物聯(lián)網設備安裝與調試 課件 4.3-資產管理電子標簽制作

項目4智能零售-商超管理系統(tǒng)安裝與調試任務1考勤識別系統(tǒng)的安裝與調試01、職業(yè)能力目標04、任務實施02、任務描述與要求05、任務小結03、知識儲備職業(yè)能力目標Contents01能正確安裝調試RFID讀寫器設備；能夠按需求對高頻RFID標簽和超高頻RFID標簽進行數(shù)據(jù)讀寫操作【職業(yè)能力】任務描述與要求Contents02【任務描述與要求】任務描述

門店管理系統(tǒng)中需要使用電子標簽對商品進行管理，同時為了便于門店電子的管理，需要為店長專門開設一張會員卡。

2使用超高頻電子標簽對商品進行管理，標簽EPC號設置為4個字。使用高頻RFID讀寫器發(fā)布一張會員卡，并預充值金額10000元。1具體要求知識儲備Contents034.3.1RFID系統(tǒng)組成一般RFID系統(tǒng)由閱讀器、天線和標簽三部分組成。閱讀器又稱讀寫器，是讀取和寫入電子標簽內存信息的設備。1.閱讀器RFID閱讀器通過天線與電子標簽進行無線通信，同時閱讀器還可以和計算機網絡進行連接，完成數(shù)據(jù)的存儲和管理。閱讀器的基本構成通常包括：收發(fā)天線，射頻模塊、控制處理模塊。

在RFID系統(tǒng)工作時，由閱讀器在一個區(qū)域內發(fā)送射頻能量形成電磁場，區(qū)域的大小取決于發(fā)射功率。在閱讀器覆蓋區(qū)域內的標簽被觸發(fā)，發(fā)送存儲在其中的數(shù)據(jù)，或根據(jù)閱讀器的指令修改存儲在其中的數(shù)據(jù)，并能通過接口與計算機網絡進行通信。RFID電子標簽：它由耦合組件及芯片構成，每個電子標簽都有獨特的電子編碼，放在被測目標上以達到標記目標物體的目的。2.電子標簽RFID標簽由以下部分組成：RFID芯片：包含邏輯控制單元、記憶體和收發(fā)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(fā)送的射頻資料或傳送出本身的識別資料；電力來源：主動式標簽由標簽內部所附的電源提供；被動式標簽由讀寫器送出的無線電波提供。3.天線天線是標簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實際應用中，除了系統(tǒng)功率，天線的形狀和相對位置也會影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對系統(tǒng)的天線進行設計、安裝。4.應用管理系統(tǒng)應用管理系統(tǒng)的軟件組件可分為三類：RFID系統(tǒng)軟件、RFID中間件和系統(tǒng)應用程序。RFID系統(tǒng)軟件是在電子標簽和閱讀器中執(zhí)行，RFID中間件在閱讀器和主機中運行；系統(tǒng)應用程序在與閱讀器連接的主機或通過網絡連接的主機中運行。4.3.2標簽的存儲結構電子標簽按工作頻率分類，可以分為低頻RFID標簽、高頻RFID標簽和超高頻RFID標簽。在門店管理中，通常使用磁條卡或M1卡作為會員卡，M1卡是屬于高頻RFID卡中最常用的一種，這里以M1卡作為會員卡使用。由于超高頻RFID標簽具有感應距離遠和多標簽感應的特點，所以在門店的商品管理上，通常采用超高頻RFID標簽，此處門店管理系統(tǒng)中商品的管理也是采用超高頻RFID標簽進行。1.M1卡標簽存儲結構M1卡的整個存儲結構劃分為16個扇區(qū)，編號為扇區(qū)0-15。每個扇區(qū)有4個塊，分別為塊0、塊1、塊2和塊3，每個塊有16個字節(jié)卡號：第0扇區(qū)的塊0（即絕對地址0塊）為廠商塊，也就是卡號所在位置。廠商塊是存儲器第1個扇區(qū)(扇區(qū)0)的第1個數(shù)據(jù)塊(塊0)，它包含了IC卡廠商的數(shù)據(jù)。基于保密性和系統(tǒng)的安全性，這一塊在IC卡廠商編程之后被置為寫保護，不能再復用為應用數(shù)據(jù)塊。密碼：每個扇區(qū)的塊3為控制塊，包括了密碼A、存取控制、密碼B。非專業(yè)人士該塊禁止操作，操作失誤會造成該扇區(qū)永久性鎖死。用戶區(qū)：除了存儲卡號和密碼的塊以外，其它區(qū)域都是用戶區(qū)，用戶可對這些區(qū)域進行讀寫操作。2.超高頻RFID標簽存儲結構超高頻RFID標簽由4個區(qū)域組成，分別為Reserved（保留區(qū)），EPC（電子產品代碼區(qū)），TID（標簽識別號區(qū)）和User（用戶區(qū)）.（1）Reserver區(qū)存儲KillPassword（滅活口令）和AccessPassword（訪問口令）一共8字節(jié)，滅活口令可用于摧毀標簽，一旦標簽被摧毀后，就不能再使用。訪問口令為標簽讀寫所需的密碼。（2）EPC區(qū)EPC區(qū)為RFID標簽物品編碼區(qū)由CRC-16、PC、EPC三部分組成，CRC-16：為校驗碼，長度共16位，內容不可改變。該內容會根據(jù)EPC的數(shù)據(jù)改變而發(fā)生變化。PC：為協(xié)議控制字，長度共16位，是設置標簽的物理層信息。主要是用于設置改區(qū)的可用長度。PC協(xié)議控制的每一位的含義定義如下：10h-14h位是設置EPC的長度（00001為1個字長度，11111為31個字長度）15h-17h位是設置RFU，中文意思射頻收發(fā)單元，通常我們設置為000。18h-1Fh位默認值為00000000。我們常見的RFID標簽PC協(xié)議控制字通常設置為3000h或者4000h：PC協(xié)議控制字設置為3000h指示EPC長度為6個字，12字節(jié)。PC協(xié)議控制字設置為4000h指示EPC長度為8個字，16字節(jié)。本次任務中要求EPC號的長度設置為4個字，因此PC碼需設置為0010000000000000（也就是2000h）EPC：為RFID標簽的物品編碼。（3）TID區(qū)

存儲標簽識別號碼，每個TID號碼應該是唯一的。（唯一標示碼，即不可改變），長度不同，需要自行輸入長度（一般為8字節(jié)，64bits）。（4）user區(qū)存儲用戶定義的數(shù)據(jù)。存儲長度為4個中最大的，存儲長度由材料而定，有些無user存貯體。4.3.3RFID電子標簽種類電子標簽的種類很多，如何挑選適合的RFID電子標簽，顯得尤為重要。不同的材質，不同的尺寸，不同的性能，都會對實際的運用影響很大，不干膠直接將芯片與天線綁定在一起，成本低，材質薄，而其中的不干膠是在鑲嵌片表面封裝一層紙卡片類型將鑲嵌片封裝到不同尺寸的PVC材質里，形成一種便于攜帶的卡片。平時使用的公交卡和學生卡就是這種類型輪胎電子標簽類型專用于輪胎管理的標簽，封裝形式類似一張補輪胎貼抗金屬電子標簽類型能夠貼到金屬或帶有液體的瓶子上，保證不影響讀取效果動物電子標簽類型專門用于對動物管理的電子標簽，一般材質也為PET或PVC掛牌電子標簽類型適用于服裝行業(yè)的標簽，封裝材質可為厚紙或者PVC材質。異形電子標簽類型在尺寸，封裝材質上略有不同、應用于一些特殊應用場景門店中的RFID標簽必須滿足以下幾種特點信號感應效果好，即天線要大RFID標簽的柔嫩性好，可彎曲價格便宜綜上分析只有不干膠標簽比較符合我們的需求。4.3.4RFID讀寫器設備1.RFID讀寫器的結構RFID讀寫器由控制器和天線兩部分組成，天線負責發(fā)送和接收電磁波，控制器負責控制信號的發(fā)送和接收，并保持對計算機進行通信。讀寫器根據(jù)使用方式可分為桌面式、手持式和固定式.門店中對于在售的商品管理一般都是采用分離式讀寫器，對應商品的入庫管理采用的是一體式讀寫器。RFID讀寫器的功率和天線的大小形狀等，影響著讀寫器的作用范圍。讀寫器的功率一般是可調的。

天線一體型RFID讀寫器組件少、成本低、安裝簡單，但由于不能追加天線，系統(tǒng)的擴容性要劣于天線分離型。天線分離型用同軸電纜連接控制器和天線，一臺控制器可以連接幾個天線并同時進行控制，大大提高了電子標簽的識讀范圍和安裝自由度。RFID讀寫器信息交互原理

閱讀器基本工作原理是閱讀器使用多種方式與標簽交互信息，近距離讀取被動標簽中信息最常用的方法就是電感式耦合。發(fā)生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。1、電感耦合2、電磁反向散射耦合RFID讀寫器內部結構（1）電感耦合變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應定律。RFID讀寫器內部結構（2）電磁反向散射耦合雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。3.RFID讀寫器的功能RFID讀寫器一般配有USB接口、網口、串口等通信接口，用戶根據(jù)需要選擇讀寫器的某個通信接口連接到計算機，在計算機上運行通信軟件或廠家提供的應用軟件來控制讀寫器并獲取信息，RFID讀寫器的讀寫模式通常有兩種：1）由用戶發(fā)送命令來執(zhí)行對電子標簽的讀寫。2）只要電子標簽進入到讀寫器的通信范圍就自動進行讀寫。大部分RFID讀寫器還可以指定對電子標簽的讀寫方式：1）對單個標簽的讀寫。2）對多個標簽的讀寫。任務實施Contents04任務實施前必須先準備好以下設備和資源:【任務實施】序號設備/資源名稱數(shù)量是否準備到位（√）1超高頻讀寫器1個

2高頻讀寫器1個

3超高頻RFID標簽1個

4高頻RFID標簽1個

5計算機1臺

1.搭建硬件環(huán)境將超高頻RFID讀寫器和高頻RFID讀寫器，連接上計算機。計算機首次連接超高頻RFID設備時，需要安裝設備的USB驅動程序。按照USB驅動程序系統(tǒng)提示即可完成安裝。驅動安裝成功后，將在系統(tǒng)硬件資源里虛擬出一個COM端口，該端口號為計算機與超高頻RFID讀寫器的通信端口。高頻RFID設備是免驅設備，無需安裝驅動。取一張超高頻電子標簽放置在超高頻RFID讀寫器上。取一張高頻電子標簽放置在高頻RFID讀寫器上。2.修改商品標簽卡號（1）運行超高頻RFID讀寫軟件打開SSUDemo軟件，選擇RS232連接方式，正確選擇COM口，點擊Connect按鈕連接設備。（2）讀取超高頻RFID標簽卡號放置一張超高頻RFID標簽到讀寫器上，選擇tagAccess標簽頁，進入標簽訪問界面，點擊標簽查詢按鈕TagQuery，將查詢到標簽的PC+EPC號PC號是存放在EPC區(qū)中的第2個字位置（從0開始數(shù)，第1個字就是1的位置），所以設置offset（起始位置）為1，words（字長度）為1，Pwd（訪問密碼）為00000000，Data（寫入數(shù)據(jù)）為2000，點擊TagWrite（寫入）按鈕，底部提示寫入成功。溫馨提示：嚴禁寫入0000-07FF之間的數(shù)，否則卡片報廢。點擊TagQuery按鈕，重新讀取PC+EPC號，可以發(fā)現(xiàn)獲取到的數(shù)據(jù)為20001111222233334444，該數(shù)據(jù)為16進行顯示方式，其中2000是PC號外，剩余的1111222233334444是EPC號，剛好是8個字節(jié)，也就是4個字。3.配置會員卡（1）記錄卡號運行高頻卡讀寫軟件，選擇扇區(qū)0的00塊進行讀取操作，選擇讀取操作，所有扇區(qū)的密碼全部默認為12個F（即FFFFFFFFFFF）。輸入密碼，選擇hex格式，點擊讀取按鈕，寫入會員名稱，選擇扇區(qū)6中的第0塊，選擇寫入操作，寫入數(shù)據(jù)填會員名字張三，密碼為12個