保存有约定格式的编码数据, 通常会附着在物体的表面, 用于唯一标识标签附着的物体;阅读器可读出电子标签上的编码, 通过与电脑相连数据线将数据传入计算机, 等待处理。阅读器通过天线发送一定频率的射频信号, 当附着电子标签的物体进入射频信号的范围内时, 电子标签通过天线产生的感应电流激活, 从而主动发射某一频率信号将标签中的信息发送给阅读器;阅读器接收到来自标签的信号, 对接收的信号发送到主机等待处理, 主机在接收到编码后会根据内部软件对编码处理, 从而发出命令对物体进行相关的操作。
2. RFID关键技术
RFID的关键技术主要包括以下几个方面: (1) 电子标签的能量来源。按照电子标签的能量来源不同分为有源应答器和无源应答器。有源应答器需要自己安装电池, 而无源的则需要从阅读器发射的信号中获取能量, 这就需要较大的发射功率。 (2) 数据传输方式和正确性。在电子标签响应读卡器所发射的信号时, 回应方式以及如何保证回应信号中携带有正确的商品信息是设计的关键。由于回应方式多样性因此可以根据读卡器的不同设计不同的回应方式。 (3) 多目标识别技术。由于人们利用他的同一时刻识别多个目标的特性, 当阅读器的信号范围内存在多个电子标签, 同一时刻有两个或者多个电子标签向阅读器发送返回信号时, 将会产生冲突。如果不能有效解决这种冲突, 将会导致多个返回信号重叠在一起, 使得阅读器不能分辨出正确的信息, 从而导致错误, 所以设计有效的防冲突算法非常重要。
3. 射频识别技术的应用
3.1 物流管理领域的应用
RFID最大的市场还是在物流管理领域, 对于仓库管理来说, 出入库的管理在平时工作中占据了很大比例, 如果在商品上贴上RFID标签, 然后在出入口安放阅读器, 这样就可以利用射频技术可以远距离一次识别多个标签这一特征快速记录商品出入库情况, 不仅节省了大量时间, 提高了效率, 而且还能利用计算机技术来盘点货物的数量, 进行商品的盘点工作, 及时补充商品。
3.2 生产管理和过程控制
利用RFID技术可以对生产进行管理和控制, 以提高生产率, 改进生产方式, 节约成本。比如在汽车制造方面, 利用RFID技术可以对汽车的流水线生产进行控制, RFID可以帮助我们从众多不同型号、颜色的原材料中选出符合客户要求的零件, 从而生产出满足不同用户要求的产品, 避免了人为的错误, 提高生产率。
3.3 其他领域的综合应用
随着技术的进步, RFID也出现了一些人性化的应用。比如有公司退出了一种产品, 帮助用户追踪有可能走失的亲人, 比如儿童、老人。这套系统可安装在住宅里, 只要带着RFID标签的人靠近门口时, 就会触动系统报警, 系统应用十分简单。这种系统还可以用于对固定资产的管理和调配、医院对病人的识别等。目前, RFID在中国的很多领域都得到了实际应用, 包括物流、烟草、医药、身份证、奥运门票、宠物管理等。但由于我国整体信息化水平滞后、RFID战略实施的成本较高、没有统一的技术标准等原因, 除了二代身份证、“一卡通”等, 现实生活中RFID的应用仍然感受较少。随着信息化建设进程的不断推进, 给RFID技术的应用带来了不可多得的机遇, 随着中国的发展, RFID的应用必将由点到面, 逐步扩展到更广阔的领域。
4. RFID面临的挑战
4.1 信息的隐私问题
在RFID的广泛应用的同时, 隐私问题越来越受到人们的关注。当我们对某一商品进行监控的时候, 同时也暴露了客户的隐私, 如嗜好、地址。如何解决好这一问题, 是我们以后将要面临的一个困难和挑战。
4.2 行业的标准化
由于各国的RFID发展步伐的不一致, 导致在国际上产生了很多RFID的标准, 各国现有标准不一致, 使得很多商品的监控会出现中断。并且各国由于利益的争端, 目前国际上还没有建立一个统一的RFID行业标准, 要想使商品能够快速在国际流通, 必须尽快制定一个通用的行业标准。此外, RFID还面临着存储超载、制造成本高等诸多问题的挑战。
5. 结束语
我们相信, RFID技术必将在世界范围内引起一场重大变革, 它将成为未来一个新的经济增长点。在现代激烈的市场竞争中, 快速、准确、实时的信息获取及其处理将成为企业获得竞争优势的关键。RFID技术的应用对于以信息化为基础的现代产业尤其重要, 在提高效率和经济效益的过程中起着不可替代的作用。
参考文献
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RFID无线射频技术 第5篇
北京在奥运会门票史上首次采用了芯片嵌入技术,持票者进入比赛场馆时,只需在检票仪器上刷一下手中的门票即可。其实这种芯片只是整个识别系统的一部分,这项技术的全称为射频识别技术,英文为Radio Frequency Identification,RFID是它的缩写。一套完整的RFID系统是由读写器(Reader)、电子标签(TAG)和应用软件系统三个部分组成,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。RFID无线射频识别系统被视为本世纪最重要的十大技术之一,虽然此技术存在已久,但直到美国的大型连锁超市Wal-Mart要求其各大供货商必须将商品贴上RFID电子标签后,一场RFID的风暴才就此展开。RFID技术在体育领域的应用早有先例,2006年的足球世界杯赛就使用了这种RFID门票,其在高尔夫、田径等体育运动中的运用也取得了良好的效果,本文旨在通过对RFID技术原理的介绍,分析其在体育领域的运用现状和开发前景,引起国内体育学界对这项技术的认识和进一步研究运用的开展。
2 RFID技术系统组成及工作原理
2.1 RFID技术系统组成
2.1.1 电子标签
电子标签是RFID系统的真正的载体,标签相当于条形码技术中的条形码符号,用来存储需要识别和传输的信息,每个电子标签具有唯一的电子编码。电子标签由标签专用芯片和标签天线组成,标签芯片用于存储数据信息,标签天线具有接收和传输标签信息。依据电子标签的供电方式的不同,电子标签可以分为有源电子标签和无源电子标签。从功能方面来分,可将电子标签分为只读标签、可重写标签、带微处理器标签和配有传感器的标签。按调制方式来分,标签还可以分为主动式标签和被动式标签。
2.1.2 读写器
读写器是负责读取或写入标签信息的设备。它可以单独完成数据的读写、显示和处理等功能,也可以与计算机或其他系统进行联合,完成对电子标签的操作。典型的读写器包含有控制模块、射频模块、接口模块以及读写器天线。此外,许多读写器还有附加的接口(RS232, RS485、以太网接口等),以便将获得的数据传给应用系统或从应用系统接收命令。
2.1.3 数据管理系统
数据管理系统主要完成数据信息的存储、管理、分析以及对电子标签进行读写控制。数据管理系统可以是各种大小不一的数据库或供应链系统。
2.2 RFID技术系统工作原理
2.2.1 RFID技术系统数据传递的原理
电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合。在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据的交换。发生在阅读器和标签之间的射频信号的耦合类型有两种:电感耦合和电磁反向散射耦合。电感耦合通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律,电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统,识别作用距离小于一米,奥运会的门票识别系统就是运用这种耦合方式。电磁反向散射耦合按照雷达原理模型工作,即发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律,电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统,识别作用距离大于一米,中国一家公司已经按照美国的订单生产了一种内置电子标签的高尔夫球,以方便球被打丢之后的寻找。
2.2.2 RFID技术系统基本工作流程
读写器通过发射天线发送出一定频率的射频信号,当附着标签的目标对象进入发射天线工作区域时会产生感应电流,电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,读写器对接收天线接收到电子标签发送来的载波信号进行解调和解码后,送到数据管理系统进行相关的处理。数据管理系统根据逻辑运算判断该电子标签的合法性,针对不同的设置做出相应的处理和控制。
3 RFID技术在体育领域的运用现状
3.1 RFID技术在门票系统中的应用
2006年德国世界杯是RFID技术门票在体育领域的第一次大面积运用,十二个比赛场、64场次的350万张比赛门票全部采用了RFID技术门票。北京奥运会28个大项38个分项,比赛场次约2173场,700多万张门票全部采用RFID识别技术。中国在2005年的上海网球大师杯已经运用了这项技术。RFID技术门票的运用为比赛提供了安全保障,门票的电子标签存储了购票人的身份信息,进场观看比赛的持票人必须与购票身份相同,从源头上有效预防了安全问题的发生。RFID技术门票的运用还有效预防假票、“黄牛党”倒票现象的发生,并能提高检票的速度。
3.2 RFID技术在足球比赛中的应用
德国爱尔兰根的一家夫琅和费射线研究所早在2006年世界杯之前就已经研制出一套应用于足球比赛的RFID技术系统。这套系统在足球内部和球员身上都设置了RFID电子芯片,读写器以2000次/min的速率对全场进行扫描,以全时相地确定球员和球在球场上的位置。这套系统不仅能够帮助裁判员解决有争议的进球和出界判罚,也为球队教练分析场上队员技战术运用情况提供有力技术支持。
3.3 RFID技术在竞速比赛中的应用
1994年的柏林马拉松比赛由Champion Chip开了RFID技术运用的先河,参赛运动员身上粘贴了寻有个人信息的电子标签,通过设置在比赛起点、终点及途中的读写器的信息采集,更为精确地监控了比赛的过程,对运动员比赛成绩的测定更加精确。从此之后,各种公路赛、越野滑雪、十项全能等比赛竞相运用RFID技术,计时效率大幅提高,在2000年6月的Broloppet半程马拉松比赛中,创纪录的对79,837名参赛者进行了计时。RFID技术在摩托车场地赛、自行车场地赛等竞速比赛中得到了广泛运用。
4 RFID技术在体育领域中的运用前景
4.1 RFID技术在田径比赛成绩测定中的运用
目前高水平田径比赛田赛项目的距离测定通常采用激光测距仪,需要裁判员在运动员投掷器械后迅速找到第一落点,用测定标杆测量比赛成绩,仍会出现人为误差。如果运用RFID技术,在铅球、标枪等投掷器械中内置电子标签,由读写系统采集器械的第一落点与丈量起点之间的距离,可以在第一时间内获取比赛成绩,提高工作效率,并可有效减少裁判员寻找落点的人为误差。也如前文所述,在径赛项目中运用射频识别技术,可以准确快速地测定大数量参赛运动员的比赛成绩。
4.2 RFID技术在球类比赛中的运用
虽然RFID技术在高尔夫和足球等球类比赛中得到运用,但其仍然处于一种尝试阶段,并存在着一定的技术难题。在网球比赛中运用的鹰眼系统已经逐步受到观众的接受和认可,对传统的裁判系统提出了新的挑战,也给体育观众带来全新的欣赏体验。鹰眼系统是通过在场上设置多部高速摄像机捕捉网球的飞行轨迹来实现其飞行线路和落点的模拟。如果在网球及排球等球体内部设置多个电子标签,也完全可以探测到球的飞行线路及球体的变化,实现对球的落点的准确判断,提高裁判执法的准确性,也有助于教练员对自己球队和对手的战术进行深度分析。
5 结束语
竞技体育比赛的激烈程度越来越高,并逐渐成为大众传媒关注的重要对象,比赛的公平性备受人们关注。在竞技运动中运用现代科技,使其部分地担当裁判角色,虽然会使现场裁判的压力骤然增大,他们的每个判罚都可能遭到强烈的质疑,从体育伦理的角度来说,也许与传统有一定的差异。但鹰眼系统在网球比赛中的运用从技术层面上来讲是成功的,一套鹰眼系统需耗资几百万美元,而射频识别技术操作成本相对较低,应该成为体育科技研究应用的一个重要发展方向。
摘要：RFID技术全称为射频识别技术,英文为Radio Frequency Identification。其在体育领域的应用早有先例,2006年的足球世界杯赛就使用了这种RFID门票,在高尔夫、田径等体育运动中的运用也取得了良好的效果。本文旨在通过对RFID技术原理的介绍,分析其在体育领域的运用现状和开发前景,引起国内体育学界对这项技术的认识和进一步研究运用的开展。
关键词：射频,识别,技术,体育,运用现状
参考文献
[1]David C.Wyld.Alook at the future of sports in the context of RFID’s“Weird New Media Revolution”[J].The Journal of Sports,2006,(9):4.
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[4]搜狐网.科技奥运确保门票安全国际奥委会赞技术含量高[EB/OL].http://news.sohu.com/20080528/n257130878.shtml.
[5]新华网.北京奥运会门票有多少票能卖购票能打折吗-[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/sports/2007-03/09/content-5820902.htm.
RFID无线射频技术 第6篇
关键词：物联网,射频识别技术
1 物联网的基本概念
物联网是在计算机互联网的基础上, 利用RFID、无线数据通信等技术, 构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。由该名称可见, 物联网就是“物物相连的联网”。这有两层意思:第一, 物联网的核心和基础仍然是互联网, 是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络;第二, 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。在这个网络中, 物品 ( 商品) 能够彼此进行“交流”, 而无需人的干预。毫无疑问, 物联网时代的来临将会使人们的日常生活发生翻天覆地的变化。
2 RFID基础理论
要实现物联网, 首先要将物理世界上那些不具有智能的种种物品与互联网联系起来。换句话说, 物理世界与互联网之间必须建立信息通道。在物联网结构体系中, 这一部分成为感知层。物联网的“物”包罗万象, 它们的体积、形态、所处环境、所含物质和运动状态都千差万别。因此实现感知层的技术必须要满足:无线、自动、可靠、能靠吸取周围能源工作, 其硬件设备必须形状能变、大小可调、制造简单、低价、能承受恶劣环境。从当前的各种技术来看, RFID (Radio Frequency Identification) 正是能够让物品“开口说话”的一种技术, 射频识别俗称电子标签。 射频识别是一种非接触式的自动识别技术, 它通过射频信号动识别目标对象并获取相关数据, 识别工作无需人工干预, 可工作于各种恶劣环境。 RFID技术可识别高速运动的物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。
(1) RFID的系统结构及工作原理
最基本的RFID系统由三部分组成:
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:读取 (在读写卡中还可以写入) 标签信息的设备。
3) 天线:在标签和读取器间传递射频信号。
有些系统还通过阅读器的RS232 或RS485 接口与外部计算机 ( 上位机主系统) 连接, 进行数据交换。
(2) 系统的基本工作原理
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。
随着集成工艺越来越发达, 集成在标签中的芯片功能也越来越强大, 而体积却越来越小。最基本的RFID系统示意图如图1 所示。
阅读器的控制单元的功能包括:与应用系统软件进行通信, 并执行应用系统软件发来的命令;控制与射频卡的通信过程 ( 主- 从原则) ;信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法, 对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和解密, 以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。
射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。目前, 长距离射频识别系统的价格还很贵, 因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、天线方向、阅读器和射频卡的耦合度, 以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。大多数系统的读取距离和写入距离是不同的, 写入距离大约是读取距离的40% ~ 80%。因此RFID是一项复杂的系统工程。
3 RFID的发展趋势
随着RFID技术不断发展和应用系统的推广普及, 我认为射频识别技术在性能等各方面都会有较大提高, 成本将逐步降低, 可以预见未来RFID技术的发展将有以下趋势:
(1) 标签产品多样化。未来用户个性化需求较强, 单一产品不能适应未来发展和市场需求。芯片频率、容量、天线、封装材料等组合形成产品系列化, 与其他高科技融合, 如与传感器、 GPS、生物识别结合将由单一识别向多功能识别发展。
(2) 系统网络化。当RFID系统应用普及到一定程度时, 每件产品通过电子标签赋予身份标识, 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。
(3) 系统的兼容性更好。随着标准的统一, 系统地兼容性将会得到更好的发挥。产品替代性更强。
(4) 与其他产业融合。与其他IT产业一样, 当标准和关键技术解决和突破之后, 与其他产业如3C、 3 网等融合将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, 我们有理由相信RFID产业发展潜力是巨大的, 将是未来发展的一个新的增长点, RFID技术将与人们的日常生活密不可分。
4 小结
未来, “物联网”这个高科技名词将由概念逐步走向大规模应用, 掀起世界信息产业的第三次浪潮!!! 而RFID作为物联网产业链中关键技术, 它也随着RFID应用场合的不断扩大与延伸, 以及软件技术的发展, RFID应用系统也越来越多样化, 功能也越来越强大。
参考文献
[1]陈大才等译.无线射频识别技术 (RFID) .电子工业出版社, 2001.
[2]刁裕博.浅谈RFID及其封装技术[J].科技资讯, 2007 (29) :35.
[3]游战清等.无线射频识别技术 (RFID) 理论与应用.电子工业出版社, 2004.
RFID无线射频技术 第7篇
射频识别技术 (Radio Frequency Identification, 缩写RFID) , 是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术, 它是利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的, 加速了信息的收集和处理, 射频卡具有精度高, 抗干扰能力强等优点, 适合于实现系统的自动化且不易损坏, 操作既快捷又方便。
1 系统设计
1.1 方案设计
本系统设计的硬件设施包括读写器, 射频识别卡。软件设施是基于单片机的射频卡车辆管理系统运用C语言程序所编写的。此系统的主要软件功能:控制器验证进出小区车辆IC卡的有效性;车辆管理系统对控制器、大门等参数进行设置;车辆管理系统对接收到的数据进行分析、存储, 并显示车主名等;住户车辆的管理、查询。
1.2 系统总框图
2 硬件设备研究
2.1 RFID
RFID是一种通过射频信号和电磁耦合发射的传输特性对目标物体内存储的信息进行非接触式自动识别 (读取或写入信息) 的技术。一套完整的RFID主要是由阅读器, 射频卡两部分构成。射频卡按供电方式分为有源卡和无源卡;按调制方式的不同可分为主动式和被动式。射频卡具有可靠性高、加密性能好、操作方便、快捷、防冲突、应用范围广等优点。
2.2 C8051F单片机
C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片 (So C) , 具有与8051兼容的高速CIP-51内核, 与MCS-51指令集完全兼容, 除了具有标准8051的数字外设部件之外, 片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件。
3 硬件电路部分
3.1 七段数码管串行通信
本电路采用UART协议, UART是用于控制计算机与串行设备的芯片, 它提供了RS-232C数据终端设备接口, 这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。
3.2 BCD码转换
本系统采用BCD码。它具有二进制数的形式以满足数字系统的要求, 又具有十进制的特点
3.3 LED数码管
采用扫描的方式驱动多位七段LED数码管, 节省驱动电路, 降低功耗;保证一定的扫描循环频率;每位七段LED数码管的公共端连接一个位驱动器, 控制各位数码管;各位七段LED数码管共用一个段驱动器、一个段码锁存器, 为段驱动器提供逻辑输入;位驱动器由一个位码锁存器提供输入逻辑电平;显示器在系统中段码口与位码口。
3.4 振荡源
CPU的所有工作都是按照系统时钟节拍进行的。振荡源的作用是为CPU提供系统时钟。C8051F既可以使用内部振荡器, 也可以使用外部振荡器作为系统时钟源。
3.5 计数器/定时器
单片机中的定时器和计数器是复用的, 计数器是记录外部脉冲的个数, 而定时器则是由单片机提供的一个非常稳定的计数源。
3.6 中断源/复位源
中断源是发出中断请求的设备, C8051F允许的中断包括内部中断源和外部中断源两大类。外部中断源是位于单片机外部的设备。C8051F005支持的外部中断源有6个。内部中断源是置于单片机内部, 能发出中断请求的电路。
3.7 输入/出端口
在单片机应用系统中, 外设连在C8051F的引脚上, 这些引脚在片内与I/O端口连接在一起。I/O端口是CPU与外设进行数据交换的桥梁。
4 系统软件部分
软件系统是整个方案的重要组成部分, 只有在它的指挥控制下整个车辆管理系统才能进行工作, 完成相应的功能。本设计以单片机C8051F005为核心芯片, 应用C语言编程。主程序包括系统参数初始化和循环工作过程, 是本系统中软件部分的核心。它主要完成的任务是:首先, 对单片机状态参量和程序自定义的状态参量进行系统初始化;其次, 对各子程序进行管理和控制, 安排相应的指令, 提供子程序的入口数据, 以达到完成系统功能的目的。
4.1 C语言简介
C语言是一种介于高级语言和汇编语言之间的一种语言, 它既可以编写系统应用程序, 也可以作为应用程序设计语言, 编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此, 得到广泛应用。
4.2 Keil C51编译器简介
Keil C51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境, 同时保留了汇编代码高效, 快的特点。Keil-C51的内存类型包括:code;data;Bdata;idata;pdata;xdata。C51允许用户使用C语言编写中断服务程序, 快速进、出代码和寄存器区的转换功能, 使C语言中断功能更加高效。
4.3 软件组成及工作原理
本系统的软件设计采用模块化设计的方法, 整个程序包括主程序、初始化程序、数据处理程序、串行通信程序、定时器中断服务程序、LED显示程序。所有的程序均采用C语言编写, 可以很方便地调试和下载程序代码。主程序工作原理为当系统初始化完成各个变量之后, 则查询上位机 (PC) 是否有通讯请求, 若有通讯请求, 则继续判断内存是否有读卡信息, 若没有通讯请求, 则返回继续查询;当内存有读卡信息, 则传至上位机, 然后转显示, 当内存没有读卡信息, 则返回继续查询。
5 结论
本文以单片机C8051F005为核心硬件芯片, 结合了高度精密的模拟数据转换器控制主要的模块, 起到了一个转换自动识别信息的作用。软件部分采用C语言编程, 根据与系统硬件之间的协议和系统规划的功能, 采用了模块化设计。完成后的管理软件系统界面操作方便, 运行稳定, 基本上达到规划的要求。同时也完成硬件系统和软件系统之间的通信联系。并通过Cygn al IDE集成平台对程序进行调试, 基本符合车辆管理系统要求。
摘要：本文主要研究以射频技术和单片机技术为基础的小区车辆管理系统, 设计中以单片机C8051F005为核心芯片, 应用C语言编程。本系统通过所提供的用户管理、车辆进出数据控制、数据查询等模块, 有效的解决了用户目前所面临的车辆管理问题。通过本系统的应用, 车辆管理将变得简单快捷准确无误, 同时也节省了大量的人力和时间。
关键词：车辆管理,射频技术,单片机,C语言
参考文献
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RFID无线射频技术 第8篇
无线射频识别 (RFID) 技术是一种非接触式的通信方式。其原理是利用空间电磁波的耦合或传播进行通信, 通信目的是自动完成被标识对象的识别, 准确获取标识对象相关信息。与传统IC卡、磁卡、条码识别技术相比较, RFID技术识别精度高、保密性好、抗干扰强且存储数据容量大, 使用RFID技术的阅读器使用寿命长、适应环境能力强、操作快捷。
RFID技术作为物联网应用领域关键技术, 将广泛应用于电子商务和供应链管理, 在仓储、交通、设备管控、跟踪、身份识别及原产地追溯等方面。近年来, 与RFID相关项目的规划、投资、建设和应用呈现蓬勃发展之势, 因此《2006~2020年国家信息化发展战略》、《当前优先发展的高科技术产业化重点领域指南》等国家政策文件均把RFID作为重要技术列入其中。
1 RFID系统分析
1.1 系统的组成和分类
RFID系统通常由标签 (Tag or transponder) 和阅读器 (Interrogator or reader) 组成, 也可以将阅读器连接到网络或其他软件管理系统。标签一般包含天线、收发模块、控制模块和存储模块等部分, 阅读器则由天线、射频收发模块、处理模块和外部接口模块等部分组成。根据RFID系统电子标签能量供应方式不同, 可以分为有源系统和无源系统;根据RFID系统电子标签内部存储模块读写方式不同, 可以分为只读式和读写式;根据RFID系统耦合类型不同, 可以分为电感耦合系统和电磁反向散射耦合系统;根据RFID系统工作方式不同, 可以分为全双工系统、半双工系统以及时序系统;根据RFID系统工作频率不同, 可以分为低频系统 (LF system) 、高频系统 (HF system) 、超高频系统 (UHF system) 和微波系统 (WF system) 。典型的RFID系统如图1。
1.2 射频阅读器的功能
射频阅读器用于在非接触式工作方式下读写射频标签内部所存储的各类信息, 对于不同的应用环境, 要求满足不同的功能需求, 一般性仓储识别要求如下:
(1) 全向散射的射频标签识别、读写能力;
(2) 能够适应批量货物的快速识别, 具备高速的数据处理能力;
(3) 适合固定位置交流供电和手持移动式直流供电的应用场合;
(4) 对仓库内部低速运动状态下货物具备识读能力;
(5) 具备一定的机械抗震能力和防静电保护措施。
2 阅读器的结构特点及工作原理
阅读器的控制单元以微控制单元 (Micro control unit, MCU) 为核心, 其型号为宏晶STC15F2K60S2, 配有天线的射频读写IC采用NXP公司生成的LCRC632, 读取操作目标符合ISO14443协议标准的Mifare1卡。STC15F2K60S2实现对射频IC的控制功能并完成数据的存储, 高速可靠。CLRC632射频IC实现载波产生、信令的调制解调, 通过天线收发射频信号。工作原理为:射频阅读器通过天线将无线电载波信号发射出去, 当Mifare1卡进入射频阅读器工作区域时, 其内部有1个LC串联谐振电路, 因频率与阅读器发射频率相同而被激活。在此状态下谐振电路因电荷积累产生能量为卡内电路提供电源, Mifare1卡随即将自身编码通过内置天线发送出去。阅读器接收此信号进行调节和解调, MCU即根据逻辑算法判断该卡的合法性, 并针对不同设定做出相应处理和控制, 发出指令信号控制执行机构动作。射频阅读器基本结构图如图2。
3 系统硬件设计
3.1 控制核心MCU
控制核心MCU采用宏晶科技生产的STC15F2K60S2单片机, 该单片机采用单时钟/机器周期, 是目前宏晶科技产的最高速单片机, 具有高速、高可靠性、低功耗和超强抗干扰的特性, 加密性能好且指令代码完全兼容传统8051单片机。STC15F2K60S2包含中央处理器 (CPU) 、程序存储器 (Flash) 、数据存储器 (SRAM) 、定时器、I/O口、高速A/D转换、看门狗、UART超高速异步串行通信口、CCP/PWM/PCA、高速同步串行端口SPI、片内高精度R/C时钟、掉电唤醒及高可靠复位等模块。图3为STC15F2K60S2单片机内部结构框图。
STC15F2K60S2单片机配合使用USB转串口电路CH340G方便实现系统编程, 使用USB的5V电源可方便实现从电脑取电, 调试LCRC632的控制程序非常方便。图4为USB转串口的ISP下载编程电路图。
3.2 射频IC电路
射频IC电路采用NXP公司的LCRC632, 符合ISO/IEC 14443A标准, 与STC15F2K60S2连接无需电平转换, 1脚OSCIN和32脚OSCOUT之间接13.56 MHz晶体振荡器以使射频信号发射在高频HF频段。LCRC632支持多种协议, 可以在非接触的方式下完成对Mifare1卡的读写识别, 支持10mm范围内微弱信号操作, 配备缓冲输出驱动可使用最小尺寸的外部天线, 内部拥有安全的非易失性内存, 能够自动侦测与单片机的并行接口类型。LCRC632应用原理图如图5。
3.3 天线组成及其参数
射频电路LCRC632外部以TX1, TX2, RX连接发射及接收电路, 如图5, L0, C0, C1, C2a, C2b及天线组成了射频发射电路, 其中L0, C0在发射电路部分完成低通滤波的作用, 因LCRC632射频IC工作在13.56MHz, 输出端引脚有高次谐波, 所以L0, C0必须紧贴TX1、TX2引脚, 取值为分别为2.2μH和47pF, C1, C2a, C2b构成天线的匹配电路。R1, R2, C3, C4组成了接收电路, LCRC632内部产生的电势通过30脚VMID引至29脚RX端, 为减少干扰, 30脚VMID需通过电容C4接地, 其取值为100nF。为增加VMID端与RX端之间的电源驱动, 使用R1, R2构成分压电路, 并串联C3电容以降低对天线电路的影响。
LCRC632射频工作频率为13.56MHz, 属高频短波, 宜采用圆形或矩形的小环天线, 天线尺寸和波长间没有严格规定, 建议为:
式中, L为天线最大长度, λ为射频信号工作频率, 将λ=13.56MHz带入式 (1) , 计算得天线最大尺寸为50cm。本方案取线圈为矩形, 长度5cm, 宽度4.5cm, 周长19cm。根据矩形线圈电感量经验估算公式:
式中, L为线圈电感, I为天线线圈单匝长度, D为线圈线宽, K为天线线圈形状因素, n为线圈匝数, 将天线线圈单匝长度I=19cm, 线圈线宽D=1.5mm, 天线线圈形状因素K=1.47, 线圈匝数n=3代入式 (2) , 得L=925nH。因天线线圈阻值一般为铜箔内阻5倍, 估算天线线圈阻值R≈0.9Ω。天线品质因素计算公式:
一般取Q=35, 为此需给天线线圈串联外部电阻, 并按式 (4) 计算求得Rex=0.7Ω。
根据C1, C2a, C2b匹配电路计算公式式 (5, 6) , 将上述结果和天线线圈输入阻抗Z=700代入, 求得C1≈20pF, C2a=C2b≈270pF。
4 软件工作流程
软件设计通过对STC15F2K60S2单片机的编程从而控制LCRC632射频电路, 根据ISO/IEC14443A协议标准完成对Mifare1卡的识别操作。当射频系统启动后, 阅读器会执行启动 (Startup) 命令执行上电复位和初始化过程, 初始化位相 (Bitphase) 寄存器以设置发送器和接收器时钟的相位, 初始化RxControl2寄存器以设置解调器为内部解调器, 初始化FIFOLevel寄存器以设置FIFO为4级缓冲等工作。软件工作流程如图6。
初始化完成后, 使用Request指令执行请求应答操作, 读取Mifare1卡上的Block 0中的卡片类型号TAGTYPE, 返回值0004H。请求完成后进行防碰撞操作, 根据二进制搜索算法完成卡片的选择, 再进行认证和读写卡的操作。
5 结束语
RFID无线射频技术 第9篇
关键词：乳制品,RFID技术,冷链,物流
《冷链物流运营实务》中提到, RFID技术的核心是标签上EPC (产品电子代码) 提供的对货物的唯一标识和信息储存, 利用ECP可以实现对物流中的托盘、集装箱内货物等整个冷链上的物品进行跟踪和冷链的自动化管理, 从而增加冷链管理的透明化程度。随着科学和网络技术的飞速发展, 我们要求RFID的应用不能再停留在口头上, 而是需要更加实用化。因此, 网络的拓展和科学技术的飞速发展为RFID技术的应用提供了广阔的空间, 也奠定了RFID技术走进企业的基础。本文希望能够通过对国内外RFID技术的研究和乳制品冷链物流相关理论知识和现状的分析学习和总结, 通过分析RFID技术引入物流管理中的合理性, 以乳制品冷链物流为例, 利用RFID技术来实现乳制品冷链物流的效率化、精准化以及安全化, 推进RFID技术和乳制品冷链物流管理未来的合作趋势。
1 基于RFID技术的乳制品冷链物流系统流程设计
1.1 RFID技术在生产商的应用设计
生产商环节的安全非常重要, 要保证以后各个环节的安全, 必须保证乳源是安全的。在奶牛的养殖过程中, 生产商就要使用RFID耳标记录每头乳牛的个体信息, 对乳牛的养殖进行信息化监控管理, 这样养殖期间出现了问题, 就可以有追溯记录可以查询。生产商生产出乳制品后会在不类型的乳制品外包装上附着RFID温度标签并在其中写入该产品的各种信息。在整个过程中, 冷藏车内的RFID温度标签始终在接受外界温度的感应, 通过电子标签内的天线把数据传送到GPRS和MIS系统, 如果温度出现偏差, 马上就可做出判断或对温度进行适当调控。
1.2 冷链物流的冷冻加工环节
利用MIS系统, 乳制品已经安全运送到配送中心, 接下来就是加工和验收环节。验收人员只需将货物盛放在托盘上, 托盘上也贴有RFID标签, 以便于货物与托盘联系。然后将托盘运过阅读器范围, 最后送到加工点。
叉车运送着托盘经过入口时, 会经过RFID阅读器发出射频信号的范围, 这样货物经过大门时, RFID标签将自身储存的信息发送给阅读器。这一系列过程工作人员只需要在计算机旁边就可以看到这批乳制品的种类、出厂日期、数量等信息。经过检验如果扫描到的货物信息与供货单相同, 工人就可以把货物运到加工点。相反, 如果有货物有问题, RFID标签就会进行报警操作, 叉车就返回检查点重新检查。
加工过程除了冷冻、冷藏, 还需要最后的完成品进行包装, 以便于出库的检验和销售。这时包装袋上贴的RFID电子标签, 里面包含货物最完整的信息, 包括商品名称、出厂日期、生产日期、保质期、乳源、运输温度、仓储温度等等。
1.3 冷链物流的仓储和配送环节
(1) 入库。工人将冷藏冷冻包装好的乳制品装箱, 包装箱上贴温度标签, 然后将整箱货物装到托盘上, 托盘上同样贴RFID标签, 标签里面包含商品信息和入库位置。入库时需要再次验货, 托盘经过仓库大门, 阅读器读取RFID标签的信息之后, 工作人员在计算机上验货并且记录入库信息。 (2) 库存。在仓库中的乳制品最需要保证温度, 如果温度出现异常, 只需要对RFID标签做出报警, 就能及时处理。 (3) 出库。接收到零售商的供货请求时, 先核对信息, 与订货单信息吻合的商品需要及时出库。出库完成后, 仓库里托盘上的RFID标签就需要修改信息, 标明该托盘为空, 等待下一批货物入库。 (4) 配送。经过核对之后的货物出库之后, 专业的冷藏车将乳制品配送到零售商手中。这个过程中同样需要注意冷藏车内的温度控制。
1.4 销售环节的RFID技术应用设计
零售业需要供应链提供更快的反应速度和更快的物品流动速度, 并且要求随时监控供应链上的货物的信息状态。
当配送中心将箱装乳制品运送至零售商时, 验货地点的阅读器就会把RFID上的信息录入计算机, 然后清点人员核对信息, 审核通过后, 工作人员将货物运往超市上架销售。
零售商可以在乳制品的冷柜上安装阅读器, 如果顾客购买了乳制品, 那么阅读器就会做出反应, 将顾客的购买信息传到MIS系统, 然后向零售商供货系统提交补货请求。
如果乳制品外包装上有RFID标签, 顾客推着自己购买的产品通过RFID阅读器的装置时就可以将推车中所有商品的信息传到计算机中, 顾客走到收银台的时候消费总金额已经全部显示出来, 直接付款就可以。计算机对本次消费进行记录, 以便查询。
2 总结
只有将RFID技术用到现今乳制品的冷链物流中才能满足现在消费者对冷藏食品的苛刻要求, 才能给目前的物流企业带来转机。本文通过对现有国内外文献的阅读, 将RFID技术引入乳制品冷链物流中, 根据自己的理解重点设计了RFID技术在乳制品供应链中的每个环节的完整流程。
综上所诉, 我国的RFID技术正在迅猛发展, 而且随着需求的不断扩大, RFID技术在我国的应用前景一片大好。
参考文献
[1]李苏剑, 游战清, 郑利强.物流管理信息系统理论与案例.北京电子工业出版社.2004:118-121.[1]李苏剑, 游战清, 郑利强.物流管理信息系统理论与案例.北京电子工业出版社.2004:118-121.
[2]徐章一.敏捷物流:供应链一体化的实现.北京中国物质出版社.2003:39-47.[2]徐章一.敏捷物流:供应链一体化的实现.北京中国物质出版社.2003:39-47.
[3]邓汝春.冷链物流运营实务.北京中国物资出版社.2007:76-78.[3]邓汝春.冷链物流运营实务.北京中国物资出版社.2007:76-78.
