rfid标簽

rfid标簽

無線射頻識别技術
電子标簽又稱射頻标簽、應答器、數據載體;閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、讀頭、通信器、讀寫器(取決于電子标簽是否可以無線改寫數據)。電子标簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信号的空間(無接觸)耦合;在耦合通道内,根據時序關系,實現能量的傳遞和數據交換。[1]
    中文名:rfid标簽 外文名: 用途: 性質:自動識别技術 形式:非接觸式 操作:快捷方便 别名:電子标簽

定義

電子标簽是RFID技術的載體,RFID是Radio Frequency Identification的電子标簽縮寫,術語為射頻識别。

工作頻率

-125KHZ

-13.56MHz

-915MHz

-2.45GHz

-5.8GHz

組成

最基本的電子标簽系統由三部分組成:

标簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個标簽具有唯一的電子編碼,高容量電子标簽有用戶可寫入的存儲空間,附着在物體上标識目标對象;

閱讀器(Reader):讀取(有時還可以寫入)标簽信息的設備,可設計為手持式或固定式;

天線(Antenna):在标簽和讀取器間傳遞射頻信号。

特性

數據存儲:與傳統形式的标簽相比,容量更大(1bit—1024bit),數據可随時更新,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,可多目标識别、運動識别。

使用方便:體積小,容易封裝,可以嵌入産品内。

安全:專用芯片、序列号唯一、很難複制。

耐用:無機械故障、壽命長、抗惡劣環境。

感應效果:比一般的要好很多

類别

RFID标簽分為被動,半被動(也稱作半主動),主動三類。

被動式

被動式标簽沒有内部供電電源。其内部集成電路通過接收到的電磁波進行驅動,這些電磁波是由RFID讀取器發出的。當标簽接收到足夠強度的訊号時,可以向讀取器發出數據。這些數據不僅包括ID号(全球唯一标示ID),還可以包括預先存在于标簽内EEPROM中的數據。

由于被動式标簽具有價格低廉,體積小巧,無需電源的優點。市場的RFID标簽主要是被動式的。

半主動式

一般而言,被動式标簽的天線有兩個任務,第一:接收讀取器所發出的電磁波,借以驅動标簽IC;第二:标簽回傳信号時,需要靠天線的阻抗作切換,才能産生0與1的變化。問題是,想要有最好的回傳效率的話,天線阻抗必須設計在“開路與短路”,這樣又會使信号完全反射,無法被标簽IC接收,半主動式标簽就是為了解決這樣的問題。

半主動式類似于被動式,不過它多了一個小型電池,電力恰好可以驅動标簽IC,使得IC處于工作的狀态。這樣的好處在于,天線可以不用管接收電磁波的任務,充分作為回傳信号之用。比起被動式,半主動式有更快的反應速度,更好的效率。

主動式

與被動式和半被動式不同的是,主動式标簽本身具有内部電源供應器,用以供應内部IC所需電源以産生對外的訊号。一般來說,主動式标簽擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。

測試和測量方法

由于粘接件在實際的使用中會受到多種應力考驗,我們在實驗室内會進行不同的測試以确保粘接質量。常用做法是測試用生産設備制作的RFID标簽。芯片的定位情況我們可通過視覺系統檢測,标簽的性能可通過讀卡系統來進行測試。

除了這些生産設備自帶的快速測試方法外,還有更加詳細的後續測試方法,用來測試粘接質量。

芯片的剪切力:利用剪切力測試機的刀具從基材上将芯片推離。剪切測試中,膠粘劑、芯片和基材間粘接力的理想數值應不低于25N/mm2。

膠粘劑的固化程度:可使用DSC分析(差分掃描量熱法)來檢測膠粘劑在選定的參數範圍内是否完全固化。該測試法能夠反映出由于固化時間過短或溫度過低而出現的異常情況。

顯微照片:芯片和基材的顯微照片可顯示出芯片及其凸點壓入天線的程度。壓力不足會導緻芯片接觸不良,壓力太大又會導緻芯片或基材破損。

測定讀取距離:在本測試中,保持讀卡器的功率不變,将待測标簽持續遠離讀卡器,直到提示讀卡錯誤。或者,持續增大讀卡器發射功率,直到标簽開始發送數據;這種情況下,标簽和讀卡器間距離已提前設定好。

組成

RFID标簽主要由以下三者所組成:

RFID晶片:

包含邏輯控制單元、記憶體和收發器

進行解碼、解密和錯誤檢查等運算功能

天線:

用于接收讀取器發送的射頻資料或傳送出本身的識别資料

電力來源:

主動式:由标簽内部所附電源所提供

被動式:由讀取器送出的無線電波所提供

技術應用

短距離射頻識别産品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境,可在這樣的環境中替代條碼,例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。

長距射頻識别産品多用于交通上,識别距離可達幾十米,如自動收費或識别車輛身份等。

1.在零售業中,條形碼技術的運用使得數以萬計的商品種類、價格、産地、批次、貨架、庫存、銷售等各環節被管理得井然有序

2.采用車輛自動識别技術,使得路橋、停車場等收費場所避免了車輛排隊通關現象,減少了時間浪費,從而極大地提高了交通運輸效率及交通運輸設施的通行能力

3.在自動化的生産流水線上,整個産品生産流程的各個環節均被置于嚴密的監控和管理之下

4.在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環境中,遠距離射頻識别技術的運用改善了卡車司機必須下車辦理手續的不便

5.在公交車的運行管理中,自動識别系統準确地記錄着車輛在沿線各站點的到發站時刻,為車輛調度及全程運行管理提供實時可靠的信息。

6.在設備管理中,RFID自動識别系統可以将設備的具體位置做與RFID讀取器做綁定,當設備移動出了指定讀取器的位置時,記錄其過程。

RFID電子标簽的技術應用非常廣泛,據創羿科技市場分析師估計,目前典型應用:動物晶片、門禁控制、航空包裹識别、文檔追蹤管理、包裹追蹤識别、畜牧業、後勤管理、移動商務、産品防僞、運動計時、票證管理、汽車晶片防盜器、停車場管制、生産線自動化、物料管理等等。

改變生活

RFID是RadioFrequencyIdentification的簡稱,中文譯為電子标簽,又稱無線射頻識别技術。随着社會的不斷進步、科技的不斷發展以及生活節奏的加快,人們在生活當中在更多方面都要求簡便快速的方法,電子标簽就應運而生了。現如今電子标簽已經被廣泛的應用得到了現代人日常生活當中。

在很多大城市中,乘坐軌道交通,你隻需一次購買一張帶有電子标簽的單程車票,就可在不同線路間輕松換乘;在圖書館借書,你不用再找圖書管理員辦理借閱手續,而隻需在自動借還系統上輸入密碼,然後輕松借到你想要的書籍;在很多大賣場和超市,RFID标簽可以有效的防止有人意圖不軌把沒有付款的貨物帶走。

在醫院裡,電子标簽的應用比較廣泛。比如,剛出生的嬰兒長相都很相似,很容易造成認錯寶寶的誤會,現在電視上還是經常會有幾十年前有醫院的護士或家長抱錯孩子的事情發生,導緻了很多的家庭悲劇,但現在随着電子标簽的應用,如果給嬰兒戴上電子芯片的腕帶,就能準确識别身份從而避免了出錯。此外,還有電子病曆,通過它,醫生、護士在查房時可以清楚知道患者的用藥情況。這樣不僅醫護人員的工作會有條不紊,就醫人士和家屬也能避免了很多麻煩。

RFID标簽的廣泛應用給人們的生活帶來了很多的便利,相信在不久的将來,将會被應用到更多更有用的地方。那時候,我們的生活将會更加美好,人們也能節省很多時間去做更有意義的事

解決方案

RFID标簽在電梯檢驗合格證的解決方案

RFID電子标簽的出現很好的解決了技術監督局特種設備檢驗部門的困擾。RFID紙質票内嵌電子合格證,具有可直接表面打印、防僞能力強、檢票可靠和後台統計準确等特點。紙質RFID電子标簽不但造價低廉,而且可以儲存信息,信息都可記錄在芯片中。技術監督局的特種設備檢驗部門通過提取信息就可知道保養維護公司有沒有按規定進行例行檢驗,同時也清楚負責電梯保養維護公司檢驗的具體時間、檢驗人員的資格證。

RFID标簽在美國匹茲堡醫療領域的應用方案

美國匹茲堡大學研究人員已經開發出一種骨科标簽系統,将内嵌傳感器的RFID标簽附加到骨科儀器,從而使植入人體的标簽來跟蹤設備在體内的使用情況。人體内标簽發出的信号通過皮膚組織傳到皮膚外的讀寫器中。該系統不僅可以追蹤人體的植入環境,而且可以對骨科儀器本身有一定的防僞性。

香港國際機場RFID标簽行李追蹤系統方案

RFID标簽系統使香港機場管理局的行李處理系統能夠更準确地追蹤行李,幫助行李及時交付,機場的航班和旅客準時出發,更幫助改善行李運送,提升客戶服務水平。

北京女子勞教所RFID标簽(防拆卸腕帶)人員定位方案

應用2.45GHz微波的CY-TZB防拆卸腕帶,應用RFID技術和ZigBee組網技術,對犯人進行定位,從而有效的監視和管理犯人日常行為,防止犯人越獄,造成嚴重的社會問題。

研究RFID的開源項目:

開源軟件無線電技術對無線電的行行業業影響頗深,RFID也不例外。GNURadio是免費的軟件開發工具套件。它提供信号運行和處理模塊,用它可以在易制作的低成本的射頻(RF)硬件和通用微處理器上實現軟件定義無線電。這套套件廣泛用于業餘愛好者,學術機構和商業機構用來研究和構建無線通信系統。

GNURadio的應用主要是用Python編程語言來編寫的。但是其核心信号處理模塊是C++在帶浮點運算的微處理器上構建的。因此,開發者能夠簡單快速的構建一個實時、高容量的無線通信系統。盡管其主要功用不是仿真器,GNURadio在沒有射頻RF硬件部件的境況下支持對預先存儲和(信号發生器)生成的數據進行信号處理的算法的研究。

應用案例

RFID标簽應用于秘密文件鑒定

首先,RFID标簽可以打印在紙張之間,第一眼很難看出其存在。如果有人試圖篡改标簽,文件也會被破壞。

其次,标簽可以被加密和加鎖,這樣就隻有收件人可以讀取。

另外,RFID标簽成本低。确保包裝、合同、官方計劃或其它任何重要文件的高度安全性。

用戶可以将他們的秘密文件文件放在一部RFID顯示器下,檢驗文件所包含的RFID标簽。隻需不到一秒鐘,智能顯示器就能連接雲端并鑒定該文件。所需要的隻有軟件、光學器件和電腦。也許不久的将來,用戶還能使用手機、筆記本電腦和移動設備檢驗RFID标簽。

天線

RFID标簽天線是RFID電子标簽的應答器天線,是一種通信感應天線。一般與芯片組成完整的RFID電子标簽應答器。目前,RFID标簽天線由于材質與制造工藝不同,分為金屬蝕刻天線、印刷天線、鍍銅天線等幾種。

前幾年印刷天線曾經比較火,後因為成品電性能的一緻性不可靠、加上使用壽命等等原因,逐步被市場淘汰。雖然印刷天線有生産周期短的優點。最近幾年,随着納米技術的發展,出現了納米銀漿天線。但是,依然因為可靠性的問題,遲遲未能打開市場。

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