Vergeleken met de traditionele magnetische kaart- en IC-kaarttechnologie, heeft de radiofrequentie-identificatie (RFID) -technologie de kenmerken van contactloos, hoge leessnelheid en niet-dragen. Het heeft zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld. Om het begrip van Chinese ingenieurs van de technologie te versterken, worden in dit artikel het werkingsprincipe, de classificatie, standaarden en gerelateerde toepassingen van RFID-technologie gedetailleerd beschreven.
RFID-technologie maakt gebruik van draadloze radiofrequentie om contactloze gegevensoverdracht in twee richtingen uit te voeren tussen de lezer en de radiofrequentiekaart om het doel van doelidentificatie en gegevensuitwisseling te bereiken. Vergeleken met de traditionele streepjescode, magnetische kaart en IC-kaart, heeft de radiofrequentiekaart de kenmerken van contactloos, hoge leessnelheid, geen slijtage, geen milieu-invloeden, lange levensduur, gemakkelijk te gebruiken en antibotsingsfunctie, die aankan meerdere kaarten tegelijk. kaart. In het buitenland wordt radiofrequentie-identificatietechnologie op veel gebieden gebruikt, zoals industriële automatisering, commerciële automatisering en beheer van transportcontrole.
Systeemsamenstelling en werkingsprincipe
Het meest basale RFID-systeem bestaat uit drie delen:
1. Tag (Tag, RF-kaart): Het is samengesteld uit koppelingselementen en chips. De tag bevat een ingebouwde antenne voor communicatie met de RF-antenne.
2. Reader: een apparaat dat tag-informatie leest (kan ook in de kaartlezer schrijven).
3. Antenne: verzend een radiofrequentiesignaal tussen tag en lezer.
Sommige systemen zijn ook verbonden met een externe computer (hostcomputersysteem) via de RS232- of RS485-interface van de lezer voor gegevensuitwisseling.
Het basiswerkproces van het systeem is: de lezer stuurt een radiofrequentiesignaal met een bepaalde frequentie door de zendantenne. Wanneer de radiofrequentiekaart het werkgebied van de zendantenne binnengaat, wordt een geïnduceerde stroom opgewekt en krijgt de radiofrequentiekaart energie en wordt deze geactiveerd; de radiofrequentiekaart verzendt zijn eigen codering en andere informatie via de ingebouwde kaart. De antenne wordt uitgezonden; de ontvangstantenne van het systeem ontvangt het draaggolfsignaal dat van de radiofrequentiekaart wordt verzonden, en verzendt dit naar de lezer via de antenneregelaar. De lezer demoduleert en decodeert het ontvangen signaal en stuurt het vervolgens naar het hoofdsysteem op de achtergrond voor gerelateerde verwerking; het hoofdsysteem Het beoordelen van de geldigheid van de kaart volgens logische bewerkingen, het maken van overeenkomstige verwerking en controle voor verschillende instellingen, en het afgeven van commandosignalen om de acties van de actuatoren te besturen.
In termen van koppelingsmethode (inductantie-elektromagnetisch), communicatieproces (FDX, HDX, SEQ), datatransmissiemethode van radiofrequentiekaart naar lezer (belastingsmodulatie, backscatter, harmonischen van hoge orde) en frequentiebereik, zijn er verschillende zijn fundamentele verschillen in contactloze transmissiemethoden, maar alle lezers lijken sterk op elkaar in functionele principes en het ontwerp en de constructie die daardoor worden bepaald. Alle lezers kunnen worden vereenvoudigd tot twee basismodules, een hoogfrequente interface en een besturingseenheid. De hoogfrequente interface bevat een zender en een ontvanger. Zijn functies omvatten: het genereren van hoogfrequent zendvermogen om de radiofrequentiekaart te activeren en energie te leveren; het moduleren van het verzonden signaal om gegevens naar de radiofrequentiekaart te verzenden; ontvangen en demoduleren van de gegevens van de radiofrequentiekaart Hoogfrequent signaal. Het hoogfrequente interfaceontwerp van verschillende radiofrequentie-identificatiesystemen vertoont enkele verschillen. Het schematische diagram van de hoogfrequente interface van het inductieve koppelingssysteem wordt getoond in figuur 1.
De functies van de besturingseenheid van de lezer omvatten: communiceren met de applicatiesysteemsoftware en het uitvoeren van commando's verzonden door de applicatiesysteemsoftware; controle van het communicatieproces met de radiofrequentiekaart (master-slave-principe); signaalcodering en decodering. Voor sommige speciale systemen zijn er aanvullende functies zoals het implementeren van anti-collision-algoritmen, het versleutelen en ontsleutelen van de gegevens die tussen de radiofrequentiekaart en de lezer moeten worden verzonden, en het uitvoeren van identiteitsverificatie tussen de radiofrequentiekaart en de lezer.
De lees-schrijfafstand van het radiofrequentie-identificatiesysteem is een zeer kritische parameter. Momenteel is de prijs van langeafstands-radiofrequentie-identificatiesystemen nog steeds erg duur, dus het is erg belangrijk om een manier te vinden om de lees- en schrijfafstand te vergroten. De factoren die de lees- en schrijfafstand van de RF-kaart beïnvloeden, zijn onder meer de werkfrequentie van de antenne, het RF-uitgangsvermogen van de lezer, de ontvangstgevoeligheid van de lezer, het stroomverbruik van de RF-kaart, de Q-waarde van de antenne. en het resonantiecircuit, de antennerichting en de koppeling van de lezer en de RF-kaart Degree, evenals de energie die wordt verkregen door de radiofrequentiekaart zelf en de energie voor het verzenden van informatie. De leesafstand en schrijfafstand van de meeste systemen zijn verschillend en de schrijfafstand is ongeveer 40% tot 80% van de leesafstand.
Normen en classificaties van radiofrequentiekaarten
Momenteel hanteren veel bedrijven die RFID-producten produceren hun eigen standaarden, en er is geen uniforme standaard in de wereld. Momenteel zijn er verschillende standaarden beschikbaar voor radiofrequentiekaarten: ISO10536, ISO14443, ISO15693 en ISO18OOO. De meest gebruikte zijn ISO14443 en ISO15693, die beide uit vier delen bestaan: fysieke kenmerken, radiofrequentievermogen en signaalinterface, initialisatie en antibotsing en transmissieprotocol.
Volgens verschillende methoden worden radiofrequentiekaarten in de volgende categorieën ingedeeld:
1. Volgens de voedingsmodus is het onderverdeeld in actieve kaarten en passieve kaarten. Actief betekent dat er een batterij in de kaart zit om stroom te leveren, die een lange werkafstand heeft, maar een beperkte levensduur heeft, groot formaat, hoge kosten en niet geschikt is voor het werken in ruwe omgevingen; er zit geen batterij in de passieve kaart, en het maakt gebruik van straalstroomtechnologie om De ontvangen radiofrequentie-energie wordt omgezet in een gelijkstroomvoeding om het circuit in de kaart van stroom te voorzien. De werkafstand is korter dan die van een actieve kaart, maar heeft een lange levensduur en vereist geen hoge werkomgeving.
2. Volgens de draaggolffrequentie, is het verdeeld in een kaart met lage frekwentie, radiofrequentiekaart met middenfrequentie en een kaart met hoge frequentie op radiofrequentie. Er zijn voornamelijk 125 kHz en 134.2 kHz laagfrequente radiofrequentiekaarten, de hoofdfrequentie van de middenfrequente radiofrequentiekaart is 13.56 MHz en de belangrijkste hoogfrequente radiofrequentiekaart is 433 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz, enz. Laagfrequente systemen worden voornamelijk gebruikt in korte-afstandstoepassingen met lage kosten, zoals de meeste toegangscontrole, campuskaarten, dierentoezicht, vrachtvolgsystemen, enz. Het middenfrequentiesysteem wordt gebruikt voor toegangscontrole en applicatiesystemen die moeten zenden een grote hoeveelheid gegevens; het hoogfrequente systeem wordt gebruikt in situaties die een lange lees- en schrijfafstand en een hoge lees- en schrijfsnelheid vereisen, en de antennebundelrichting is smal en de prijs is hoger. Toepassing in tolheffing op snelwegen en andere systemen.
3. Volgens verschillende modulatiemethoden kan het worden onderverdeeld in actief en passief. De actieve radiofrequentiekaart gebruikt zijn eigen radiofrequentie-energie om actief gegevens naar de lezer te sturen; de passieve radiofrequentiekaart gebruikt de gemoduleerde verstrooiingsmethode om gegevens te verzenden, en hij moet de drager van de lezer gebruiken om zijn eigen signaal te moduleren. Dit type technologie is geschikt voor toegangscontrole of in transporttoepassingen, omdat de lezer ervoor kan zorgen dat alleen radiofrequentiekaarten binnen een bepaald bereik worden geactiveerd. In het geval van obstakels, met behulp van de gemoduleerde verstrooiingsmethode, moet de energie van de lezer tweemaal door het obstakel komen en gaan. Het signaal dat wordt uitgezonden door de actieve radiofrequentiekaart passeert het obstakel maar één keer, dus de actieve radiofrequentiekaart wordt voornamelijk gebruikt in toepassingen met obstakels en heeft een grotere afstand (tot 30 meter).
4. Afhankelijk van de werkafstand kan deze worden onderverdeeld in kortkoppelingskaart (werkafstand minder dan 1 cm), kortkoppelingskaart (werkafstand minder dan 15 cm), losse koppelingskaart (werkafstand ongeveer 1 meter) en lang- afstandskaart (werkafstand vanaf 1 meter) Tot 10 meter of zelfs verder).
5. Volgens de chip is het onderverdeeld in een alleen-lezen kaart, een lees-schrijfkaart en een CPU-kaart.
Radiofrequentie-technologie
In vergelijking met traditionele magnetische kaart- en IC-kaarttechnologie, heeft radiofrequentietechnologie (RFID) de kenmerken van contactloos, hoge leessnelheid en slijtvast. Het heeft zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld. Om het begrip van Chinese ingenieurs van deze technologie te versterken, introduceert dit artikel het werkingsprincipe, de classificatie, standaarden en gerelateerde toepassingen van radiofrequentietechnologie in detail.
Radiofrequentietechnologie maakt gebruik van draadloze radiofrequentie om contactloze gegevensoverdracht in twee richtingen uit te voeren tussen de lezer en de radiofrequentiekaart om het doel van doelidentificatie en gegevensuitwisseling te bereiken. Vergeleken met de traditionele streepjescode, magnetische kaart en IC-kaart, heeft de radiofrequentiekaart de kenmerken van contactloos, hoge leessnelheid, geen slijtage, geen milieu-invloeden, lange levensduur, gemakkelijk te gebruiken en antibotsingsfunctie, die aankan meerdere kaarten tegelijk. kaart. In het buitenland wordt radiofrequentie-identificatietechnologie op veel gebieden gebruikt, zoals industriële automatisering, commerciële automatisering en beheer van transportcontrole.
Het basiswerkproces van het radiofrequentietechnologiesysteem is: de lezer stuurt een radiofrequentiesignaal van een bepaalde frequentie door de zendantenne, en wanneer de radiofrequentiekaart het werkgebied van de zendende antenne binnengaat, wordt een geïnduceerde stroom opgewekt , en de radiofrequentiekaart krijgt energie en wordt geactiveerd; de radiofrequentiekaart geeft zijn eigen codering en andere informatie door de kaart. De ingebouwde zendantenne zendt deze uit; de ontvangstantenne van het systeem ontvangt het draaggolfsignaal dat van de radiofrequentiekaart wordt verzonden, en verzendt dit naar de lezer via de antenneregelaar. De lezer demoduleert en decodeert het ontvangen signaal en stuurt het vervolgens naar het hoofdsysteem op de achtergrond voor gerelateerde verwerking; Het hoofdsysteem beoordeelt de legitimiteit van de kaart op basis van de logische bewerking, voert overeenkomstige verwerking en besturing uit voor verschillende instellingen en zendt instructiesignalen uit om de actie van de actuator te besturen.
In termen van koppelingsmethode (inductantie-elektromagnetisch), communicatieproces (FDX, HDX, SEQ), datatransmissiemethode van radiofrequentiekaart naar lezer (belastingsmodulatie, backscatter, harmonischen van hoge orde) en frequentiebereik, zijn er verschillende zijn fundamentele verschillen in contactloze transmissiemethoden, maar alle lezers lijken sterk op elkaar in functionele principes en het ontwerp en de constructie die daardoor worden bepaald. Alle lezers kunnen worden vereenvoudigd tot twee basismodules, een hoogfrequente interface en een besturingseenheid. De hoogfrequente interface bevat een zender en een ontvanger. Zijn functies omvatten: het genereren van hoogfrequent zendvermogen om de radiofrequentiekaart te activeren en energie te leveren; het moduleren van het verzonden signaal om gegevens naar de radiofrequentiekaart te verzenden; ontvangen en demoduleren van de gegevens van de radiofrequentiekaart Hoogfrequent signaal. Er zijn enkele verschillen in het ontwerp van de hoogfrequente interface van verschillende RFID-systemen.
De functies van de besturingseenheid van de lezer omvatten: communiceren met de applicatiesysteemsoftware en het uitvoeren van commando's verzonden door de applicatiesysteemsoftware; controle van het communicatieproces met de radiofrequentiekaart (master-slave-principe); signaalcodering en decodering. Voor sommige speciale systemen zijn er aanvullende functies zoals het implementeren van anti-collision-algoritmen, het versleutelen en ontsleutelen van de gegevens die tussen de radiofrequentiekaart en de lezer moeten worden verzonden, en het uitvoeren van identiteitsverificatie tussen de radiofrequentiekaart en de lezer.
De lees-schrijfafstand van het identificatiesysteem van de radiofrequentietechnologie is een zeer kritische parameter. Momenteel is de prijs van langeafstands-radiofrequentie-identificatiesystemen nog steeds erg duur, dus het is erg belangrijk om een manier te vinden om de lees- en schrijfafstand te vergroten. De factoren die de lees- en schrijfafstand van de radiofrequentiekaart beïnvloeden, zijn onder meer de werkfrequentie van de antenne, het RF-uitgangsvermogen van de lezer, de ontvangstgevoeligheid van de lezer, het stroomverbruik van de radiofrequentiekaart, de Q-waarde van de antenne en het resonantiecircuit, de antennerichting, de koppeling van de lezer en de radiofrequentiekaart Degree, evenals de energie die wordt verkregen door de radiofrequentiekaart zelf en de energie voor het verzenden van informatie. De leesafstand en schrijfafstand van de meeste systemen zijn verschillend en de schrijfafstand is ongeveer 40% tot 80% van de leesafstand.
Sinds de jaren negentig heeft de technologie voor identificatie van radiofrequenties zich over de hele wereld snel ontwikkeld. De wereldwijde totale verkoop groeit snel met een gemiddeld jaarlijks percentage van meer dan 1990%. Na meer dan tien jaar van ontwikkeling wordt radiofrequentie-identificatietechnologie op grote schaal gebruikt in alle lagen van de bevolking, vooral in de elektronische informatie-industrie.
De toepassing van radiofrequentie-identificatietechnologie in mijn land zou nog in de kinderschoenen moeten staan. De kloof manifesteert zich voor het eerst in technologie. Hoewel er een zekere basis is in de toepassing van laagfrequente en middenfrequente producten, zijn er in principe geen grootschalige volwassen toepassingsgevallen op het gebied van hoogfrequente; Ten tweede zijn elektronische tags in de applicatieomgeving een soort gereedschap om de efficiëntie en nauwkeurigheid van herkenning te verbeteren. Hoe hoger de mate van vermarkting, des te competitiever en des te sterker de eisen van de organisatie aan efficiëntie. In dit geval hebben elektronische tags de mogelijkheid van brede toepassing. Als we de toepassing van elektronische tags in de toeleveringsketen als voorbeeld nemen, moet deze gebaseerd zijn op het volwassen en uitgebreide gebruik van de toeleveringsketen. De ontwikkeling van de toeleveringsketen van mijn land is echter net goed begonnen. Voor de meeste bedrijven staan dit soort geavanceerde managementmethoden en -technologieën nog in de kinderschoenen.
De lokalisatie van radiofrequentietechnologie is dringend. Vanuit welk aspect dan ook, als we alleen lange tijd vertrouwen op geïmporteerde producten uit het buitenland, zal dit de promotie en het grootschalige gebruik van radiofrequentietechnologie belemmeren. Op weg naar de lokalisatie van radiofrequentie begon de lokalisatie van het applicatiesysteem als eerste, en het is op dit moment relatief effectief geweest. Met de geleidelijke volwassenheid van systeemtoepassingstechnologie en de groei van de markt, zijn er veel uitstekende systeemintegratoren ontstaan, vooral bij de toepassing van contactloze producten met middelhoge en lage frequentie.
De lokalisatie van elektronische tags kan worden onderverdeeld in drie aspecten: chiptechnologie, moduleverpakking en labelverwerking. Momenteel is in China een relatief volwassen pakket met IC-kaartmodules gevormd. Sommige binnenlandse ondernemingen hebben nieuwe pogingen ondernomen om elektronische labels te verpakken, wat de verdere verlaging van de kosten van elektronische labels heeft bevorderd. De andere is de lokalisatie van lezers en randapparatuur. In feite is de lokalisatie van machines en randapparatuur een sleutelfactor bij de promotie van elektronische etiketten. Alleen door echt de bestaande buitenlandse geavanceerde technologie te verteren, kunnen haar producten een echt marktconcurrentievermogen en langdurige vitaliteit hebben.
Op de lange termijn zal de markt voor elektronische tags, met name elektronische tags met hoge frequentie en lange afstand, de komende jaren geleidelijk rijpen en een andere markt worden met brede marktvooruitzichten en een enorme capaciteit op het gebied van IC-kaarten na bussen, mobiel telefoons en identiteitskaarten. Het zal een belangrijke industriële kans zijn voor de IC-kaartindustrie, die relatief bekend is in China. In het licht van deze industriële kans moeten binnenlandse fabrikanten hun investeringen verhogen, voorzorgsmaatregelen nemen en technologische doorbraken realiseren. Naast de inspanningen van fabrikanten moeten de bevoegde overheidsdiensten ook een sturende en leidende rol spelen, binnenlandse fabrikanten ondersteunen, industriestandaarden formuleren op basis van de binnenlandse behoeften, beginnen met normen, een heel systeem van onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten opzetten, en verder inkorten en De kloof in het binnenlandse geavanceerde niveau heeft de ontwikkeling van de binnenlandse smartcard-industrie versterkt. Fudan Microelectronics zal zich lange tijd inzetten voor de ontwikkeling en promotie van contactloze elektronische labeltechnologie. Het biedt klanten niet alleen producten die aan hun behoeften voldoen, maar biedt ook andere fabrikanten van het volledige product algemene technische ondersteuning met betrekking tot de toepassing van RFID-radiofrequentie-identificatie.
Sinds 2004 is er wereldwijd een opkomst van radiofrequentie-identificatietechnologie (RFID). Commerciële giganten, waaronder Wal-Mart, Procter & Gamble en Boeing, hebben allemaal actief de toepassing van RFID gepromoot in de productie, logistiek, detailhandel, transport en andere industrieën. . RFID-technologie en de toepassing ervan maken een snelle opmars door. Het wordt door de industrie erkend als een van de meest potentiële technologieën van deze eeuw. De ontwikkeling en promotie van toepassingen zal een technologische revolutie zijn in de automatische identificatie-industrie. De toepassing van RFID in de transport- en logistieke sector biedt een nieuwe fase voor communicatietechnologie en zal in de toekomst een van de potentiële winstgroeipunten van de telecommunicatie-industrie worden.
RFID-technologie kan de invoer en verwerking van informatie voltooien zonder direct contact, zonder optische zichtbaarheid, zonder handmatige tussenkomst, en is gemakkelijk en snel te bedienen. Het kan op grote schaal worden gebruikt in productie, logistiek, transport, transport, medische behandeling, bestrijding van namaak, tracking, apparatuur- en activabeheer, enz. Noodzaak om gegevens te verzamelen en te verwerken
1. Principes van radiofrequentietechnologie
Het basisprincipe van radiofrequentietechnologie RF (radiofrequentie) is de elektromagnetische theorie. Het voordeel van het radiofrequentiesysteem is dat het niet beperkt is tot de gezichtslijn en dat de herkenningsafstand groter is dan het optische systeem. De radiofrequentie-identificatiekaart kan lezen en schrijven, kan een grote hoeveelheid gegevens bevatten, is moeilijk te vervalsen en is intelligent.
In de afgelopen jaren is de toepassing van draagbare dataterminals (PDT) toegenomen. PDT kan de verzamelde nuttige gegevens opslaan of overbrengen naar een managementinformatiesysteem. Een draagbare dataterminal omvat doorgaans een scanner, een kleine maar krachtige computer met geheugen, een beeldscherm en een toetsenbord voor handmatige invoer. In het alleen-lezen geheugen is een besturingssysteem met permanent geheugen geïnstalleerd om het verzamelen en verzenden van gegevens te regelen.
De gegevens in het PDT-geheugen kunnen op elk moment via radiofrequente communicatietechnologie naar de hostcomputer worden verzonden. Scan het locatielabel tijdens het gebruik en voer het schapnummer en de producthoeveelheid in de PDT in, en verzend deze gegevens vervolgens naar het computerbeheersysteem via RF-technologie. U kunt de productlijst van de klant, de factuur, het verzendlabel, de productcode en de hoeveelheid die op de plaats is opgeslagen, enz. Opvragen.
2. Toepasbaarheid van radiofrequentietechnologie in logistiek management
RF is geschikt voor gelegenheden waarbij contactloze gegevensverzameling en -uitwisseling vereist is, zoals materiaaltracering, voertuig- en schapidentificatie. Vanwege het leesbare en beschrijfbare vermogen van RF-tags, is het vooral geschikt voor gelegenheden waarbij de gegevensinhoud regelmatig moet worden gewijzigd.
De toepassing van RF in mijn land is ook begonnen. Sommige tolpoorten op de snelweg kunnen RF gebruiken om op te laden zonder te stoppen. De proef met het gebruik van RF om nummers van goederenwagons in het spoorwegsysteem van mijn land te registreren, loopt al enige tijd. Sommige logistieke bedrijven bereiden zich ook voor om RF voor logistiek te gebruiken. Onder beheer.
3. Toepassing van radiofrequentietechnologie in militaire logistiek
De Verenigde Staten en de Noord-Atlantische Verdragsorganisatie (NAVO) hebben in de "gezamenlijke operaties" van Bosnië niet alleen het meest complexe communicatienetwerk uit de oorlogsgeschiedenis opgebouwd, maar ook een nieuw logistiek systeem geperfectioneerd voor het identificeren en volgen van militaire voorraden. Dit is wat we hebben geleerd. "De les van herhaald transport veroorzaakt door het onvermogen om een groot aantal materialen te volgen tijdens de militaire operatie Desert Storm. Ongeacht of de materialen worden besteld, vervoerd of opgeslagen in een magazijn, via dit systeem , kunnen commandanten op alle niveaus alle informatie in realtime begrijpen. De functie van het transportgedeelte van het systeem wordt gerealiseerd door de radiofrequentie-identificatielabels die aan de containers en apparatuur zijn bevestigd. RF-ontvangst- en doorstuurapparatuur worden meestal geïnstalleerd op sommige controlepunten van transportlijnen (zoals poortpalen, naast brugpijlers, enz.), evenals belangrijke locaties zoals magazijnen, stations, dokken en luchthavens. Nadat het ontvangende apparaat de RF-taginformatie heeft ontvangen, maakt het verbinding met de locatie-informatie van de ontvangende plaats, uploadt deze naar de communicatiesatelliet en verzendt deze vervolgens door de satelliet naar het transportcentrum en stuurt deze naar de centrale tral informatiedatabase.
Onze andere producten:
