物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝與調(diào)試 課件 4.3-資產(chǎn)管理電子標(biāo)簽制作

項(xiàng)目4智能零售-商超管理系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)1考勤識(shí)別系統(tǒng)的安裝與調(diào)試01、職業(yè)能力目標(biāo)04、任務(wù)實(shí)施02、任務(wù)描述與要求05、任務(wù)小結(jié)03、知識(shí)儲(chǔ)備職業(yè)能力目標(biāo)Contents01能正確安裝調(diào)試RFID讀寫(xiě)器設(shè)備；能夠按需求對(duì)高頻RFID標(biāo)簽和超高頻RFID標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作【職業(yè)能力】任務(wù)描述與要求Contents02【任務(wù)描述與要求】任務(wù)描述

門店管理系統(tǒng)中需要使用電子標(biāo)簽對(duì)商品進(jìn)行管理，同時(shí)為了便于門店電子的管理，需要為店長(zhǎng)專門開(kāi)設(shè)一張會(huì)員卡。

2使用超高頻電子標(biāo)簽對(duì)商品進(jìn)行管理，標(biāo)簽EPC號(hào)設(shè)置為4個(gè)字。使用高頻RFID讀寫(xiě)器發(fā)布一張會(huì)員卡，并預(yù)充值金額10000元。1具體要求知識(shí)儲(chǔ)備Contents034.3.1RFID系統(tǒng)組成一般RFID系統(tǒng)由閱讀器、天線和標(biāo)簽三部分組成。閱讀器又稱讀寫(xiě)器，是讀取和寫(xiě)入電子標(biāo)簽內(nèi)存信息的設(shè)備。1.閱讀器RFID閱讀器通過(guò)天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，同時(shí)閱讀器還可以和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。閱讀器的基本構(gòu)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(shí)，由閱讀器在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)送射頻能量形成電磁場(chǎng)，區(qū)域的大小取決于發(fā)射功率。在閱讀器覆蓋區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽被觸發(fā)，發(fā)送存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，或根據(jù)閱讀器的指令修改存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)，并能通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。RFID電子標(biāo)簽：它由耦合組件及芯片構(gòu)成，每個(gè)電子標(biāo)簽都有獨(dú)特的電子編碼，放在被測(cè)目標(biāo)上以達(dá)到標(biāo)記目標(biāo)物體的目的。2.電子標(biāo)簽RFID標(biāo)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(jìn)行解碼、解密和錯(cuò)誤檢查等運(yùn)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(shí)別資料；電力來(lái)源：主動(dòng)式標(biāo)簽由標(biāo)簽內(nèi)部所附的電源提供；被動(dòng)式標(biāo)簽由讀寫(xiě)器送出的無(wú)線電波提供。3.天線天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線的形狀和相對(duì)位置也會(huì)影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝。4.應(yīng)用管理系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)用程序。RFID系統(tǒng)軟件是在電子標(biāo)簽和閱讀器中執(zhí)行，RFID中間件在閱讀器和主機(jī)中運(yùn)行；系統(tǒng)應(yīng)用程序在與閱讀器連接的主機(jī)或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的主機(jī)中運(yùn)行。4.3.2標(biāo)簽的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)電子標(biāo)簽按工作頻率分類，可以分為低頻RFID標(biāo)簽、高頻RFID標(biāo)簽和超高頻RFID標(biāo)簽。在門店管理中，通常使用磁條卡或M1卡作為會(huì)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(huì)員卡使用。由于超高頻RFID標(biāo)簽具有感應(yīng)距離遠(yuǎn)和多標(biāo)簽感應(yīng)的特點(diǎn)，所以在門店的商品管理上，通常采用超高頻RFID標(biāo)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(biāo)簽進(jìn)行。1.M1卡標(biāo)簽存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)M1卡的整個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)劃分為16個(gè)扇區(qū)，編號(hào)為扇區(qū)0-15。每個(gè)扇區(qū)有4個(gè)塊，分別為塊0、塊1、塊2和塊3，每個(gè)塊有16個(gè)字節(jié)卡號(hào)：第0扇區(qū)的塊0（即絕對(duì)地址0塊）為廠商塊，也就是卡號(hào)所在位置。廠商塊是存儲(chǔ)器第1個(gè)扇區(qū)(扇區(qū)0)的第1個(gè)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(xiě)保護(hù)，不能再?gòu)?fù)用為應(yīng)用數(shù)據(jù)塊。密碼：每個(gè)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(huì)造成該扇區(qū)永久性鎖死。用戶區(qū)：除了存儲(chǔ)卡號(hào)和密碼的塊以外，其它區(qū)域都是用戶區(qū)，用戶可對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行讀寫(xiě)操作。2.超高頻RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)超高頻RFID標(biāo)簽由4個(gè)區(qū)域組成，分別為Reserved（保留區(qū)），EPC（電子產(chǎn)品代碼區(qū)），TID（標(biāo)簽識(shí)別號(hào)區(qū)）和User（用戶區(qū)）.（1）Reserver區(qū)存儲(chǔ)KillPassword（滅活口令）和AccessPassword（訪問(wèn)口令）一共8字節(jié)，滅活口令可用于摧毀標(biāo)簽，一旦標(biāo)簽被摧毀后，就不能再使用。訪問(wèn)口令為標(biāo)簽讀寫(xiě)所需的密碼。（2）EPC區(qū)EPC區(qū)為RFID標(biāo)簽物品編碼區(qū)由CRC-16、PC、EPC三部分組成，CRC-16：為校驗(yàn)碼，長(zhǎng)度共16位，內(nèi)容不可改變。該內(nèi)容會(huì)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(zhǎng)度共16位，是設(shè)置標(biāo)簽的物理層信息。主要是用于設(shè)置改區(qū)的可用長(zhǎng)度。PC協(xié)議控制的每一位的含義定義如下：10h-14h位是設(shè)置EPC的長(zhǎng)度（00001為1個(gè)字長(zhǎng)度，11111為31個(gè)字長(zhǎng)度）15h-17h位是設(shè)置RFU，中文意思射頻收發(fā)單元，通常我們?cè)O(shè)置為000。18h-1Fh位默認(rèn)值為00000000。我們常見(jiàn)的RFID標(biāo)簽PC協(xié)議控制字通常設(shè)置為3000h或者4000h：PC協(xié)議控制字設(shè)置為3000h指示EPC長(zhǎng)度為6個(gè)字，12字節(jié)。PC協(xié)議控制字設(shè)置為4000h指示EPC長(zhǎng)度為8個(gè)字，16字節(jié)。本次任務(wù)中要求EPC號(hào)的長(zhǎng)度設(shè)置為4個(gè)字，因此PC碼需設(shè)置為0010000000000000（也就是2000h）EPC：為RFID標(biāo)簽的物品編碼。（3）TID區(qū)

存儲(chǔ)標(biāo)簽識(shí)別號(hào)碼，每個(gè)TID號(hào)碼應(yīng)該是唯一的。（唯一標(biāo)示碼，即不可改變），長(zhǎng)度不同，需要自行輸入長(zhǎng)度（一般為8字節(jié)，64bits）。（4）user區(qū)存儲(chǔ)用戶定義的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)長(zhǎng)度為4個(gè)中最大的，存儲(chǔ)長(zhǎng)度由材料而定，有些無(wú)user存貯體。4.3.3RFID電子標(biāo)簽種類電子標(biāo)簽的種類很多，如何挑選適合的RFID電子標(biāo)簽，顯得尤為重要。不同的材質(zhì)，不同的尺寸，不同的性能，都會(huì)對(duì)實(shí)際的運(yùn)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(zhì)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(zhì)里，形成一種便于攜帶的卡片。平時(shí)使用的公交卡和學(xué)生卡就是這種類型輪胎電子標(biāo)簽類型專用于輪胎管理的標(biāo)簽，封裝形式類似一張補(bǔ)輪胎貼抗金屬電子標(biāo)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(dòng)物電子標(biāo)簽類型專門用于對(duì)動(dòng)物管理的電子標(biāo)簽，一般材質(zhì)也為PET或PVC掛牌電子標(biāo)簽類型適用于服裝行業(yè)的標(biāo)簽，封裝材質(zhì)可為厚紙或者PVC材質(zhì)。異形電子標(biāo)簽類型在尺寸，封裝材質(zhì)上略有不同、應(yīng)用于一些特殊應(yīng)用場(chǎng)景門店中的RFID標(biāo)簽必須滿足以下幾種特點(diǎn)信號(hào)感應(yīng)效果好，即天線要大RFID標(biāo)簽的柔嫩性好，可彎曲價(jià)格便宜綜上分析只有不干膠標(biāo)簽比較符合我們的需求。4.3.4RFID讀寫(xiě)器設(shè)備1.RFID讀寫(xiě)器的結(jié)構(gòu)RFID讀寫(xiě)器由控制器和天線兩部分組成，天線負(fù)責(zé)發(fā)送和接收電磁波，控制器負(fù)責(zé)控制信號(hào)的發(fā)送和接收，并保持對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。讀寫(xiě)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(duì)于在售的商品管理一般都是采用分離式讀寫(xiě)器，對(duì)應(yīng)商品的入庫(kù)管理采用的是一體式讀寫(xiě)器。RFID讀寫(xiě)器的功率和天線的大小形狀等，影響著讀寫(xiě)器的作用范圍。讀寫(xiě)器的功率一般是可調(diào)的。

天線一體型RFID讀寫(xiě)器組件少、成本低、安裝簡(jiǎn)單，但由于不能追加天線，系統(tǒng)的擴(kuò)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(tái)控制器可以連接幾個(gè)天線并同時(shí)進(jìn)行控制，大大提高了電子標(biāo)簽的識(shí)讀范圍和安裝自由度。RFID讀寫(xiě)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(biāo)簽交互信息，近距離讀取被動(dòng)標(biāo)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(biāo)簽之間的射頻信號(hào)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(xiě)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)（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。RFID讀寫(xiě)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)（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。3.RFID讀寫(xiě)器的功能RFID讀寫(xiě)器一般配有USB接口、網(wǎng)口、串口等通信接口，用戶根據(jù)需要選擇讀寫(xiě)器的某個(gè)通信接口連接到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行通信軟件或廠家提供的應(yīng)用軟件來(lái)控制讀寫(xiě)器并獲取信息，RFID讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)模式通常有兩種：1）由用戶發(fā)送命令來(lái)執(zhí)行對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)。2）只要電子標(biāo)簽進(jìn)入到讀寫(xiě)器的通信范圍就自動(dòng)進(jìn)行讀寫(xiě)。大部分RFID讀寫(xiě)器還可以指定對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)方式：1）對(duì)單個(gè)標(biāo)簽的讀寫(xiě)。2）對(duì)多個(gè)標(biāo)簽的讀寫(xiě)。任務(wù)實(shí)施Contents04任務(wù)實(shí)施前必須先準(zhǔn)備好以下設(shè)備和資源:【任務(wù)實(shí)施】序號(hào)設(shè)備/資源名稱數(shù)量是否準(zhǔn)備到位（√）1超高頻讀寫(xiě)器1個(gè)

2高頻讀寫(xiě)器1個(gè)

3超高頻RFID標(biāo)簽1個(gè)

4高頻RFID標(biāo)簽1個(gè)

5計(jì)算機(jī)1臺(tái)

1.搭建硬件環(huán)境將超高頻RFID讀寫(xiě)器和高頻RFID讀寫(xiě)器，連接上計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)首次連接超高頻RFID設(shè)備時(shí)，需要安裝設(shè)備的USB驅(qū)動(dòng)程序。按照USB驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)提示即可完成安裝。驅(qū)動(dòng)安裝成功后，將在系統(tǒng)硬件資源里虛擬出一個(gè)COM端口，該端口號(hào)為計(jì)算機(jī)與超高頻RFID讀寫(xiě)器的通信端口。高頻RFID設(shè)備是免驅(qū)設(shè)備，無(wú)需安裝驅(qū)動(dòng)。取一張超高頻電子標(biāo)簽放置在超高頻RFID讀寫(xiě)器上。取一張高頻電子標(biāo)簽放置在高頻RFID讀寫(xiě)器上。2.修改商品標(biāo)簽卡號(hào)（1）運(yùn)行超高頻RFID讀寫(xiě)軟件打開(kāi)SSUDemo軟件，選擇RS232連接方式，正確選擇COM口，點(diǎn)擊Connect按鈕連接設(shè)備。（2）讀取超高頻RFID標(biāo)簽卡號(hào)放置一張超高頻RFID標(biāo)簽到讀寫(xiě)器上，選擇tagAccess標(biāo)簽頁(yè)，進(jìn)入標(biāo)簽訪問(wèn)界面，點(diǎn)擊標(biāo)簽查詢按鈕TagQuery，將查詢到標(biāo)簽的PC+EPC號(hào)PC號(hào)是存放在EPC區(qū)中的第2個(gè)字位置（從0開(kāi)始數(shù)，第1個(gè)字就是1的位置），所以設(shè)置offset（起始位置）為1，words（字長(zhǎng)度）為1，Pwd（訪問(wèn)密碼）為00000000，Data（寫(xiě)入數(shù)據(jù)）為2000，點(diǎn)擊TagWrite（寫(xiě)入）按鈕，底部提示寫(xiě)入成功。溫馨提示：嚴(yán)禁寫(xiě)入0000-07FF之間的數(shù)，否則卡片報(bào)廢。點(diǎn)擊TagQuery按鈕，重新讀取PC+EPC號(hào)，可以發(fā)現(xiàn)獲取到的數(shù)據(jù)為20001111222233334444，該數(shù)據(jù)為16進(jìn)行顯示方式，其中2000是PC號(hào)外，剩余的1111222233334444是EPC號(hào)，剛好是8個(gè)字節(jié)，也就是4個(gè)字。3.配置會(huì)員卡（1）記錄卡號(hào)運(yùn)行高頻卡讀寫(xiě)軟件，選擇扇區(qū)0的00塊進(jìn)行讀取操作，選擇讀取操作，所有扇區(qū)的密碼全部默認(rèn)為12個(gè)F（即FFFFFFFFFFF）。輸入密碼，選擇hex格式，點(diǎn)擊讀取按鈕，寫(xiě)入會(huì)員名稱，選擇扇區(qū)6中的第0塊，選擇寫(xiě)入操作，寫(xiě)入數(shù)據(jù)填會(huì)員名字張三，密碼為12個(gè)