信息標(biāo)識(shí)技術(shù)(條形碼、二維碼、RFID)關(guān)鍵技術(shù)研究_第1頁(yè)
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PAGE29信息標(biāo)識(shí)技術(shù)(條形碼、二維碼、RFID)關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目概況根據(jù):2017年3月17日和2017年4月6日上海船廠生產(chǎn)亟需填平補(bǔ)齊項(xiàng)目項(xiàng)目組(簡(jiǎn)稱“上船”)與上海船舶工藝研究所(簡(jiǎn)稱611)所領(lǐng)導(dǎo)和四室智能管控研發(fā)部有關(guān)人員進(jìn)行的討論會(huì),會(huì)上相關(guān)討論得出的疑問(wèn)結(jié)合智能制造專項(xiàng)等的建設(shè)需要對(duì)信息標(biāo)識(shí)技術(shù)(條形碼、二維碼、RFID)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究并對(duì)相關(guān)使用情況給出說(shuō)明,故對(duì)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,使有關(guān)技術(shù)可以再船舶生產(chǎn)制造和倉(cāng)儲(chǔ)物量等方面得以應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)智能制造、精益管理。項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容分析概況研究信息是識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn),對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的介紹。并對(duì)各種標(biāo)識(shí)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。船廠方向上信息標(biāo)識(shí)技術(shù)的分析后續(xù)船舶方向上信息標(biāo)識(shí)還需解決的問(wèn)題分析條碼簡(jiǎn)介:什么是條碼?答:條碼是由一組規(guī)則排列的條、空或與其相對(duì)應(yīng)的字符組成的標(biāo)記,用以表示一定的信息。這種用條、空組成的數(shù)據(jù)編碼可以供機(jī)器識(shí)讀,而且很容易譯成二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。這些條和空可以有各種不同的組合方法,從而構(gòu)成不同的圖形符號(hào),即各種符號(hào)體系,也稱碼制,適用與不同的場(chǎng)合。一維碼簡(jiǎn)介:什么是一維條碼?答:一維條碼又稱線形條碼。我們通常把那些只在一個(gè)方向(一般是水平方向,在垂直方向則不表達(dá)任何信息)表達(dá)信息的條碼叫一維條碼。如:我們經(jīng)常看到的各種商品上的條碼、掛號(hào)信和特快專遞上的條碼都屬于一維條碼。目前使用頻率最高的幾種碼制是:EAN、UPC、三九碼、交插二五碼和128碼。維條碼目前都有哪些應(yīng)用?答:一維條碼廣泛的應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)、郵電、運(yùn)輸、商業(yè)盤(pán)點(diǎn)等許多領(lǐng)域。應(yīng)用最廣泛、最為人們熟悉的還是通用商品流通銷售領(lǐng)域的POS(PointOfSale)系統(tǒng),也稱為銷售終端或掃描系統(tǒng)。北美、歐洲各國(guó)和日本普遍采用POS系統(tǒng),其普及率已達(dá)95%以上。條形碼技術(shù)在電子政務(wù)公文流轉(zhuǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用始于遠(yuǎn)光公司在1999年研發(fā)的公文流轉(zhuǎn)智能管理系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)用在我國(guó)最大的機(jī)要文件交換機(jī)構(gòu)——國(guó)務(wù)院辦公廳中央國(guó)家機(jī)關(guān)機(jī)要文件交換站中,這是全國(guó)第一個(gè)將條形碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于公文流轉(zhuǎn)領(lǐng)域的信息管理系統(tǒng)。二位碼簡(jiǎn)介什么是二維條碼?答:在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條碼,稱為二維條碼。二維條碼是一種高密度、高信息含量的便攜式數(shù)據(jù)文件,是實(shí)現(xiàn)證件及卡片等大容量、高可靠性信息自動(dòng)存儲(chǔ)、攜帶,并可用機(jī)器自動(dòng)識(shí)讀的理想手段,能夠不依賴數(shù)據(jù)庫(kù)及通訊網(wǎng)絡(luò)而單獨(dú)應(yīng)用。二維條碼是如何分類的?答:從結(jié)構(gòu)上講,二維條碼分為兩類,其中一類由矩陣代碼和點(diǎn)代碼組成,其數(shù)據(jù)是以二維空間的形態(tài)編碼的;另一類由多行條碼符號(hào)組成,其數(shù)據(jù)以成串的數(shù)據(jù)行顯示。常用的碼制有CODE49、CODE16K、PDF417。PDF是便攜式數(shù)據(jù)文件(PORTABLEDATAFILE)的縮寫(xiě),417則與寬度代碼有關(guān),用來(lái)對(duì)字符編碼。PDF417由美國(guó)Symbol公司研制,是中國(guó)現(xiàn)行唯一通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的二維條碼。二維條碼有哪些特點(diǎn)?答:二維條碼密度高,信息含量大,保密、防偽性能好,可以將照片、指紋、掌紋、視網(wǎng)膜、聲音、簽名、文字等凡可數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼。因此二維條碼是實(shí)現(xiàn)證件、卡片、檔案、照片、票據(jù)等大容量、高可靠性信息自動(dòng)存儲(chǔ)、攜帶并自動(dòng)識(shí)讀的理想的方法。二維條碼有哪些應(yīng)用?答:二維條碼技術(shù)已廣泛應(yīng)用在國(guó)防、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。如,在交通管理中,在駕駛證年審?fù)ㄖ獑位驁?zhí)照上印刷一個(gè)條碼,就可將所有年審或頒發(fā)新牌照所需要要的信息放在二維條碼里。工作人員只需掃讀一下通知單或執(zhí)照上的二維條碼,便可以獲取全部審驗(yàn)所需信息。條碼是如何生成和打印的?打印條碼需要哪些設(shè)備?答:使用條碼軟件,只需輸入相關(guān)信息,就能夠自動(dòng)生成條碼。條碼可以通過(guò)普通的激光打印機(jī)打印,也可以通過(guò)條碼打印機(jī)打印,如果需要將條碼打印在標(biāo)簽上,就必須選用條碼打印機(jī)打印。條碼打印機(jī)按照所采用的打印原理主要分為熱敏方式和熱轉(zhuǎn)印方式條碼打印機(jī)。直接在熱敏標(biāo)簽紙上打印條碼,不需使用碳帶;熱轉(zhuǎn)印式條碼打印機(jī)通過(guò)碳帶在標(biāo)簽紙上進(jìn)行條碼打印,通常包含熱敏打印功能。一維條碼與二維條碼對(duì)比有哪些區(qū)別和使用上的區(qū)別?答:請(qǐng)見(jiàn)一維條碼和二維條碼對(duì)比表。A外觀:一維條碼:一維條碼是由縱向黑條和白條組成,黑白相間、而且條紋的粗細(xì)也不同,通常條紋下還會(huì)有英文字母或阿拉伯?dāng)?shù)字.

二維條碼:二維條碼通常為方形結(jié)構(gòu),不單由橫向和縱向的條形碼組成,而且碼區(qū)內(nèi)還會(huì)有多邊形的圖案,同樣二維條碼的紋理也是黑白相間,粗細(xì)不同,二維條碼是點(diǎn)陣形式!B、作用:一維條碼:可以識(shí)別商品的基本信息,例如商品名稱、價(jià)格等,但并不能提供商品更詳細(xì)的信息,要調(diào)用更多的信息,需要電腦數(shù)據(jù)庫(kù)的進(jìn)一步配合.

二維條碼:不但具別識(shí)別功能,而且可顯示更詳細(xì)的商品內(nèi)容.例如衣服,不但可以顯示衣服名稱和價(jià)格,還可以顯示采用的是什么材料,每種材料占的百分比,衣服尺寸大小,適合身高多少的人穿著,以及一些洗滌注意事項(xiàng)等,無(wú)需電腦數(shù)據(jù)庫(kù)的配合,簡(jiǎn)單方便.條碼類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一維條碼技術(shù)成熟、使用廣泛、

設(shè)備成本低廉、點(diǎn)陣圖形,

信息密度高,數(shù)據(jù)量大、信息量少、只支持英文或數(shù)字、

需與電腦數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合二維條碼二維條碼生成后不可更改,安全性高

具備糾錯(cuò)能力

支持多種文字,包括英文、中文、數(shù)字等

可將照片、聲音等內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化編碼編碼專利權(quán)、需支付費(fèi)用

要提高條形碼的信息數(shù)據(jù)密度,又要在一個(gè)固定面積上印出所需數(shù)據(jù),可用二種方法來(lái)解決:(1)在一維條形碼的基礎(chǔ)上向二維條形碼方向擴(kuò)展,(2)利用圖像識(shí)別原理,采用新的幾何形體和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出二維條形碼.前者發(fā)展出堆疊式(Stacked)二維條形碼,后者則有矩陣式(Matrix)二維條形碼之發(fā)展,構(gòu)成現(xiàn)今二維條形碼的兩大類型.具有代表性的堆疊式二維條形碼有PDF417,Code16K,Supercode,Code49等.具有代表性的矩陣式二維條形碼有GM、CM、QRCode,DataMatrix,Maxicode,等.其中的旭感公司的GM、CM碼已被選為我國(guó)二維條形碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),成為國(guó)內(nèi)唯一擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的條形碼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).一維條碼、二維條碼技術(shù)簡(jiǎn)介一維條碼(1DBarcode)一維條碼只是在一個(gè)方向(一般是水平方向)表達(dá)信息,而在垂直方向則不表達(dá)任何信息,其一定的高度通常是為了便于閱讀器的對(duì)準(zhǔn)。一維條碼的應(yīng)用可以提高信息錄入的速度,減少差錯(cuò)率,但是一維條碼也存在一些不足之處:*數(shù)據(jù)容量較?。?0個(gè)字符左右*只能包含字母和數(shù)字*條碼尺寸相對(duì)較大(空間利用率較低)*條碼遭到損壞后便不能閱讀二維條碼(2DBarcode)在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條碼,稱為二維條碼(2-dimensionalbarcode)[1]二維條碼技術(shù)簡(jiǎn)介:所謂二維條碼,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將一維條碼存儲(chǔ)信息的方式在二維空間上擴(kuò)展,從而存儲(chǔ)更多的信息,從一維條碼對(duì)物品的"標(biāo)識(shí)"轉(zhuǎn)為二維條碼對(duì)物品的"描述"。使用二維條碼可以解決如下問(wèn)題:(1)、表示包括漢字、照片、指紋、簽字在內(nèi)的小型數(shù)據(jù)文件;(2)、在有限的面積上表示大量信息;(3)、對(duì)"物品"進(jìn)行精確描述;(4)、防止各種證件、卡片及單證的仿造;(5)、在遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)庫(kù)和不便聯(lián)網(wǎng)的地方實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。美國(guó)Symbol公司1991年正式推出的PDF417的二維條碼,簡(jiǎn)稱為PDF417條碼,目前已成為通用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。PDF417二維條碼具有如下的技術(shù)特點(diǎn):(1)信息容量大:PDF417條碼可容納1850個(gè)大寫(xiě)字母或2710個(gè)數(shù)字或1108個(gè)字節(jié),比普通條碼信息容量約高幾十倍。(2)編碼范圍廣:該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼,用條碼表示出來(lái)。(3)容錯(cuò)能力強(qiáng):該條碼采用世界上最先進(jìn)的數(shù)學(xué)糾錯(cuò)理論和技術(shù),可以有效防止譯碼錯(cuò)誤,提高譯碼速度復(fù)原受損信息。(4)譯碼可靠性高:它比普通條碼譯碼錯(cuò)誤率百萬(wàn)分之二要低得多,誤碼率不超過(guò)千萬(wàn)分之一。(5)保密性、防偽性好:它具有多重防偽特性,其信息按密碼格式編碼,采用軟件加密,并可以利用所包含的信息如指紋、圖片等進(jìn)行防偽。另外,還可以采用隱形條碼防偽。(6)易制作,持久耐用:條碼可以印在各種載體上,可以使用多種印刷技術(shù),條碼閱讀不需要物理接觸,不受讀取次數(shù)限制。(7)成本低:它的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于磁帶等存儲(chǔ)介質(zhì),在網(wǎng)絡(luò)連通情況不好時(shí),可以通過(guò)傳真方式把大量信息的二維條碼傳送給對(duì)方。(8)條碼符號(hào)形狀、尺寸大小比例可變:在保持條碼所表示的信息兩不變的情況下,PDF417條碼的形狀、尺寸和大小可以根據(jù)載體面積、業(yè)務(wù)需要和美工設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。二維條碼是否能取代一維條碼?答:二維條碼不能取代一維條碼。一維條碼的信息容量小,依賴數(shù)據(jù)庫(kù)及通訊網(wǎng)絡(luò),但識(shí)讀速度快,識(shí)讀設(shè)備成本低;而二維條碼數(shù)據(jù)容量大,不用依賴數(shù)據(jù)庫(kù)及通訊網(wǎng)絡(luò),但是條碼密度大時(shí)識(shí)讀速度較慢而且識(shí)讀設(shè)備成本較高。二維條碼和一維條碼各自發(fā)揮不同的作用,不能相互取代。我們最為熟悉的是條碼在超市中的應(yīng)用,超市的所有商品上都有一維條碼的標(biāo)識(shí),這些標(biāo)識(shí)其實(shí)只含有一串?dāng)?shù)字信息,收銀員掃描條碼后顯示的商品名稱、價(jià)格等信息都是通過(guò)這串?dāng)?shù)字信息訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果。如果將這些一維條碼替換為二維條碼,將商品的相關(guān)信息存儲(chǔ)在二維條碼中,雖然掃描后可以不需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)直接獲得相關(guān)信息,但是商品流通中各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)價(jià)格等的控制就無(wú)法實(shí)現(xiàn)了,因此是不可行的。在公文流轉(zhuǎn)中,一維條碼主要應(yīng)用于標(biāo)識(shí)一份文件,通過(guò)采集一維條碼的信息就可以快速準(zhǔn)確的追蹤文件的流轉(zhuǎn)過(guò)程;二維條碼主要用于帶載信息,將文件的文號(hào)、標(biāo)題、主題詞等存儲(chǔ)起來(lái),接收文件的單位掃描二維條碼就可以獲取這些信息,不需要重復(fù)錄入。如果將信封上的一維條碼替換為含有文件相關(guān)信息的二維條碼,文件的信息就有可能造成失泄密現(xiàn)象;文件上的二維條碼在印刷過(guò)程中就印制好了,成批印刷的所有二維條碼所包含的信息都是一樣的,但是文件在流轉(zhuǎn)過(guò)程中,要求每份文件都必須有唯一的編碼用于識(shí)別該文件,因此,這里的一維條碼不能夠被二維條碼替換。RFID簡(jiǎn)介什么是RFID?1RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫(xiě),即射頻識(shí)別。常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼,等等。一套完整RFID系統(tǒng)由Reader與Transponder兩部份組成,其動(dòng)作原理為由Reader發(fā)射一特定頻率之無(wú)限電波能量給Transponder,用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部之IDCode送出,此時(shí)Reader便接收此IDCode。Transponder的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污,且晶片密碼為世界唯一無(wú)法復(fù)制,安全性高、長(zhǎng)壽命。RFID的應(yīng)用非常廣泛,目前典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、門(mén)禁管制、停車場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。RFID標(biāo)簽有兩種:有源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽。以下是電子標(biāo)簽內(nèi)部結(jié)構(gòu):芯片+天線與RFID系統(tǒng)組成示意圖什么是電子標(biāo)簽?電子標(biāo)簽即為RFID有的稱射頻標(biāo)簽、射頻識(shí)別。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過(guò)射頻信號(hào)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù),作為條形碼的無(wú)線版本,RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。什么是RFID技術(shù)?RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,可在這樣的環(huán)境中替代條碼,例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上,識(shí)別距離可達(dá)幾十米,如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。什么是RFID解決方案?RFID解決方案是RFID技術(shù)供應(yīng)商針對(duì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應(yīng)用方案,可根據(jù)不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類,物流、防偽防盜、身份識(shí)別、資產(chǎn)管理、動(dòng)物管理、快捷支付等等查看方案請(qǐng)點(diǎn)擊此處.什么是RFID中間件RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一,而中間件(Middleware)可稱為是RFID運(yùn)作的中樞,因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問(wèn)世。RFID產(chǎn)業(yè)潛力無(wú)窮,應(yīng)用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國(guó)防等等。GartnerGroup認(rèn)為,RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一,然而其成功之關(guān)鍵除了標(biāo)簽(Tag)的價(jià)格、天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證之外,最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件(KillerApplication),才能迅速推廣。而中間件(Middleware)可稱為是RFID運(yùn)作的中樞,因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問(wèn)世。RFID系統(tǒng)的基本組成部分有哪些?最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成:標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;閱讀器(Reader):讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式;天線(Antenna):在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。RFID無(wú)線識(shí)別電子標(biāo)簽基礎(chǔ)介紹:無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdenfication,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體,電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同,電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Activetag)、無(wú)源電子標(biāo)簽(Passivetag)和半無(wú)源電子標(biāo)簽(Semi—passivetag)。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池,無(wú)源射頻標(biāo)簽沒(méi)有內(nèi)裝電池,半無(wú)源電子標(biāo)簽(Semi—passivetag)部分依靠電池工作。電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。RFID閱讀器(讀寫(xiě)器)通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。RFID發(fā)展歷程:RFID直接繼承了雷達(dá)的概念,并由此發(fā)展出一種生機(jī)勃勃的AIDC新技術(shù)——RFID技術(shù)。1948年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識(shí)別RFID的理論基礎(chǔ)。1)RFID技術(shù)發(fā)展的歷程表。在20世紀(jì)中,無(wú)線電技術(shù)的理論與應(yīng)用研究是科學(xué)技術(shù)發(fā)展最重要的成就之一。RFID技術(shù)的發(fā)展可按10年期劃分如下:1941~1950年。雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù),1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1951—1960年。早期RFID技術(shù)的探索階段,主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。1961—1970年。RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展,開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試。1971—1980年。RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期,各種RFID技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。1981~1990年。RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,各種規(guī)模應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)。1991~2000年。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視,RFID產(chǎn)品得到廣泛采用,RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。2001—今。標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨為人們所重視,RFID產(chǎn)品種類更加豐富,有源電子標(biāo)簽、無(wú)源電子標(biāo)簽及半無(wú)源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展,電子標(biāo)簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無(wú)線可讀可寫(xiě)、無(wú)源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID正在成為現(xiàn)實(shí)。RFID工作原理RFID工作原理和相關(guān)原理知識(shí)其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫(xiě)器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線改寫(xiě)數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。(1)電感耦合。變壓器模型,通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。(2)電磁反向散射耦合:雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cra。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m.RFID讀寫(xiě)設(shè)備基本介紹什么是RFID讀寫(xiě)器無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdenfication,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫(xiě)器)通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。RFID的工作原理射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖8—1所示。其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫(xiě)器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線改寫(xiě)數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。(1)電感耦合。變壓器模型,通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律,如右圖所示。(2)電磁反向散射耦合:雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cra。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m。RFID讀寫(xiě)器技術(shù)原理圖:電感耦合模型的讀寫(xiě)器電磁反向散射耦合型的RFID讀寫(xiě)器RFID讀寫(xiě)器防沖撞(防碰撞)實(shí)理機(jī)理RFID分類的第二個(gè)重要的看點(diǎn)在于是否需要同時(shí)讀取復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能在通信上所采取的技術(shù)是(防沖撞)"防碰撞".同時(shí)讀取復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽是常被人們談及的RFID比圖形碼遠(yuǎn)為優(yōu)越的地方,但是如果沒(méi)有防碰撞(防沖撞)的功能時(shí),RFID系統(tǒng)只能讀寫(xiě)一個(gè)標(biāo)簽。在這種情況下如果有兩個(gè)以上的標(biāo)簽同時(shí)處于可讀取的范圍內(nèi)就會(huì)導(dǎo)致讀取的錯(cuò)誤。其次,我們來(lái)簡(jiǎn)單地說(shuō)明防碰撞(防沖撞)功能的工作原理。即使是具有防碰撞(防沖撞)功能的RFID系統(tǒng),實(shí)際上并非同時(shí)讀取所有標(biāo)簽的內(nèi)容。在同時(shí)查出有復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽存在的情況下,檢索信號(hào)并防止沖突的功能開(kāi)始動(dòng)作。為了進(jìn)行檢索,首先要確定檢索條件。例如,13.56MHz頻帶的RFID系統(tǒng)里應(yīng)用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步驟如下。1)、首先,閱讀器指定電子標(biāo)簽內(nèi)存的特定位數(shù)(1~4位左右)為次數(shù)批量。2)、電子標(biāo)簽根據(jù)次數(shù)批量,將響應(yīng)的時(shí)機(jī)離散化。例如在兩位數(shù)的次數(shù)批量“00、01、10、11”時(shí),讀寫(xiě)器將以不同的時(shí)機(jī)對(duì)這四種可能性逐一進(jìn)行響應(yīng)。3)、若在各個(gè)時(shí)機(jī)里同時(shí)響應(yīng)的電子標(biāo)簽只有一個(gè)的場(chǎng)合下才能得到這個(gè)電子標(biāo)簽的正常數(shù)據(jù)。信息讀取之后閱讀器對(duì)于這個(gè)電子標(biāo)簽發(fā)送在一定的時(shí)間內(nèi)不再響應(yīng)的睡眠的指令(Sleep/Mute)使之在休眠,避免再次向應(yīng)。4)、若在各個(gè)時(shí)機(jī)內(nèi)同時(shí)由幾個(gè)電子標(biāo)簽響應(yīng),判別為“沖突”。在這種情況下,內(nèi)存內(nèi)的另外兩位數(shù)所記錄的次數(shù)批量,重復(fù)以上從2)開(kāi)始的處理。5)、所有的電子標(biāo)簽都完成響應(yīng)之后,閱讀器向他們發(fā)送喚醒的指令(WakeUp),從而完成對(duì)所有電子標(biāo)簽的信息讀取。在這種搭載有防碰撞(防沖撞)功能的RFID系統(tǒng)中,為了只讀一個(gè)標(biāo)簽,幾經(jīng)調(diào)整次數(shù)批量反復(fù)讀取進(jìn)行檢索。所以,一次性讀取具有一定數(shù)量的標(biāo)簽的情況下,所有的標(biāo)簽都被讀到為止其速度是不同的,一次性讀取的標(biāo)簽數(shù)目越多,完成讀取所需時(shí)間要比單純計(jì)算所需的時(shí)間越長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)防止抗碰撞(防沖撞)的功能是RFID在物流領(lǐng)域中取代圖形碼所必不可少的條件。例如,在超市中,商品是裝在購(gòu)物車?yán)锩孢M(jìn)行計(jì)價(jià)的。為了實(shí)現(xiàn)這種計(jì)價(jià)方式,抗碰撞(防沖撞)功能必須完備。另一方面,在電子貨幣和個(gè)人認(rèn)證方面利用RFID系統(tǒng)時(shí),同時(shí)識(shí)別幾個(gè)標(biāo)簽是發(fā)生差錯(cuò)的主要原因。具有抗碰撞(防沖撞)功能的RFID系統(tǒng)的價(jià)格比不具有這種功能的系統(tǒng)的要昂貴。當(dāng)個(gè)人用戶在制作RFID系統(tǒng)的時(shí)候,如果沒(méi)有必要進(jìn)行復(fù)數(shù)個(gè)ID同時(shí)認(rèn)識(shí)時(shí)就沒(méi)有必要選擇抗碰撞機(jī)能的讀寫(xiě)器。RFID讀寫(xiě)器RFID讀寫(xiě)器頻率分類和我們聽(tīng)的收音機(jī)道理一樣,射頻標(biāo)簽和閱讀器也要調(diào)制到相同的頻率才能工作。LF,HF,UHF就對(duì)應(yīng)著不同頻率的射頻。LF代表低頻射頻,在125KHz左右,HF代表高頻射頻,在13.54MHz左右,UHF代表超高頻射頻,在850至910MHz范圍之內(nèi),還有2.4G的微波讀寫(xiě)器。為什么要使用不同的頻率?在操作中有4種波段的頻率,低頻(125KHz),高頻(13.54MHz),超高頻(850-910MFz),微波(2.45GHz).每一種頻率都有它的特點(diǎn),被用在不同的領(lǐng)域,因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。不同的國(guó)家所使用頻率也不盡相同:歐洲的超高頻是868MHz,美國(guó)的則是915MHz.日本目前不允許將超高頻用到射頻技術(shù)中。政府也通過(guò)調(diào)整閱讀器的電源來(lái)限制它對(duì)其他器械的影響。有些組織例如全球商務(wù)促進(jìn)委員會(huì)正鼓勵(lì)政府取消限制。標(biāo)簽和閱讀器生產(chǎn)廠商也正在開(kāi)發(fā)能使用不同頻率系統(tǒng)避免這些問(wèn)題。所有的閱讀器都能支持不同種類的標(biāo)簽嗎?目前還不是。很多公司生產(chǎn)的閱讀器支持現(xiàn)有供給鏈中用的新標(biāo)簽的射頻技術(shù)。一些閱讀器只支持新的電子產(chǎn)品代碼,一些只支持某些生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的特定標(biāo)簽。什么是閱讀器沖突?射頻技術(shù)遇到的一個(gè)問(wèn)題就是閱讀器沖突,就是一個(gè)閱讀器接收到的信息和另外一個(gè)閱讀器接收到的信息發(fā)生沖突,產(chǎn)生重疊。解決這個(gè)問(wèn)題的一種方法是使用TDMA技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是閱讀器被指揮在不同時(shí)間接收信號(hào),而不是同時(shí),這樣就保證了閱讀器不會(huì)互相干擾。但是在同一區(qū)域的物品就會(huì)被讀取兩次,因此就要建立相應(yīng)的系統(tǒng)去避免這種情況的發(fā)生。我需要什么樣的閱讀器?閱讀器和標(biāo)簽一樣,得通過(guò)研究供給方式?jīng)Q定使用種類和數(shù)量。例如,要求是管理進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存,閱讀器可以安裝在碼頭貨物進(jìn)出的艙門(mén)上。如果要求是管理送給特定客戶的產(chǎn)品,那閱讀器應(yīng)該不僅僅裝在艙門(mén)上,還應(yīng)該裝在卡車上。如果要求是控制零售貨架,固定或是手持裝置可以采用,從而方便自動(dòng)出庫(kù)記錄和計(jì)數(shù)。RFID天線知識(shí)什么是RFID天線?RFID天線在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。在RF裝置中,工作頻率增加到微波區(qū)域的時(shí)候,天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問(wèn)題變得更加嚴(yán)峻。天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。這需要仔細(xì)的設(shè)計(jì)天線和自由空間以及其相連的標(biāo)簽芯片的匹配。本文考慮的頻帶是435MHz,2.45GHz和5.8GHz,在零售商品中使用。天線必須:足夠的小以至于能夠貼到需要的物品上;有全向或半球覆蓋的方向性;提供最大可能的信號(hào)給標(biāo)簽的芯片;無(wú)論物品什么方向,天線的極化都能與讀卡機(jī)的詢問(wèn)信號(hào)相匹配;具有魯棒性;非常便宜。在選擇天線的時(shí)候的主要考慮是:天線的類型;天線的阻抗:在應(yīng)用到物品上的RF的性能;在有其他的物品圍繞貼標(biāo)簽物品時(shí)的RF性能。1.可選的天線在435MHz,2.45GHz和5.8GHz頻率是用的RFID系統(tǒng)中,可選的天線有幾種,見(jiàn)下表,它們重點(diǎn)考慮了天線的尺寸。這樣的小天線的增益是有限的,增益的大小取決于輻射模式的類型,全向的天線具有峰值增益0到2dBi;方向性的天線的增益可以達(dá)到6dBi。增益大小影響天線的作用距離。下表中的前三個(gè)種類的天線是線極化的,但是微帶面天線可以使圓極化的,對(duì)數(shù)螺旋天線僅僅是圓極化的。由于RFID標(biāo)簽的方向性是不可控的,所以讀卡機(jī)必須是圓極化的。一個(gè)圓極化的標(biāo)簽天線可以產(chǎn)生3dB以強(qiáng)的信號(hào)。2.阻抗問(wèn)題為了最大功率傳輸,天線后的芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。幾十年來(lái),設(shè)計(jì)天線與50或70歐姆的阻抗匹配,但是可能設(shè)計(jì)天線具有其他的特性阻抗。例如,一個(gè)縫隙天線可以設(shè)計(jì)具有幾百歐姆的阻抗。一個(gè)折疊偶極子的阻抗可以是一做個(gè)標(biāo)準(zhǔn)半波偶極子阻抗的20倍。印刷貼片天線的引出點(diǎn)能夠提供一個(gè)很寬范圍的阻抗(通常是40到100歐姆)。選擇天線的類型,以至于它的阻抗能夠和標(biāo)簽芯片的輸入阻抗匹配是十分關(guān)鍵的。另一個(gè)問(wèn)題是其他的與天線接近的物體可以降低天線的返回?fù)p耗。對(duì)于全向天線,例如雙偶極子天線,這個(gè)影響是顯著的。改變雙偶極子天線和一聽(tīng)番茄醬的間距做了一些實(shí)際測(cè)量,顯示了一些變化,見(jiàn)圖4和圖5。其他的物體也有相似的影響。此外是物體的介電常數(shù),而不是金屬,改變了諧振頻率。一塑料瓶子水降低了最小返回?fù)p耗頻率16%。當(dāng)物體與天線的距離小于62.5mm的時(shí)候,返回?fù)p耗將導(dǎo)致一個(gè)3.0dB的插入損耗,而天線的自由空間插入損耗才0.2dB??梢栽O(shè)計(jì)天線使它與接近物體的情況相匹配,但是天線的行為對(duì)于不同的物體和不同的物體距離而不同。對(duì)于全向天線是不可行的,所以設(shè)計(jì)方向性強(qiáng)的天線,它們不受這個(gè)問(wèn)題的影響。3.局部結(jié)構(gòu)的影響在使用手持的儀器的時(shí)候,大量的其他臨近物體的使讀卡機(jī)天線和標(biāo)簽天線的輻射模式嚴(yán)重失真。這可以對(duì)于2.45GHz的工作頻率計(jì)算,假設(shè)一個(gè)代表性的幾何形狀,和自由空間相比,顯示返回信號(hào)降低了10dB,在雙天線同時(shí)使用的時(shí)候,比預(yù)料的模式下降的更多。在倉(cāng)庫(kù)的使用環(huán)境下,一個(gè)物品盒子具有一個(gè)標(biāo)簽會(huì)有問(wèn)題,幾個(gè)標(biāo)簽貼在一個(gè)盒子上以確保所有時(shí)候都有一個(gè)標(biāo)簽是可以看見(jiàn)的。便攜系統(tǒng)的使用有幾個(gè)天線的問(wèn)題。每個(gè)盒子兩個(gè)天線足夠適合門(mén)禁裝置探測(cè),這樣局部結(jié)構(gòu)的影響變得不再重要,因?yàn)殚T(mén)禁裝置的讀卡機(jī)天線被固定在倉(cāng)庫(kù)的出入,并且直接指向貼標(biāo)簽的物體。4.輻射模式在一個(gè)無(wú)反射的環(huán)境中測(cè)試了天線的模式,包括了各種需要貼標(biāo)簽的物體,在使用全向天線的時(shí)候性能嚴(yán)重下降。圓柱金屬聽(tīng)引起的性能下降是最嚴(yán)重的,在它與天線距離50mm的時(shí)候,反回的信號(hào)下降大于20dB(見(jiàn)圖6)。天線與物體的中心距離分開(kāi)到100—150mm的時(shí)候,反回信號(hào)下降約10到12dB。在與天線距離100mm的時(shí)候,測(cè)量了幾瓶水(塑料和玻璃),見(jiàn)圖7,反回信號(hào)降低大于10dB。在蠟紙盒的液體,甚至蘋(píng)果上做試驗(yàn)得到了類似的結(jié)果。5.距離RFID天線的增益和是否使用有源的標(biāo)簽芯片將影響系統(tǒng)的使用距離。樂(lè)觀的考慮,在電磁場(chǎng)的輻射強(qiáng)度符合UK的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),2.45GHz的無(wú)源情況下,全波整流,驅(qū)動(dòng)電壓不大于3伏,優(yōu)化的RFID天線阻抗環(huán)境(阻抗200或300歐姆),使用距離大約是1米[3]。如果使用WHO限制[4]則更適合于全球范圍的使用,但是作用距離下降了一半。這些限制了讀卡機(jī)到標(biāo)簽的電磁場(chǎng)功率。作用距離隨著頻率升高而下降。如果使用有源芯片作用距離可以達(dá)到5到10米??偨Y(jié)全向天線應(yīng)該避免在標(biāo)簽中使用,然而是可以使用方向性天線,它具有更少的輻射模式和返回?fù)p耗的干擾。天線類型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC匹配。在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中使用天線好像是不可行的,除非使用有源標(biāo)簽,但是在任何情況下,倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的天線輻射模式將嚴(yán)重失真。一個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)的使用將是好的選擇,可以使用短作用距離的無(wú)源標(biāo)簽。當(dāng)然門(mén)禁系統(tǒng)比手持的儀器昂貴,但是手持儀器工作人員需要使用它到倉(cāng)庫(kù)搜尋物品,人員費(fèi)用同樣昂貴。在門(mén)禁系統(tǒng)中,每一個(gè)物品盒子,僅需要2個(gè)而不是4個(gè)或6個(gè)RFID標(biāo)簽。電子標(biāo)簽耦合電子標(biāo)簽耦合類型概述根據(jù)射頻識(shí)別系統(tǒng)作用距離的遠(yuǎn)近情況,射頻標(biāo)簽天線與讀寫(xiě)器天線之間的耦合可分為三類。射頻識(shí)別系統(tǒng)中射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的作用距離是射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個(gè)重要問(wèn)題,通常情況下這種作用距離定義為射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識(shí)別系統(tǒng)的作用距離是一項(xiàng)綜合指標(biāo),與射頻標(biāo)簽及讀寫(xiě)器的配合情況密切相關(guān)。根據(jù)射頻識(shí)別系統(tǒng)作用距離的遠(yuǎn)近情況,射頻標(biāo)簽天線與讀寫(xiě)器天線之間的耦合可分為以下三類:(1)密耦合系統(tǒng);(2)遙耦合系統(tǒng);(3)遠(yuǎn)距離系統(tǒng)。1.密耦合系統(tǒng)密耦合系統(tǒng)的典型作用距離范圍從0~1cm。實(shí)際應(yīng)用中,通常需要將射頻標(biāo)簽插入閱讀器中或?qū)⑵浞胖玫阶x寫(xiě)器的天線的表面。密耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器天線無(wú)功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合(閉合磁路)構(gòu)成無(wú)接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。密耦合系統(tǒng)的工作頻率一般局限在30MHz以下的任意頻率。由于密耦合方式的電磁泄露很小、耦合獲得的能量較大,因而可適合要求安全性較高,作用距離無(wú)要求的應(yīng)用系統(tǒng),如電子門(mén)鎖等。2.遙耦合系統(tǒng)遙耦合系統(tǒng)的典型作用距離可以達(dá)到1m。遙耦合系統(tǒng)又可細(xì)分為近耦合系統(tǒng)(典型作用距離為15cm)與疏耦合系統(tǒng)(典型作用距離為1m)兩類。遙耦合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器天線無(wú)功近場(chǎng)區(qū)之間的電感耦合(閉合磁路)構(gòu)成無(wú)接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遙耦合系統(tǒng)的典型工作頻率為13.56MHz,也有一些其他頻率,如6.75MHz、27.125MHz等。遙耦合系統(tǒng)目前仍然是低成本射頻識(shí)別系統(tǒng)的主流。3.遠(yuǎn)距離系統(tǒng)遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型作用距離從1m到10m,個(gè)別的系統(tǒng)具有更遠(yuǎn)的作用距離。所有的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)均是利用射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器天線輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的電磁耦合(電磁波發(fā)射與反射)構(gòu)成無(wú)接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型工作頻率為:915MHz、2.45GHz、5.8GHz,此外,還有一些其他頻率,如433MHz等。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的射頻標(biāo)簽根據(jù)其中是否包含電池分為有無(wú)源射頻標(biāo)簽(不含電池)和半無(wú)源射頻標(biāo)簽(內(nèi)含電池)。一般情況下,包含有電池的射頻標(biāo)簽的作用距離較無(wú)電池的射頻標(biāo)簽的作用距離要遠(yuǎn)一些。半無(wú)源射頻標(biāo)簽中的電池并不是為射頻標(biāo)簽和讀寫(xiě)器之間的數(shù)據(jù)傳輸提供能量,而是只給射頻標(biāo)簽芯片提供能量,為讀寫(xiě)存貯數(shù)據(jù)服務(wù)。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調(diào)制工作方式實(shí)現(xiàn)射頻標(biāo)簽到讀寫(xiě)器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性,射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器成本目前還處于較高的水平。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),滿足以下特點(diǎn)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)是理想的射頻識(shí)別系統(tǒng):(1)射頻標(biāo)簽無(wú)源;(2)射頻標(biāo)簽可無(wú)線讀寫(xiě);(3)射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器支持多標(biāo)簽讀寫(xiě);(4)適合應(yīng)用于高速移動(dòng)物體的識(shí)別(物體移動(dòng)速度大于80km/h);(5)遠(yuǎn)距離(讀寫(xiě)距離大于5m~10m);(6)低成本(可滿足一次性使用要求);現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)一般均只能滿足其中的幾款要求。電子標(biāo)簽的制作及封裝電子標(biāo)簽的制作及封裝概述作為終極產(chǎn)品,智能標(biāo)簽不受"卡"的限制,形態(tài)材質(zhì)也有多姿多彩的發(fā)展空間。它的產(chǎn)品分三大類:1、標(biāo)簽類2、注塑類3、卡片類1.標(biāo)簽類帶自粘功能的標(biāo)簽,可以在生產(chǎn)線上由貼標(biāo)機(jī)揭貼在箱、瓶等物品上,或手工粘在車窗(如出租車)上、證件(如大學(xué)學(xué)生證)上,也可以制成吊牌掛、系在物品上,用標(biāo)簽復(fù)合設(shè)備完成加工過(guò)程。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由面層、芯片線路(INLAY)層、膠層、底層組成。面層可以用紙、PP、PET作覆蓋材料(印刷或不印刷)等多種材質(zhì)作為產(chǎn)品的表面;芯片線路(INLAY)有多種尺寸、多種芯片、多種EEPROM容量,可按用戶需求配置后定位在帶膠面;膠層由雙面膠式或涂膠式完成;底層有兩種情況:一為離型紙(硅油紙),二為覆合層(按用戶要求)。成品形態(tài)可以為卷料或單張。2.注塑類可按應(yīng)用不同采用各種塑料加工工藝,制成內(nèi)含Transponder的籌碼、鑰匙牌、手表等異形產(chǎn)品。3.卡片類3.1.PVC卡片相似于傳統(tǒng)的制卡工藝即印刷、配Transponder(INLAY)、層壓、沖切。可以符合ISO-7810卡片標(biāo)準(zhǔn)尺寸,也可按需加工成異形。3.2.紙、PP卡由專用設(shè)備完成,它在尺寸、外形、厚度上并不作限制。結(jié)構(gòu)為面層(卡紙類)、Transponder(INLAY)層、底層(卡紙等)粘合而成??偨Y(jié)通過(guò)上述形態(tài)介紹,可以初步了解到智能標(biāo)簽的封裝加工完全跨越了傳統(tǒng)"卡"的概念,更表達(dá)了智能標(biāo)簽在應(yīng)用領(lǐng)域上的前景是廣闊的。隨著智能標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸形成和完善,制造業(yè)的信息化水平將會(huì)因?yàn)橛辛诵螒B(tài)各異的智能標(biāo)簽而迅速提升一個(gè)新臺(tái)階。射頻標(biāo)簽通信協(xié)議簡(jiǎn)介概述射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。1.射頻標(biāo)簽通信協(xié)議簡(jiǎn)介射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間交換的是數(shù)據(jù),由于采用無(wú)接觸方式通信,還存在一個(gè)空間無(wú)線信道。因而,射頻標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成的是一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在這樣的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型下,射頻標(biāo)簽是數(shù)據(jù)通信的一方,讀寫(xiě)器是通信的另一方。要實(shí)現(xiàn)安全、可靠、有效的數(shù)據(jù)通信目的,數(shù)據(jù)通信的雙方必須遵守相互約定的通信協(xié)議。沒(méi)有這樣一個(gè)通信雙方公認(rèn)的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)通信的雙方將互相聽(tīng)不懂對(duì)方在說(shuō)什么,步調(diào)也無(wú)從協(xié)調(diào)一致,從而造成數(shù)據(jù)通信無(wú)法進(jìn)行。所涉及到的問(wèn)題包括:時(shí)序系統(tǒng)問(wèn)題;通信握手問(wèn)題;數(shù)據(jù)幀問(wèn)題;數(shù)據(jù)編碼問(wèn)題;數(shù)據(jù)的完整性問(wèn)題;多標(biāo)簽讀寫(xiě)防沖突問(wèn)題;干擾與抗干擾問(wèn)題;識(shí)讀率與誤碼率問(wèn)題;數(shù)據(jù)的加密與安全性問(wèn)題;讀寫(xiě)器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口問(wèn)題。射頻標(biāo)簽內(nèi)存信息的寫(xiě)入方式射頻標(biāo)簽內(nèi)存信息的寫(xiě)入方式概述本文對(duì)射頻標(biāo)簽信息的寫(xiě)入方式作了簡(jiǎn)單介紹。射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)裝置的基本功能是無(wú)接觸讀取射頻標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息。從功能角度來(lái)說(shuō),單純實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸讀取射頻標(biāo)簽信息的設(shè)備稱為閱讀器、讀出裝置、掃描器等。單純實(shí)現(xiàn)向射頻標(biāo)簽內(nèi)存中寫(xiě)入信息的設(shè)備稱為編程器、寫(xiě)入器等。綜合具有無(wú)接觸讀取與寫(xiě)入射頻標(biāo)簽內(nèi)存信息的設(shè)備稱為讀寫(xiě)器、通信器等。射頻標(biāo)簽信息的寫(xiě)入方式大致可以分為以下三種類型(1)射頻標(biāo)簽在出廠時(shí),即已將完整的標(biāo)簽信息寫(xiě)入標(biāo)簽。這種情況下,應(yīng)用過(guò)程中,射頻標(biāo)簽一般具有只讀功能。只讀標(biāo)簽信息的寫(xiě)入,在更多的情況下是在射頻標(biāo)簽芯片的生產(chǎn)過(guò)程中即標(biāo)簽信息寫(xiě)入芯片,使得每一個(gè)射頻標(biāo)簽擁有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)UID(如64Bits)。應(yīng)用中,需再建立標(biāo)簽唯一UID與待識(shí)別物品的標(biāo)識(shí)信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(如車牌號(hào))。只讀標(biāo)簽信息的寫(xiě)入也有在應(yīng)用之前,由專用的初始化設(shè)備將完整的標(biāo)簽信息寫(xiě)入。(2)射頻標(biāo)簽信息的寫(xiě)入采用有線接觸方式實(shí)現(xiàn),一般稱這種標(biāo)簽信息寫(xiě)入裝置為編程器。這種接觸式的射頻標(biāo)簽信息寫(xiě)入方式通常具有多次改寫(xiě)的能力。例如,目前在用的鐵路貨車電子標(biāo)簽信息的寫(xiě)入即為這種方式。標(biāo)簽在完成信息注入后,通常需將寫(xiě)入口密閉起來(lái),以滿足應(yīng)用中對(duì)其防潮、防水、防污等要求。(3)射頻標(biāo)簽在出廠后,允許用戶通過(guò)專用設(shè)備以無(wú)接觸的方式向射頻標(biāo)簽中寫(xiě)入數(shù)據(jù)信息。這種專用寫(xiě)入功能通常與射頻標(biāo)簽讀取功能結(jié)合在一起形成射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)器。具有無(wú)線寫(xiě)入功能的射頻標(biāo)簽通常也具有其唯一的不可改寫(xiě)的UID。這種功能的射頻標(biāo)簽趨向于一種通用射頻標(biāo)簽,應(yīng)用中,可根據(jù)實(shí)際需要僅對(duì)其UID進(jìn)行識(shí)讀或僅對(duì)指定的射頻標(biāo)簽內(nèi)存單元(一次讀寫(xiě)的最小單位)進(jìn)行讀寫(xiě)。應(yīng)用中,還廣泛存在著一次寫(xiě)入多次讀出WORM(WriteOnceReadMany)的射頻標(biāo)簽。這種WORM概念即有接觸式改寫(xiě)的射頻標(biāo)簽存在,也有無(wú)接觸式改寫(xiě)的射頻標(biāo)簽存在。這類WORM標(biāo)簽一般大量用在一次性使用的場(chǎng)合,如航空行李標(biāo)簽,特殊身份證件標(biāo)簽等。無(wú)論是怎樣的情況,對(duì)射頻標(biāo)簽的寫(xiě)操作均應(yīng)在一定的授權(quán)控制之下進(jìn)行。否則,將失去射頻標(biāo)簽標(biāo)識(shí)物品的意義。RFID工作頻率指南和典型應(yīng)用概述不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性,本文詳細(xì)介紹了無(wú)源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器有無(wú)源和有源兩種方式,下面詳細(xì)介紹無(wú)源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。1.低頻(從125KHz到134KHz)其實(shí)RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過(guò)電感耦合的方式進(jìn)行工作,也就是在讀寫(xiě)器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過(guò)讀寫(xiě)器交變場(chǎng)的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流,可作供電電壓使用.磁場(chǎng)區(qū)域能夠很好的被定義,但是場(chǎng)強(qiáng)下降的太快。特性:1.工作在低頻的感應(yīng)器的一般工作頻率從120KHz到134KHz,TI的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長(zhǎng)大約為2500m.2.除了金屬材料影響外,一般低頻能夠穿過(guò)任意材料的物品而不降低它的讀取距離。3.工作在低頻的讀寫(xiě)器在全球沒(méi)有任何特殊的許可限制。4.低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價(jià)格太貴,但是有10年以上的使用壽命。5.雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快,但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫(xiě)區(qū)域。6.相對(duì)于其他頻段的RFID產(chǎn)品,該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。7.感應(yīng)器的價(jià)格相對(duì)與其他頻段來(lái)說(shuō)要貴。主要應(yīng)用:1.畜牧業(yè)的管理系統(tǒng)2.汽車防盜和無(wú)鑰匙開(kāi)門(mén)系統(tǒng)的應(yīng)用3.馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用4.自動(dòng)停車場(chǎng)收費(fèi)和車輛管理系統(tǒng)5.自動(dòng)加油系統(tǒng)的應(yīng)用6.酒店門(mén)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用7.門(mén)禁和安全管理系統(tǒng)符合的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):a)ISO11784RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-編碼結(jié)構(gòu)b)ISO11785RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-技術(shù)理論c)ISO14223-1RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-空氣接口d)ISO14223-2RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-協(xié)議定義e)ISO18000-2定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議f)DIN30745主要是歐洲對(duì)垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn)2.高頻(工作頻率為13.56MHz)在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制,可以通過(guò)腐蝕活著印刷的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過(guò)負(fù)載調(diào)制的方式的方式進(jìn)行工作。也就是通過(guò)感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開(kāi)促使讀寫(xiě)器天線上的電壓發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對(duì)天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果人們通過(guò)數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開(kāi),那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫(xiě)器特性:1.工作頻率為13.56MHz,該頻率的波長(zhǎng)大概為22m。2.除了金屬材料外,該頻率的波長(zhǎng)可以穿過(guò)大多數(shù)的材料,但是往往會(huì)降低讀取距離。感應(yīng)器需要離開(kāi)金屬一段距離。3.該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒(méi)有特殊的限制。4.感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。5.雖然該頻率的磁場(chǎng)區(qū)域下降很快,但是能夠產(chǎn)生相對(duì)均勻的讀寫(xiě)區(qū)域。6.該系統(tǒng)具有防沖撞特性,可以同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽。7.可以把某些數(shù)據(jù)信息寫(xiě)入標(biāo)簽中。8.數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快,價(jià)格不是很貴。主要應(yīng)用:1.圖書(shū)管理系統(tǒng)的應(yīng)用2.瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用3.服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用4.三表預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)5.酒店門(mén)鎖的管理和應(yīng)用6.大型會(huì)議人員通道系統(tǒng)7.固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)8.醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用9.智能貨架的管理符合的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):a)ISO/IEC14443近耦合IC卡,最大的讀取距離為10cm.b)ISO/IEC15693疏耦合IC卡,最大的讀取距離為1m.c)ISO/IEC18000-3該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層,防沖撞算法和通訊協(xié)議。d)13.56MHzISMBandClass1定義13.56MHz符合EPC的接口定義。3.超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)甚高頻系統(tǒng)通過(guò)電場(chǎng)來(lái)傳輸能量。電場(chǎng)的能量下降的不是很快,但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn),無(wú)源可達(dá)10m左右。主要是通過(guò)電容耦合的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。特性:1.在該頻段,全球的定義不是很相同-歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz,北美定義的頻段為902到905MHz之間,在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長(zhǎng)大概為30cm左右。2.目前,該頻段功率輸出目前統(tǒng)一的定義(美國(guó)定義為4W,歐洲定義為500mW)。可能歐洲限制會(huì)上升到2WEIRP。3.甚高頻頻段的電波不能通過(guò)許多材料,特別是水,灰塵,霧等懸浮顆粒物資。相對(duì)于高頻的電子標(biāo)簽來(lái)說(shuō),該頻段的電子標(biāo)簽不需要和金屬分開(kāi)來(lái)。4.電子標(biāo)簽的天線一般是長(zhǎng)條和標(biāo)簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計(jì),滿足不同應(yīng)用的需求。5.該頻段有好的讀取距離,但是對(duì)讀取區(qū)域很難進(jìn)行定義。6.有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率,在很短的時(shí)間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。主要應(yīng)用:1.供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用2.生產(chǎn)線自動(dòng)化的管理和應(yīng)用3.航空包裹的管理和應(yīng)用4.集裝箱的管理和應(yīng)用5.鐵路包裹的管理和應(yīng)用6.后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用符合的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):a)ISO/IEC18000-6定義了甚高頻的物理層和通訊協(xié)議;空氣接口定義了TypeA和TypeB兩部分;支持可讀和可寫(xiě)操作。b)EPCglobal定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如:Class0,Class1,UHFGen2。c)UbiquitousID日本的組織,定義了UID編碼結(jié)構(gòu)和通信管理協(xié)議。我們毫無(wú)懷疑,在將來(lái),甚高頻的產(chǎn)品會(huì)得到大量的應(yīng)用。例如WalMart,Tesco,美國(guó)國(guó)防部和麥德龍超市都會(huì)在它們的供應(yīng)鏈上應(yīng)用RFID技術(shù)。射頻技術(shù)和條碼的比較.電子標(biāo)簽RFID對(duì)比條形碼七大特點(diǎn)1.快速掃描條形碼一次只能有一個(gè)條形碼受到掃描;RFID辨識(shí)器可同時(shí)辨識(shí)讀取數(shù)個(gè)RFID標(biāo)簽。2.體積小型化、形狀多樣化RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,RFID標(biāo)簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。3.抗污染能力和耐久性傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但RFID對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中,因此可以免受污損。4.可重復(fù)使用現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無(wú)法更改,RFID標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標(biāo)內(nèi)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù),方便信息的更新。5.無(wú)屏障閱讀在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),并能夠進(jìn)行穿透性通信。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒(méi)有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。6.數(shù)據(jù)的記憶容量大一維條形碼的容量是50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲(chǔ)存2至3000字符,RFID最大的容量則有數(shù)MegaBytes。隨著記憶載體的發(fā)展,數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。未來(lái)物品所需攜帶的資料量會(huì)越來(lái)越大,對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加。7.安全性由于RFID承載的是電子式信息,其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù),使其內(nèi)容不易被偽造及變?cè)臁=陙?lái),RFID因其所具備的遠(yuǎn)距離讀取、高儲(chǔ)存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個(gè)企業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián),從而更加準(zhǔn)確地接收反饋信息,控制需求信息,優(yōu)化整個(gè)供應(yīng)鏈。2.為什么射頻技術(shù)比條形碼具有優(yōu)越性?射頻技術(shù)不一定比條形碼“好”,他們是兩種不同的技術(shù),有不同的適用范圍,有時(shí)會(huì)有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是“可視技術(shù)”,掃描儀在人的指導(dǎo)下工作,只能接收它視野范圍內(nèi)的條形碼。相比之下,射頻識(shí)別不要求看見(jiàn)目標(biāo)。射頻標(biāo)簽只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點(diǎn),如果標(biāo)簽被劃破,污染或是脫落,掃描儀就無(wú)法辨認(rèn)目標(biāo)。條形碼只能識(shí)別生產(chǎn)者和產(chǎn)品,并不能辨認(rèn)具體的商品,貼在所有同一種產(chǎn)品包裝上的條形碼都一樣,無(wú)法辨認(rèn)哪些產(chǎn)品先過(guò)期。3.射頻技術(shù)和條形碼有什么區(qū)別?從概念上來(lái)說(shuō),兩者很相似,目的都是快速準(zhǔn)確地確認(rèn)追蹤目標(biāo)物體。主要的區(qū)別如下:有無(wú)寫(xiě)入信息或更新內(nèi)存的能力。條形碼的內(nèi)存不能更改。射頻標(biāo)簽不像條形碼,它特有的辨識(shí)器不能被復(fù)制。標(biāo)簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi),因?yàn)樾畔⑹怯蔁o(wú)線電波傳輸,而條形碼必須在視野之內(nèi)。由于條形碼成本較低,有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系,已在全球散播,所以已經(jīng)被普遍接受,從總體來(lái)看,射頻技術(shù)只被局限在有限的市場(chǎng)份額之內(nèi)。目前,多種條形碼控制模版已經(jīng)在使用之中,在獲取信息渠道方面,射頻也有不同的標(biāo)準(zhǔn)。4.目前,在成本方面,只能標(biāo)簽和條形碼有什么差別?由於組成部分不同,智能標(biāo)簽要比條形碼貴得多,條形碼的成本就是條形碼紙張和油墨成本,而有內(nèi)存芯片的主動(dòng)射頻標(biāo)簽價(jià)格在2美元以上,被動(dòng)射頻標(biāo)簽的成本也在1美元以上。但是沒(méi)有內(nèi)置芯片的標(biāo)簽價(jià)格只有幾美分,它可以用于對(duì)數(shù)據(jù)信息要求不那么高的情況,同時(shí)又具有條形碼不具備的防偽功能。RFID標(biāo)簽?zāi)芊袢〈鷹l碼技術(shù)概述自20世紀(jì)70年代以來(lái),條碼技術(shù)一直是商品清單管理的主流方法。一個(gè)條碼的價(jià)格不到0.01美元,并且還有統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)了零售業(yè)的革命化與商品的物流管理。與條碼技術(shù)相比,RFID標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)更有特點(diǎn),解決了有些條件下條碼等其他識(shí)別技術(shù)無(wú)法使用的問(wèn)題,并開(kāi)拓了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。但由于其價(jià)格高于條碼,且缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)等原因,盡管不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為RFID標(biāo)簽將成為"下一代的條碼",但在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),RFID標(biāo)簽還將與條碼技術(shù)并存。RFID標(biāo)簽?zāi)芊袢〈鷹l碼技術(shù)RFID的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù),在許多行業(yè)中都有共同的標(biāo)準(zhǔn),并且已有多年的實(shí)踐傳統(tǒng)。RFID技術(shù)不像條碼,目前還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。雖有常用的共同頻率范圍,但制造廠商可以自行改變。此外,標(biāo)簽上的芯片性能,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)協(xié)議與天線設(shè)計(jì)約定等,也都沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。盡管RFID的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步開(kāi)發(fā)制訂、不斷完善,但是不同國(guó)家又有自己的規(guī)則。有的業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心,比制訂條碼標(biāo)準(zhǔn)更為困難的是,如果一個(gè)國(guó)家把某個(gè)頻率權(quán)賣給某個(gè)商業(yè)企業(yè)后,在出現(xiàn)對(duì)其他系統(tǒng)的干擾時(shí),這個(gè)國(guó)家就很難對(duì)這個(gè)頻率段的使用情況進(jìn)行監(jiān)督管理。由于制造技術(shù)較為復(fù)雜,生產(chǎn)費(fèi)用相應(yīng)較高,在新的制造工藝沒(méi)有普及推廣之前,高成本的RFID標(biāo)簽只能用于一些本身價(jià)值較高的產(chǎn)品。美國(guó)目前一個(gè)RFID標(biāo)簽的價(jià)格約為0.30~0.60美元,對(duì)比較貴重或高檔的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),0.50美元左右的價(jià)格還比較容易被廠商接受,在這些廠商看來(lái),RFID標(biāo)簽是一個(gè)優(yōu)秀的識(shí)別跟蹤裝置。當(dāng)然,對(duì)一些價(jià)位較低的商品,如果采用高檔RFID標(biāo)簽顯然有些不劃算了。不過(guò),隨著新的RFID標(biāo)簽制造技術(shù)的推廣應(yīng)用,將會(huì)促使RFID標(biāo)簽價(jià)格大幅度降低,RFID標(biāo)簽必將得到更廣泛的應(yīng)用。據(jù)介紹,有些研究單位正在利用RFID技術(shù)創(chuàng)制新的通用、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)產(chǎn)品在全球供應(yīng)鏈流通時(shí),通過(guò)標(biāo)簽?zāi)軐?duì)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤。例如,美國(guó)MIT高等學(xué)府的Auto-IDCenter(自動(dòng)化識(shí)別中心)正在開(kāi)發(fā)包括標(biāo)簽、讀出器與計(jì)算機(jī)組合的ElectronicProductCode(EPC)網(wǎng)絡(luò),能使制造商與零售商實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤,進(jìn)行準(zhǔn)確的商品庫(kù)存管理,其關(guān)鍵技術(shù)就是采用了RFID標(biāo)簽。這類新型的跟蹤管理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推出使條碼技術(shù)的前景變得十分暗淡。然而,這些研發(fā)單位的初衷并不是要取代條碼。Auto-IDCenter并不主張完全用該技術(shù)代替條碼,因?yàn)榛跅l碼的系統(tǒng)已成為許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化識(shí)別技術(shù),并且已有多年的應(yīng)用歷史。為RFID標(biāo)簽生產(chǎn)導(dǎo)電油墨的FlintInk公司認(rèn)為:與條碼相比,RFID標(biāo)簽的價(jià)格顯得略高,因此,條碼仍然會(huì)繼續(xù)使用若干年。雖然RFID技術(shù)被認(rèn)為是"下一代的條碼",但現(xiàn)在正在大量使用的條碼不可能很快被取代。許多觀察家預(yù)言,RFID將與條碼并存,兩種技術(shù)各有特點(diǎn)。在許多情況下,需要根據(jù)具體情況來(lái)確定該采用RFID技術(shù)還是條碼技術(shù),以滿足不同的使用要求。使用高頻標(biāo)簽會(huì)對(duì)人體有輻射危害嗎使用頻率為13.56MHz,915MHz,2.45GHz的射頻會(huì)有輻射危害嗎?射頻技術(shù)使用電磁波低端頻譜,解讀器發(fā)出的無(wú)線電波和汽車中的立體聲一樣安全無(wú)害。每個(gè)國(guó)家都有控制能量水平的機(jī)構(gòu),介于AM和FM之間的13.56MHz頻率已經(jīng)被使用多年,即使在很高的能量下也沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。美國(guó)和其他大多數(shù)國(guó)家的能量極限是4瓦。模擬移動(dòng)電話周圍發(fā)出的頻率是915MHz,能量在1瓦以下的范圍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)危害健康的現(xiàn)象。最新電子移動(dòng)電話產(chǎn)生的頻率是2.45GHz。能量在1瓦以下的范圍沒(méi)有證明有危害健康的因素。RFID面臨的問(wèn)題概述RFID在推廣應(yīng)用中遇到了不少挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在成本、標(biāo)準(zhǔn)、精確度與應(yīng)用模式等方面。主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:缺乏成熟的應(yīng)用模式和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。1.標(biāo)準(zhǔn)化是個(gè)大問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)產(chǎn)品廣泛獲得市場(chǎng)接受的必要措施,但射頻識(shí)別讀取機(jī)與標(biāo)簽的技術(shù)仍未見(jiàn)其統(tǒng)一,因此無(wú)法一體化使用。而不同制造商所開(kāi)發(fā)的標(biāo)簽通訊協(xié)定,使用不同頻率,且封包格式不一。而RFID技術(shù)又不像條碼,雖有常用的共同頻率范圍,但制造廠商可以自行改變,此外,標(biāo)簽上的芯片性能,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)協(xié)議與天線設(shè)計(jì)約定等,也都沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。盡管RFID的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步開(kāi)發(fā)制定、不斷完善,但是不同國(guó)家又有自己的規(guī)則。有的業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心,比制定條碼標(biāo)準(zhǔn)各國(guó)更為困難的是,如果一個(gè)國(guó)家把某個(gè)頻率權(quán)賣給某個(gè)商業(yè)企業(yè)后,在出現(xiàn)對(duì)其他系統(tǒng)的干擾時(shí),這個(gè)國(guó)家就很難對(duì)這個(gè)頻率段的使用情況進(jìn)行監(jiān)督管理。2.價(jià)格問(wèn)題是制約RFID標(biāo)簽推廣應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展的巨大瓶頸之一RFID系統(tǒng)不論是標(biāo)簽、讀取器和天線,其價(jià)格都比較昂貴。在新的制造工藝沒(méi)有普及推廣之前,高成本的RFID標(biāo)簽只能用于一些本身價(jià)值較高的產(chǎn)品。美國(guó)目前一個(gè)RFID標(biāo)簽的價(jià)格約為0.30~0.60美元,對(duì)一些價(jià)位較低商品,采用高檔RFID標(biāo)簽顯然不劃算。另外,對(duì)使用RFID系統(tǒng)客戶而言,其設(shè)備投資也不菲,據(jù)有關(guān)報(bào)告指出,為每個(gè)商店安裝一臺(tái)RFID和EPC(電子產(chǎn)品編碼)識(shí)讀裝置的成本至少是10萬(wàn)美元,對(duì)一個(gè)組織而言,這方面的投資可能會(huì)達(dá)到3000~4000美元。3.技術(shù)的突破RFID技術(shù)上尚未完全成熟,特別是應(yīng)用于某些特殊的產(chǎn)品,如液體或金屬罐等時(shí),大量RFID標(biāo)簽無(wú)法正常起作用。標(biāo)簽的可靠性也是個(gè)大問(wèn)題。就目前看來(lái),現(xiàn)在普遍使用的134KHz和13.56KHz因傳輸距離太短,限制了閱讀器和RFID標(biāo)簽間的傳輸距離,使若干標(biāo)簽不能有效地被讀取,標(biāo)簽失效率很高。此外,RFID標(biāo)簽與讀取機(jī)有方向性,射頻識(shí)別訊號(hào)易被物體阻斷,也是RFID技術(shù)發(fā)展一大挑戰(zhàn)。即使貼上雙重標(biāo)簽,仍有3%的標(biāo)簽無(wú)法識(shí)別。4.涉及人員失業(yè)、隱私保護(hù)以及安全問(wèn)題企業(yè)采用射頻識(shí)別系統(tǒng)后,原來(lái)由手工完成的工作將有很多被該系統(tǒng)取代,其衍生而來(lái)的問(wèn)題就是將有許多勞工面臨失去工作的危機(jī)。同時(shí)RFID的大規(guī)模應(yīng)用還會(huì)涉及到隱私保護(hù)以及安全問(wèn)題,當(dāng)前的無(wú)源RFID系統(tǒng)沒(méi)有讀寫(xiě)能力,所以無(wú)法使用密鑰驗(yàn)證方法來(lái)進(jìn)行身份驗(yàn)證,如果標(biāo)簽是有源的,并且會(huì)收到不斷變化的驗(yàn)證密鑰,那將會(huì)大大提高其安全性,不過(guò)這又會(huì)增加其成本。正因?yàn)槿绱?,目前的RFID技術(shù)要想在對(duì)信息有保密要求的領(lǐng)域展開(kāi)應(yīng)用還存在著障礙。條碼與RFID對(duì)比傳統(tǒng)二維條形碼與無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)縱覽為了提高計(jì)算機(jī)識(shí)別的效率,增強(qiáng)其靈活性和準(zhǔn)確性,使人們擺脫繁雜的統(tǒng)計(jì)識(shí)別工作,傳統(tǒng)條形碼、二維條形碼、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)先后問(wèn)世。雖然它們各有千秋,但無(wú)論是哪一項(xiàng)技術(shù)都是為了及時(shí)獲取物品的各種信息并且進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的處理。傳統(tǒng)條形碼(亦稱一維條形碼)技術(shù)相對(duì)成熟,在社會(huì)生活中處處可見(jiàn),在全世界得到了極為廣泛的應(yīng)用。它作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集手段,以快速、準(zhǔn)確、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)迅速進(jìn)入商品流通、自動(dòng)控制、以及檔案管理等各種領(lǐng)域,也是目前我國(guó)使用最多的一種條形碼。但是由于傳統(tǒng)條形碼是一維的,它在垂直方向上不帶任何信息,信息密度低,而且不能夠顯示漢字,容易因?yàn)槟p或皺折而被拒讀,這在很大程度上限制了傳統(tǒng)條碼的應(yīng)用范圍。1.狹小的一維空間傳統(tǒng)條形碼由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)組成,表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)信息。條形碼系統(tǒng)是由條形碼符號(hào)設(shè)計(jì)、條形碼制作以及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),是迄今為止使用最為廣泛的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。到目前為止,常見(jiàn)的條形碼的碼制大概有二十多種,其中廣泛使用的碼制包括EAN碼、Code39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、Code93碼,以及CODABAR碼等。不同的碼制具有不同的特點(diǎn),適用于特定的應(yīng)用領(lǐng)域,下面介紹一些典型的碼制:1.UPC碼(統(tǒng)一商品條碼)UPC碼在1973年由美國(guó)超市工會(huì)推行,是世界上第一套商用的條形碼系統(tǒng),主要應(yīng)用在美國(guó)和加拿大。UPC碼包括UPC-A和UPC-E兩種系統(tǒng),UPC只提供數(shù)字編碼,限制位數(shù)(12位和7位),需要檢查碼,允許雙向掃描,主要應(yīng)用在超市與百貨業(yè)。2.EAN碼(歐洲商品條碼)1977年,歐洲12個(gè)工業(yè)國(guó)家在比利時(shí)簽署草約,成立了國(guó)際商品條碼協(xié)會(huì),參考UPC碼制定了與之兼容的EAN碼。EAN碼僅有數(shù)字號(hào)碼,通常為13位,允許雙向掃描,縮短碼為8位碼,也主要應(yīng)用在超市和百貨業(yè)。3.ITF25碼(交叉25碼)ITF25碼的條碼長(zhǎng)度沒(méi)有限定,但是其數(shù)字資料必須為偶數(shù)位,允許雙向掃描。ITF25碼在物流管理中應(yīng)用較多,主要用于包裝、運(yùn)輸、國(guó)際航空系統(tǒng)的機(jī)票順序編號(hào)、汽車業(yè)及零售業(yè)。4.Code39碼在Code39碼的9個(gè)碼素中,一定有3個(gè)碼素是粗線,所以Code39碼又被稱為"三九碼"。除數(shù)字0-9以外,Code39碼還提供英文字母A-Z以及特殊的符號(hào),它允許雙向掃描,支持44組條碼,主要應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品、商業(yè)資料、圖書(shū)館等場(chǎng)所。5.CODABAR碼(庫(kù)德巴碼)這種碼制可以支持?jǐn)?shù)字、特殊符號(hào)及4個(gè)英文字母,由于條碼自身有檢測(cè)的功能,因此無(wú)需檢查碼。主要應(yīng)用在工廠庫(kù)存管理、血庫(kù)管理、圖書(shū)館借閱書(shū)籍及照片沖洗業(yè)。6.ISBN碼(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)書(shū)號(hào))ISBN是因圖書(shū)出版、管理的需要以及便于國(guó)際間出版物的交流與統(tǒng)計(jì),而出現(xiàn)的一套國(guó)際統(tǒng)一的編碼制度。每一個(gè)ISBN碼由一組有"ISBN"代號(hào)的十位數(shù)字所組成,用以識(shí)別出版物所屬國(guó)別地區(qū)、出版機(jī)構(gòu)、書(shū)名、版本以及裝訂方式。這組號(hào)碼也可以說(shuō)是圖書(shū)的代表號(hào)碼,大部分應(yīng)用于出版社圖書(shū)管理系統(tǒng)。7.Code128碼Code128碼是目前中國(guó)企業(yè)內(nèi)部自定義的碼制,可以根據(jù)需要來(lái)確定條碼的長(zhǎng)度和信息。這種編碼包含的信息可以是數(shù)字,也可以包含字母,主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域、圖書(shū)管理等。8.Code93碼這種碼制類似于Code39碼,但是其密度更高,能夠替代Code39碼。條形碼技術(shù)給人們的工作、生活帶來(lái)的巨大變化是有目共睹的。然而,由于一維條形碼的信息容量比較小,例如商品上的條碼僅能容納幾位或者幾十位阿拉伯?dāng)?shù)字或字母,因此一維條形碼僅僅只能標(biāo)識(shí)一類商品,而不包含對(duì)于相關(guān)商品的描述。只有在數(shù)據(jù)庫(kù)的輔助下,人們才能通過(guò)條形碼得到相關(guān)商品的描述。換言之,如果離開(kāi)了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫(kù),一維條形碼所包含的信息將會(huì)大打折扣。由于這個(gè)原因,一維條形碼在沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)支持或者聯(lián)網(wǎng)不方便的地方,其使用就受到了相當(dāng)?shù)南拗啤T诹硪环矫妫痪S條形碼無(wú)法表示漢字或者圖像信息。因此,在一些需要應(yīng)用漢字和圖像的場(chǎng)合,一維條形碼就顯得很不方便。而且,即使我們建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)相關(guān)產(chǎn)品的漢字和圖像信息,這些大量的信息也需要一個(gè)很長(zhǎng)的條形碼來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。而這種長(zhǎng)的條形碼會(huì)占用很大的印刷面積,從而對(duì)印刷和包裝帶來(lái)難以解決的困難。因此,人們希望條形碼中直接包含產(chǎn)品相關(guān)的各種信息,而不需要根據(jù)條形碼從數(shù)據(jù)庫(kù)中再次進(jìn)行這些信息的查詢?;谏鲜龅姆N種原因,現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用需要一種新的碼制,這種碼制除了具備一維條形碼的優(yōu)點(diǎn)外,還應(yīng)該具備信息容量大、可靠性高、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)70年代,在計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域出現(xiàn)了二維條形碼技術(shù),這是在傳統(tǒng)條形碼基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種編碼技術(shù),它將條形碼的信息空間從線性的一維擴(kuò)展到平面的二維,具有信息容量大、成本低、準(zhǔn)確性高、編碼方式靈活、保密性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此自1990年起,二維條形碼技術(shù)在世界上開(kāi)始得到廣泛的應(yīng)用,經(jīng)過(guò)幾年的努力,現(xiàn)已應(yīng)用在國(guó)防、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)及政府管理等領(lǐng)域。從"線"到"面"的飛躍二維條形碼VS傳統(tǒng)條形碼與一維條形碼只能從一個(gè)方向讀取數(shù)據(jù)不同,二維條形碼可以從水平、垂直兩個(gè)方向來(lái)獲取信息,因此,其包含的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一維條形碼,并且還具備自糾錯(cuò)功能。但二維條形碼的工作原理與一維條形碼卻是類似的,在進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候,將二維條形碼打印在紙帶上,閱讀條形碼符號(hào)所包含的信息,需要一個(gè)掃描裝置和譯碼裝置,統(tǒng)稱為閱讀器。閱讀器的功能是把條形碼條符寬度、間隔等空間信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同的輸出信號(hào),并將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的二進(jìn)制編碼輸入計(jì)算機(jī)。掃描器又稱光電讀入器,它裝有照亮被讀條碼的光源和光電檢測(cè)器件,并且能夠接收條碼的反射光,當(dāng)掃描器所發(fā)出的光照在紙帶上,每個(gè)光電池根據(jù)紙帶上條碼的有無(wú)來(lái)輸出不同的圖案,來(lái)自各個(gè)光電池的圖案組合起來(lái),從而產(chǎn)生一個(gè)高密度信息圖案,經(jīng)放大、量化后送譯碼器處理。譯碼器存儲(chǔ)有需譯讀的條碼編碼方案數(shù)據(jù)庫(kù)和譯碼算法。在早期的識(shí)別設(shè)備中,掃描器和譯碼器是分開(kāi)的,目前的設(shè)備大多已合成一體。二維條形碼具有以下幾個(gè)特點(diǎn):存儲(chǔ)量大。二維條形碼可以存儲(chǔ)1100個(gè)字,比起一維條形碼的15個(gè)字,存儲(chǔ)量大為增加,而且能夠存儲(chǔ)中文,其資料不僅可應(yīng)用在英文、數(shù)字、漢字、記號(hào)等,甚至空白也可以處理,而且尺寸可以自由選擇,這也是一維條形碼做不到的。抗損性強(qiáng)。二維條形碼采用故障糾正的技術(shù),遭受污染以及破損后也能復(fù)原,即使條碼受損程度高達(dá)50%,仍然能夠解讀出原數(shù)據(jù),誤讀率為6100萬(wàn)分之一。安全性高。在二維條形碼中采用了加密技術(shù),所以使安全性大幅度提高??蓚髡婧陀坝?。二維條形碼經(jīng)傳真和影印后仍然可以使用,而一維條形碼在經(jīng)過(guò)傳真和影印后機(jī)器就無(wú)法進(jìn)行識(shí)讀。印刷多樣性。對(duì)于二維條形碼來(lái)講,它不僅可以在白紙上印刷黑字,還可以進(jìn)行彩色印刷,而且印刷機(jī)器和印刷對(duì)象都不受限制,印刷起來(lái)非常方便??垢蓴_能力強(qiáng)。與磁卡、IC卡相比,二維條形碼由于其自身的特性,具有強(qiáng)抗磁力、抗靜電能力。碼制更加豐富二維條碼可以直接印刷在被掃描的物品上或者打印在標(biāo)簽上,標(biāo)簽可以由供應(yīng)商專門(mén)打印或者現(xiàn)場(chǎng)打印。所有條碼都有一些相似的組成部分,它們都有一個(gè)空白區(qū),稱為靜區(qū),位于條碼的起始和終止部分邊緣的外側(cè)。校驗(yàn)符號(hào)在一些碼制中也是必須的,它可以用數(shù)學(xué)的方法對(duì)條碼進(jìn)行校驗(yàn)以保證譯碼后的信息正確無(wú)誤。與一維條形碼一樣,二維條形碼也有許多不同的編碼方法。根據(jù)這些編碼原理,可以將二維條形碼分為以下三種類型:一是線性堆疊式二維碼。就是在一維條形碼的基礎(chǔ)上,降低條碼行的高度,安排一個(gè)縱橫比大的窄長(zhǎng)條碼行,并將各行在頂上互相堆積,每行間都用一模塊寬的厚黑條相分隔。典型的線性堆疊式二維碼有Code16K、Code49、PDF417等。其次是矩陣式二維碼。它是采用統(tǒng)一的黑白方塊的組合,而不是不同寬度的條與空的組合,它能夠提供更高的信息密度,存儲(chǔ)更多的信息,與此同時(shí),矩陣式的條碼比堆疊式的具有更高的自動(dòng)糾錯(cuò)能力,更適用于在條碼容易受到損壞的場(chǎng)合。矩陣式符號(hào)沒(méi)有標(biāo)識(shí)起始和終止的模塊,但它們有一些特殊的"定位符",定位符中包含了符號(hào)的大小和方位等信息。矩陣式二維條碼和新的堆疊式二維條碼能夠用先進(jìn)的數(shù)學(xué)算法將數(shù)據(jù)從損壞的條碼符號(hào)中恢復(fù)。典型的矩陣二維碼有Aztec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。第三種是郵政碼。通過(guò)不同長(zhǎng)度的條進(jìn)行編碼,主要用于郵件編碼,如Postnet、BPO4-State等。在上述介紹的二維條形碼中,PDF417碼由于解碼規(guī)則比較開(kāi)放和商品化,因而使用比較廣泛,它是PortableDataFile的縮寫(xiě),意思是可以將條形碼視為一個(gè)檔案,里面能夠存儲(chǔ)比較多的資料,而且能夠隨身攜帶。它在1992年正式推出,1995年美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)誼會(huì)條碼委員會(huì)在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)贊助下完成二維條形碼標(biāo)準(zhǔn)的草案,以作為電子產(chǎn)品產(chǎn)銷流程使用二維條形碼的標(biāo)準(zhǔn)。PDF417碼是一個(gè)多行結(jié)構(gòu),每行數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)相同,行與行左右對(duì)齊直接銜接,其最小行數(shù)為3行,最大行數(shù)為90行。而DataMatrix碼則主要用于電子行業(yè)小零件的標(biāo)識(shí),如Intel奔騰處理器的背面就印制了這種碼。MaxiCode是由美國(guó)聯(lián)合包裹服務(wù)公司研制的,用于包裹的分揀和跟蹤。Aztec是由美國(guó)韋林公司推出的,最多可容納3832個(gè)數(shù)字、3067個(gè)字母或1914個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。另外,還有一些新出現(xiàn)的二維條形碼系統(tǒng)。包括由UPS公司的Figrarella等人研制的適用于分布環(huán)境下運(yùn)動(dòng)特性的UPSCode,這種二維條形碼更加適合自動(dòng)分類應(yīng)用場(chǎng)合。而美國(guó)Veritec公司提出一種新的二維條形碼——VeritecSymbol,是一種用于微小型產(chǎn)品上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng),其矩陣符號(hào)格式和圖像處理系統(tǒng)已獲得美國(guó)專利,這種二維碼具有更高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。此外,飛利浦研究實(shí)驗(yàn)室的WILJWANGILS等人也提出了一種新型的二維碼方案,即用標(biāo)準(zhǔn)幾何形體圓點(diǎn)構(gòu)成自動(dòng)生產(chǎn)線上產(chǎn)品識(shí)別標(biāo)記的圓點(diǎn)矩陣二維碼表示法。這一方案由兩大部分組成,一是源編碼系統(tǒng),用于把識(shí)別標(biāo)志的編碼轉(zhuǎn)換成通信信息字;另一部分是信道編碼系統(tǒng),用于對(duì)隨機(jī)誤碼進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和校正。還有一種二維條形碼叫點(diǎn)陣碼,它除了具備信息密度高等特點(diǎn)外,也便于用雕刻腐蝕制板工藝把點(diǎn)碼印制在機(jī)械零部件上,用攝像設(shè)備識(shí)讀和圖像處理系統(tǒng)識(shí)別,這也是一種具有較大應(yīng)用潛力的二維編碼方案。二維條形碼技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)為三方面的趨勢(shì):一是出現(xiàn)了信息密集度更高的編碼方案,增強(qiáng)了條碼技術(shù)信息輸入的功能;二是發(fā)展了小型、微型、高質(zhì)量的硬件和軟件,使條碼技術(shù)實(shí)用性更強(qiáng),擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域;三是與其他技術(shù)相互滲透、相互促進(jìn),這將改變傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能,擴(kuò)展條碼系統(tǒng)的功能。二維條形碼的閱讀器在二維條形碼的閱讀器中有幾項(xiàng)重要的參數(shù):分辨率、掃描背景、掃描寬度、掃描速度、一次識(shí)別率、誤碼率,選用的時(shí)候要針對(duì)不同的應(yīng)用視情況而定。普通的條碼閱讀器通常采用以下三種技術(shù):光筆、CCD、激光,它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),沒(méi)有一種閱讀器能夠在所有方面都具有優(yōu)勢(shì)。光筆是最先出現(xiàn)的一種手持接觸式條碼閱讀器,使用時(shí),操作者需將光筆接觸到條碼表面,通過(guò)光筆的鏡頭發(fā)出一個(gè)很小的光點(diǎn),當(dāng)這個(gè)光點(diǎn)從左到右劃過(guò)條碼時(shí),在"空"部分,光線被反射,"條"的部分,光線將被吸收,因此在光筆內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓,這個(gè)電壓通過(guò)放大、整形后用于譯碼。CCD為電子耦合器件,比較適合近距離和接觸閱讀,它使用一個(gè)或多個(gè)LED,發(fā)出的光線能夠覆蓋整個(gè)條碼,它所關(guān)注的不是每一個(gè)"條"或"空",而是條碼的整體,并將其轉(zhuǎn)換成可以譯碼的電信號(hào)。激光掃描儀是非接觸式的,在閱讀距離超過(guò)30cm時(shí)激光閱讀器是惟一的選擇。它的首讀識(shí)別成功率高,識(shí)別速度相對(duì)光筆及CCD更快,而且對(duì)印刷質(zhì)量不好或模糊的條碼識(shí)別效果好。射頻識(shí)別技術(shù)改變了條形碼技術(shù)依靠"有形"的一維或二維幾何圖案來(lái)提供信息的方式,通過(guò)芯片來(lái)提供存儲(chǔ)在其中的數(shù)量更大的"無(wú)形"信息。它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代,最初應(yīng)用在一些無(wú)法使用條碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場(chǎng)合,例如在一些行業(yè)和公司中,這種技術(shù)被用于目標(biāo)定位、身份確認(rèn)及跟蹤庫(kù)存產(chǎn)品等。射頻識(shí)別技術(shù)起步較晚,至今沒(méi)有制訂出統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),但是射頻識(shí)別技術(shù)的推出絕不僅僅是信息容量的提升,它對(duì)于計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)來(lái)講是一場(chǎng)革命,它所具有的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)會(huì)大大提高信息的處理效率和準(zhǔn)確度。3.從"有形"到"無(wú)形"的革命優(yōu)勢(shì)巨大與條形碼識(shí)別系統(tǒng)相比,無(wú)線射頻

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