射頻技術(shù)(20211102074309)

1、與會(huì)專家聽取了項(xiàng)目組所做的工作、研究、查新和用戶使用等報(bào)告， 審查了相關(guān)技術(shù)資料和測(cè)試結(jié)果，并進(jìn)行了考察、質(zhì)詢、討論，認(rèn)為軟控和青島科技大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“rfid輪胎標(biāo)簽設(shè)計(jì)、封裝與植入技術(shù)” ，創(chuàng)新性地解決了 rfid 電子標(biāo)簽植入輪胎的時(shí)機(jī)、 植入位置、提高 rfid 電子標(biāo)簽植入輪胎后可靠性問題及讀取性能問題， 在不影響輪胎質(zhì)量的基礎(chǔ)上使rfid 電子標(biāo)簽與輪胎結(jié)合成一個(gè)整體，為 rfid 技術(shù)在輪胎生產(chǎn)、銷售、理賠和翻新全過程的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、可追溯管理提供了必要的技術(shù)支撐，提高了產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 該項(xiàng)技術(shù)對(duì)提高輪胎企業(yè)的信息化管理水平、 提高輪胎產(chǎn)品質(zhì)量、 提升輪胎行業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有重要

2、作用。成果整體技術(shù)進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先行列。對(duì)于公司自主研發(fā)的 “rfid輪胎全流程信息管理系統(tǒng) ” ，與會(huì)專家認(rèn)為，該項(xiàng)目是國(guó)際上首個(gè)適合輪胎生產(chǎn)、銷售、理賠和翻新等環(huán)節(jié)的成套rfid 輪胎全流程信息化系統(tǒng)， 建立了輪胎企業(yè)條形碼和rfid 芯片信息編碼標(biāo)準(zhǔn)， 實(shí)現(xiàn)了輪胎全生命周期的信息化管理和對(duì)輪胎rfid 編碼、生產(chǎn)、工藝、設(shè)備信息的采集、存儲(chǔ)和分析， 使輪胎企業(yè)計(jì)劃排產(chǎn)調(diào)度更先進(jìn)。該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了輪胎制造和使用全流程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，而且易于操作，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，促進(jìn)了科技創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化。成果整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。此兩項(xiàng)成果充分體現(xiàn)了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。其技術(shù)使輪胎生產(chǎn)

3、、銷售、理賠和翻新全過程的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、可追溯管理成為現(xiàn)實(shí)。兩項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)過程始終堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合，促進(jìn)了科技創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)了輪胎行業(yè)工業(yè)化與信息化的融合發(fā)展，探索出了一條新型工業(yè)化之路。射頻識(shí)別即 rfid（radio frequency identification）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別， 是一種通信技術(shù)， 可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。常用的有低頻（125k134.2k）、高頻（ 13.56mhz）、超高頻，無源等技術(shù)。 rfid讀寫器 也分移動(dòng)式的和固定式的，目前rfid技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書館，門

4、禁系統(tǒng)，食品安全溯源等固特異綠色智能技術(shù)亮相日內(nèi)瓦車展作者：宣雯來源：中國(guó)工業(yè)報(bào)社 2012-03-31 08:56:45 摘要：在近日舉辦的第82 屆日內(nèi)瓦國(guó)際汽車展上，固特異輪胎橡膠公司展示了一系列可打造更環(huán)保、 更智能輪胎產(chǎn)品的創(chuàng)新技術(shù)； 其中包括最新研發(fā)的胎壓自控技術(shù)、電動(dòng)車輪胎技術(shù)、無線射頻識(shí)別（rfid ）技術(shù)以及獨(dú)具創(chuàng)新的彈簧輪胎在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。關(guān)鍵詞： rfid 7970 篇 射頻識(shí)別 563 篇 固特異 輪胎0 篇 在近日舉辦的第 82 屆日內(nèi)瓦國(guó)際汽車展上，固特異輪胎橡膠公司展示了一系列可打造更環(huán)保、 更智能輪胎產(chǎn)品的創(chuàng)新技術(shù)； 其中包括最新研發(fā)的胎壓自控技術(shù)、電動(dòng)車輪

5、胎技術(shù)、無線射頻識(shí)別（rfid）技術(shù)以及獨(dú)具創(chuàng)新的彈簧輪胎在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。胎壓自控功能是一種能使輪胎保持最佳的充氣狀態(tài)，無需采用額外的氣泵或電子裝置，有助于減少燃油消耗的創(chuàng)新技術(shù)。電動(dòng)車輪胎技術(shù)是固特異為“cityhush計(jì)劃”量身定制的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)?！癱ityhush 計(jì)劃”是一項(xiàng)由歐盟資助致力于降低歐洲各城市環(huán)境噪音的項(xiàng)目，主要是通過在歐洲各地設(shè)立僅限電動(dòng)車通行，以及噪音上限的q-區(qū)域。固特異是參與這一項(xiàng)目的惟一一家輪胎制造企業(yè)。無線射頻識(shí)別（ rfid）技術(shù)通過在輪胎中使用植入式電子裝置，提高輪胎的智能性。 固特異彈簧輪胎是一款與美國(guó)國(guó)家航空航天局（nasa ）共同研發(fā)而成的非充氣胎

6、。 這款輪胎上包含 800 根承重彈簧， 具有卓越的耐久性和高能效等特點(diǎn)，專為重型車輛在嚴(yán)苛的道路環(huán)境下長(zhǎng)距離行駛所設(shè)計(jì)。無線射頻識(shí)別技術(shù)原理及其應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)減小字體增大字體作者：佚名來源：本站整理發(fā)布時(shí)間： 2009-04-20 15:41:37 外形多樣，閱讀天線方向性不強(qiáng)等。主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、煤氣表、水表等；中頻系統(tǒng)則用于需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)的特點(diǎn)是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高，標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大，閱讀距離較遠(yuǎn)（可達(dá)十幾米），適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)，性能好。閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性，但其天線寬波束方向較窄且價(jià)格較高，主要用

7、于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀寫速度的場(chǎng)合，多在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用。無線射頻識(shí)別技術(shù)（rfid）作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。 本文簡(jiǎn)述了目前rfid 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?fàn)畈繘r，詳細(xì)介紹了rfid 系統(tǒng)的組成及其工作原理，rfid 技術(shù)的分類，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且列出了四種典型產(chǎn)品，最后討論了rfid 技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。無線射頻識(shí)別技術(shù)（radio frequency identification，rfid），或稱射頻識(shí)別技術(shù)，是從二十世紀(jì) 90 年代興起的一項(xiàng)非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)

8、據(jù)，具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。目前常用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中，條碼和磁卡的成本較低，但是都容易磨損，且數(shù)據(jù)量很?。唤佑|式ic 卡的價(jià)格稍高些，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量較大，安全性好，但是也容易磨損，壽命短；而射頻卡實(shí)現(xiàn)了免接觸操作，應(yīng)用便利，無機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，無需可見光源，穿透性好，抗污染能力和耐久性強(qiáng)，而且，可以在惡劣環(huán)境下工作，對(duì)環(huán)境要求低，讀取距離遠(yuǎn)，無需與目標(biāo)接觸就可以得到數(shù)據(jù)，支持寫入數(shù)據(jù)，無需重新制作新的標(biāo)簽，可重復(fù)使用，并且使用了防沖撞技術(shù)，能夠識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)射頻卡。近年來， 無線射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，rfid 產(chǎn)品種類很多，像 ti 、m

9、otorola 、philips、microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)rfid 產(chǎn)品，并且各有特點(diǎn)，自成系列。rfid 已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域，例如汽車或火車等的交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、物品管理、流水線生產(chǎn)自動(dòng)化、門禁系統(tǒng)、金融交易、倉(cāng)儲(chǔ)管理、畜牧管理、車輛防盜等。隨著成本的下降和標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)話，rfid 技術(shù)的全面推廣和普遍應(yīng)用將是不可逆轉(zhuǎn)的趁勢(shì)。1 無線射頻識(shí)別技術(shù)1.1 rfid系統(tǒng)的組成及其工作原理rfid 系統(tǒng)因應(yīng)用不同其組成會(huì)有所不同，但基本都由電子標(biāo)簽（tag）、閱讀器（ reader）和數(shù)據(jù)交換與管理系統(tǒng)（processor

10、 ）三大部分組成。電子標(biāo)簽（或稱射頻卡、應(yīng)答器等），由耦合元件及芯片組成，其中飽含帶加密邏輯、串行eeprom （電可擦除及可編程式只讀存儲(chǔ)器）、微處理器 cpu以及射頻收發(fā)及相關(guān)電路。電子標(biāo)簽具有智能讀寫和加密通信的功能，它是通過無線電波與讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，工作的能量是由閱讀器發(fā)出的射頻脈沖提供。閱讀器， 有時(shí)也被稱為查詢器、讀寫器或讀出裝置，主要由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。閱讀器可將主機(jī)的讀寫命令傳送到電子標(biāo)簽，再把從主機(jī)發(fā)往電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)加密，將電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)解密后送到主機(jī)。數(shù)據(jù)交換與管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)及管理、對(duì)卡進(jìn)行讀寫控制等。rfid 系統(tǒng)的工

11、作原理如下：閱讀器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載在某一頻率的載波信號(hào)上經(jīng)天線向外發(fā)送， 進(jìn)入閱讀器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此脈沖信號(hào)，卡內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、解碼、解密，然后對(duì)命令請(qǐng)求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過卡內(nèi)天線再發(fā)送給閱讀器，閱讀器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、 解密后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理；若為修改信息的寫命令，有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供擦寫eeprom 中的內(nèi)容進(jìn)行改寫，若經(jīng)判斷其對(duì)應(yīng)的密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息。rfid 基本原理框圖如圖1 所示。在 rfid 系統(tǒng)

12、中，閱讀器必須在可閱讀的距離范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)合適的能量場(chǎng)以激勵(lì)電子標(biāo)簽。當(dāng)當(dāng)前有關(guān)的射頻約束下，歐洲的大部分地區(qū)各向同性有效輻射功率限制在500mw ，這樣的輻射功率在 870mhz ，可近似達(dá)到0.7 米。美國(guó)、加拿大以及其他一些國(guó)家，無需授權(quán)的輻射約束為各向同性輻射功率為4w ，這樣的功率將達(dá)到2 米的閱讀距離，在獲得授權(quán)的情況下，在美國(guó)發(fā)射30w的功率將使閱讀區(qū)增大到5.5 米左右12 rfid 技術(shù)的分類rfid 技術(shù)的分類方式常見的有下面四種：根據(jù)電子標(biāo)簽工作頻率的不同通?？煞譃榈皖l（30khz300khz）、中頻（ 3mhz 30mhz ）和高頻系統(tǒng)（ 300mhz 3ghz ）。

13、rfid 系統(tǒng)的常見工作頻率有低頻125khz、 134.2khz ，中頻 13.56mhz，高頻 860mhz 930mhz 、2.45ghz、5.8ghz 等。低頻系統(tǒng)特點(diǎn)是電子標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少，閱讀距離較短，電子標(biāo)簽根據(jù)電子標(biāo)簽的不同可分為可讀寫卡（rw ）、一次寫入多次讀出卡（worm）和只讀卡（ ro ）。 rw卡一般比worm 卡和 ro卡貴得多，如電話卡、信用卡等；worm 卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數(shù)據(jù)不能改變，比rw 卡要便宜； ro卡存有一個(gè)唯一的號(hào)碼，不能逐改，保證了安全性。根據(jù)電子標(biāo)簽的有源和無源又可分為有源的和無源的。有源電子標(biāo)簽使用卡內(nèi)電流的能量、識(shí)別

14、距離較長(zhǎng)，可達(dá)十幾米，但是它的壽命有限（310 年） ，且價(jià)格較高； 無源電子標(biāo)簽不含電池，它接收到閱讀器（讀出裝置）發(fā)出的微波信號(hào)后，利用閱讀器發(fā)射的電磁波提供能量，一般可做到免維護(hù)、重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、較便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十厘米，且需要閱讀器的發(fā)射功率大。根據(jù)電子標(biāo)簽調(diào)制方式的不同還可分為主動(dòng)式（active tag）和被動(dòng)式（passive tag）。主動(dòng)式的電子標(biāo)簽用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器，主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離較遠(yuǎn)（可達(dá)30 米）；被動(dòng)式的電子標(biāo)簽，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用閱讀器讀寫器的載波調(diào)制自己的信號(hào)，適宜在門禁或交通的應(yīng)用

15、中使用。13 rfid 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前常用的rfid 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有用于對(duì)動(dòng)物識(shí)別的iso11784 和 iso11785，用于非接觸智能卡的 iso10536 （close coupled cards ） 、 iso 15693 （vicinity cards ） 、 iso14443(proximity cards) ，用于集裝箱識(shí)別的iso 10374 等。目前國(guó)際上制定rifd 標(biāo)準(zhǔn)的組織比較著名的有三個(gè)：iso，以美國(guó)為首的epc global以及日本的ubiquitous id center，而這三個(gè)組織對(duì)rfid 技術(shù)應(yīng)用規(guī)范都有各自的目標(biāo)與發(fā)展規(guī)劃。下面對(duì)常見的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)加以簡(jiǎn)介。

16、mospagebreakiso 11784 和 iso 11785 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：iso 11784 和 iso 11785 分別規(guī)定了動(dòng)物識(shí)別的代碼結(jié)構(gòu)和技術(shù)準(zhǔn)則，標(biāo)準(zhǔn)中沒有對(duì)應(yīng)答器樣式尺寸加以規(guī)定，因此可以設(shè)計(jì)成適合于所涉及的動(dòng)物的各種形式，如玻璃管狀、衛(wèi)標(biāo)或項(xiàng)圈等。代碼結(jié)構(gòu)為64 位，其中的27 至 64 位可由各個(gè)國(guó)家自行定義。技術(shù)準(zhǔn)則規(guī)定了應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率為134.2khz ，數(shù)據(jù)傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示，應(yīng)答器件采用fsk調(diào)制， nrz編碼。由于存在較長(zhǎng)的應(yīng)答器充電時(shí)間和工作頻率的限制，通信速率較低。iso 10536 、is

17、o 15693 和 iso14443 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：iso 10536 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展于1992 年 1995 年間，由于這種卡的成本高，與接觸式ic 卡相比優(yōu)點(diǎn)很少，因此這種卡從未在市場(chǎng)上銷售。iso 14443 和 iso 15693 標(biāo)準(zhǔn)在 1995 年開始操作，其完成則是在 2000 年之后，二者皆以13.56mhz 交變信號(hào)為載波頻率。iso 15693 讀寫距離較遠(yuǎn)， 而 iso 14443讀寫距離稍近，但應(yīng)用較廣泛。目前的第二代電子身份證采用的標(biāo)準(zhǔn)是iso 14443 type b協(xié)議。iso 14443 定義了 type a、type b兩種類型協(xié)議，通信速率為106kbit/s，它們的

18、不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。type a采用開關(guān)鍵控（on-off keying）的 manchester 編碼，type b采用 nrz-l 的 bpsk編碼。 type b 與 type a相比，具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力列強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。rfid 的核心是防沖撞技術(shù)，這也是和接觸式ic 卡的主要區(qū)別。 iso 14443-3規(guī)定了 type a 和 type b 的防沖撞機(jī)制。二者防沖撞機(jī)制的原理不同，前者是基于位沖撞檢測(cè)協(xié)議，而 type b通信系列命令序列完成防沖撞。iso 15693 采用輪尋機(jī)制、分時(shí)查詢的方式完成防沖撞機(jī)制。防沖撞機(jī)制使得同時(shí)處于讀寫區(qū)內(nèi)的

19、多張卡的正確操作成為可能，既方便了操作，也提高了操作的速度。iso 18000 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：iso 18000 是一系列標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)是目前較新的標(biāo)準(zhǔn)，原因是它可用于商品的供應(yīng)鏈，其中的部分標(biāo)準(zhǔn)也正在形成之中。iso 18000-6基本上是整合了一些現(xiàn)有rfid 廠商的減速器規(guī)格和ean-ucc 所提出的標(biāo)簽架構(gòu)要求而訂出的規(guī)范。iso 18000 只規(guī)定了空氣接口協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無限制，因此可用于epc 。2 rfid 的典型產(chǎn)品介紹通常 rfid 的產(chǎn)品按其使用功能可以分為身份識(shí)別id 卡、消費(fèi)ic、物流標(biāo)記卡、遠(yuǎn)距離識(shí)別卡等。目前各家廠商的rfid 產(chǎn)品在功能上各有側(cè)重；瑞士em公

20、司的 id 卡主要用于身份識(shí)別，荷蘭 philips公司的 mifare one卡主要用于消費(fèi)，美國(guó)ti 公司的標(biāo)簽卡主要用于物流，瑞典tagmaster公司的遠(yuǎn)距離卡主要用于停車人員物資遠(yuǎn)距離識(shí)別等。3 應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前 rfid 應(yīng)用和發(fā)展面臨著幾個(gè)關(guān)鍵問題是標(biāo)準(zhǔn)、成本、技術(shù)和安全。31 標(biāo)準(zhǔn)目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，電子標(biāo)準(zhǔn)簽迄今為止全球也還沒有正式形成一個(gè)統(tǒng)一的（包括各個(gè)頻段）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)（特別是關(guān)于數(shù)據(jù)格式定義的標(biāo)準(zhǔn)）的不統(tǒng)一是制約rfid發(fā)展的重要因素，而數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)問題又涉及到各個(gè)國(guó)家自身的利用和安全。標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一也使當(dāng)前各個(gè)廠家推出的rfid 產(chǎn)品互不兼容，這勢(shì)必阻礙了未來rfid 產(chǎn)品的互通和發(fā)展，因此，如何使這些標(biāo)準(zhǔn)相互兼容，讓一個(gè)rfid 產(chǎn)品能順利地在民辦范圍中流通是當(dāng)前重要而緊迫的問題。目前，很多國(guó)家都正在抓緊時(shí)間制定各自的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)電子標(biāo)簽技術(shù)還正處在研發(fā)階段。32 成本目前美國(guó)一個(gè)電子標(biāo)簽最低的價(jià)格是20 美分左右，這樣的價(jià)格是無法應(yīng)用于某些價(jià)值較低的單件商品，只有電子標(biāo)簽的單價(jià)下降到10 美分以下，才可能大規(guī)模應(yīng)用于整箱整包的商品。隨著技術(shù)的不斷提升和在各大行業(yè)的日益推廣，rfid 的各個(gè)組成部分，包括電子標(biāo)簽、閱讀器和天線等，制造成本都有望大幅度降低。33 技術(shù)雖然在 rfid 電子標(biāo)簽的單項(xiàng)技術(shù)上已經(jīng)趨于成熟，但總體上產(chǎn)品技術(shù)