电子标签技术与应用解析（PDF77页）

1电子标签RFID技术和应用解析2目录第1章绪论.......................................................41．1RFID系统..................................................41.2物联网基本原理.............................................4第2章RFID技术62．1原理及分类.................................................62．1．1射频识别系统的工作过程................................62．1．2射频标签的分类........................................62.2电子标签...................................................82．2．1不同频段标签详细介绍...................................82．2．2电子标签的形式.........................................92.3读写器.....................................................102.3.1射频天线部分............................................112.3.2DSP部分................................................252．4其他关键技术...............................................332.4.1蚀刻工艺................................................332.4.2丝网印刷................................................332.4.3电镀工艺................................................352.4.4布线工艺................................................352.4.5绕制工艺................................................36第3章RFID应用系统.............................................373．1RFID应用系统及前景展望...................................373．1．1主要应用领域..........................................373．1．2应用分类与选型........................................373．2RFID在物流领域的应用.....................................383．2．1RFID在物流运输管理上的应用..........................383．3RFID在邮政领域的应用.....................................393．3．1工作流程............................................393．4RFID在民航领域的应用.....................................413．4．1需求分析..............................................413．5RFID在交通方面的应用.....................................423．5．1RFID小区停车场管理...................................423．6RFID在票务方面的应用.....................................423．6．1电子火车票系统.......................................423.7RFID在防伪方面的应用.....................................443．7．1烟类产品的防伪........................................443.8RFID在身份标识方面的应用.................................513．8．1宠物管理..............................................513.9RFID在其他方面的应用.....................................553.9.1RFID用于食品管理.....................................553.9.2应用于医疗行业........................................563．9．3RFID应用于危险品管理.................................5833．9．4RFID应用于煤矿管理...................................593．9．5RFID应用于军事领域...................................60第4章............................................................624.1物联网国内外发展现状.......................................624．2EPC系统介绍...............................................634．2．1EPC简介.............................................634．2．2EFC系统的结构组成...................................634．2．3EPC国内外发展现状...................................664.3UID系统介绍...............................................674.3.1UID技术体系结构.....................................674．3．2UID编码体系.........................................694.3.3U-code标签分级......................................704．3．4UID技术的实际应用...................................744.4中国物联网建设............................................754.4.1信息安全与国家物联网.................................754．4．2中国国家物联网建设...................................754第1章绪论1．1RFID系统自2004年以来，与RFID(RadlioFregucncyIdentification)技术相关的文章在各个媒体上不断涌现。无论是沃尔玛、IBM、HP、微软，还是美国国防部、中国国家标准委，都与RFID联系了起来。RFID(射频识别)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种环境之下。RFID技术可同时识别多个标签．操作快捷方便。RFID有以下三大特点：第一，可以标识每个物体，而不像条形码是用来识别一类物体;第二，可以非接触远距离地同时对多个物体进行识读，而条形码只能在非常近的距离一个一个地识读;第三，储存的信息量非常大。RFID系统一般由3部分组成，如图1—l所示。电子标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有钉唯一的RFID编码，附着在物体上标识目标对象，一般情况下，标签已经包含了标签天线。读写器(Reader)：读取(或写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式天线(Antenna)：在标签和读写器间传递射频信号。其工作原理为：当标签(一般为无源标签或被动标签，passiveTag)进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，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，或者标签(有源标签或主动标签，ActiveTag)主动发送某一频率的信号，读写器读取信息并解码后，送至后台管理信息系统进行数据处理。1.2物联网基本原理物联网(InternetofThings,IOT)是在Internet基础上，利用RFID、无线数据通信等技术构造的一个实现5全球物品信息实时共享的网络。物联网结构示意图如图1—2所示。其基本内容大致可分为5个部分，即电子标签．读写器。IOT-MW(InternetofThingsMiddleWare)、IOT-NS(InternetofThingsNameService)、IOT-IS(InternetofThingsInformationService)。在物联网系统中，每—个物品都被赋予一个RFID码．存储于物品上的电子标签中。同时这个代码所对应的详细信息和属性（包括名称和类别、生产日期．保质期等)被存储连IOT-IS中。读写器对电子标签进行扫描后．将读取到的RFID码发送给IOT-MV（中间件)。中间件服务器通过Internet向相关的IOT-NS(域名解析服务)服务器发出一条查询指令，IOT-NS服务器收到查询指令后，根据规则查得与之相匹配的地址信息．就像Internet中的DNS(域名服务器，DomainNameServer)的功能一样，同时引导中间件服务器访问存储在该物品详细信息的IOT-IS〔信息发布服务)。IOT-IS接收到查询信息后，就将物品的详细信息以网页的形式发送给中间件，从而获得与物品对应的详细信息。跟条形码一样．RFID码用一串数字代表产品制造商和产品类别。不同的是，RFID码可以保证对每个单个物品的标识和识别。RFID码与数据库里的大量数据相联系．可获得产品更多的详细信息，包括产品的生产地点和日期、有效期、应该运往何地等。并且这些数据可以实时更新．由此．一个全新的物联网就建立起来了。6第2章RFID技术2．1原理及分类射频识别(RFID)技术是利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信，达到识别及数据交换目的的自动识别系统。射频识别系统通常由标签和读写器(含天线)两部分组成，详细结构如图2—l所示。2．1．1射频识别系统的工作过程读写器(在只读的情况下经常称为阅读器)在一个区域内发射射频能量形成电磁场，作用距离和范围的大小取决于发射功率和天线。标签通过这一区域时被触发，发送存储在标签中的数据，或根据渎写器的指令改写存储在标签中的数据。读写器可以与标签建立无线通信，向标签发送数据及从标签接收数据，并能通过标准接口与计算机网络进行通信。从而实现了射频识别系统的顺利工作。2．1．2射频标签的分类1．根据射频标签工作方式可以分为主动式和被动式2种类型。(1)主动式标签。7用自身的射频能量主动地发射数据给读写器的标签是主动式标签。主动式标签含有电源。(2)被动式标签。由读写器发出的信号触发后进入通信状态的标签称为被动式标签。被动式标签的通信能量从读写器发射的电磁波中获得，它既有不含电源的标签，也有含电源的标签。含有电源的标签，电源只为芯片运转提供能量，这种标签也成为半主动标签。2.根据射频标签的读写方式可以分为只读型和读写型2