探析射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)的運行環(huán)境與接口方式

RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用市場必將隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而擴大。本文主要詳細介紹射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)的運行環(huán)境與接口方式，具體的跟隨小編一起來了解一下。

射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)簡介

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽， 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。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。

RFID技術(shù)的應(yīng)用

1、在零售業(yè)中，條形碼技術(shù)的運用使得數(shù)以萬計的商品種類、價格、產(chǎn)地、批次、貨架、庫存等

2、采用車輛自動識別技術(shù)，使得路橋、停車場等收費場所避免了車輛排隊通關(guān)現(xiàn)象，減少了時間浪費，從而極大地提高了交通運輸效率及交通運輸設(shè)施的通行能力;

3、在自動化的生產(chǎn)流水線上，整個產(chǎn)品生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)均被置于嚴密的監(jiān)控和管理之下;

4、在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環(huán)境中，遠距離射頻識別技術(shù)的運用改善了卡車司機必須下車辦理手續(xù)的不便;

5、在公交車的運行管理中，自動識別系統(tǒng)準確地記錄著車輛在沿線各站點的到發(fā)站時刻，為車輛調(diào)度及全程運行管理提供實時可靠的信息。

射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)的運行環(huán)境

一個完整的射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括讀寫器、電子標簽、計算機網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備?？紤]到數(shù)據(jù)讀取、處理、傳輸?shù)葐栴}，還應(yīng)當(dāng)考慮讀寫器天線的安裝、傳輸距離的遠近等問題。

射頻識別技術(shù)的運行環(huán)境相對比較寬松，從應(yīng)用軟件系統(tǒng)的運行環(huán)境來看，可以在現(xiàn)有的任何系統(tǒng)上運行基于任何編程語言的任何軟件。

計算機平臺系統(tǒng)包括Windows、Linux、UNIX以及DOS平臺系統(tǒng)。

射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)的接口方式

(1)RJ45

RF45和5類線配合使用在以太網(wǎng)絡(luò)中。8條線分成4組，分別由紅白、紅、綠白、綠、藍白、藍、棕白、棕共8種單一顏色或者白條色線組成。關(guān)于RJ45的接法有兩種，分別為T-568A和T-568B，兩種接法唯一的區(qū)別是線序不同。

RJ45傳輸信號較遠，采用的是TCP/IP協(xié)議。

(2)RS-232

RS-232是目前比較流行的計算機串行接口。常用的RS-232接口有DB9和DB25兩種形式。

RS-232是電子工業(yè)聯(lián)合會開發(fā)的實現(xiàn)廣泛的串行傳輸接口，用來連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備到數(shù)據(jù)通信設(shè)各。RS-232指定線和連接器的類型、連接器的接法以及每條線的功能、電壓、意義與控制過程。RS-232與ITU的V.24和V.28兼容。

(3)rs-485/' target='_blank'>RS-485/ RS-422

RS-422是使用平穩(wěn)線的全雙工接口，比RS-232抗干擾能力更強。RS-422數(shù)據(jù)傳輸速 其他條件相同時，低頻系統(tǒng)的識別距離最近，其次是中高頻系統(tǒng)、微波系統(tǒng)，微波系統(tǒng)的識別距離最遠。只要讀寫器的頻率發(fā)生變化，系統(tǒng)的工作頻率就會隨之改變。

射頻識別系統(tǒng)的有效識別距離和讀寫器的射頻發(fā)射功率成正比。發(fā)射功率越大，識別距離也就越遠。但是電磁波產(chǎn)生的輻射超過一定的范圍時，就會對環(huán)境和人體產(chǎn)生有害的影響。因此，在電磁功率方面必須遵循一定的功率標準。

電子標簽的封裝形式也是影響系統(tǒng)識別距離的原因之一。電子標簽的天線越大，即電子標簽穿過讀寫器的作用區(qū)域內(nèi)所獲取的磁通量越大，存儲的能量也越大。

應(yīng)用項目所需要的作用距離取決于多種因素：電子標簽的定位精度;實際應(yīng)用中多個電子標簽之間的最小距離;在讀寫器的工作區(qū)域內(nèi)，電子標簽的移動速度。

通常在RFID應(yīng)用中，選擇恰當(dāng)?shù)奶炀€，即可適應(yīng)長距離讀寫的需要。例如，F(xiàn)astTrack傳送帶式天線就是設(shè)計安裝在滾軸之間的傳送帶上，REID載體則安裝在托盤或產(chǎn)品的底部，以確保載體直接從天線上通過。

(4)數(shù)據(jù)傳輸速率

對于大多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說，速度是非常重要的因素。由于當(dāng)今不斷縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，要求讀取和更新RFID載體的時間越來越短。

①只讀速率

RFID只讀系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于代碼的長度、載體數(shù)據(jù)發(fā)送速率、讀寫距離、載體與天線間載波頻率，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制技術(shù)等因素。傳輸速率隨實際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而不同。

②無源讀寫速率

無源讀寫REID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與只讀系統(tǒng)一樣，不過除了要考慮從載體上讀數(shù)據(jù)外，還要考慮往載體上寫數(shù)據(jù)。傳輸速率隨實際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而有所變化。

③有源讀寫速率

有源讀寫RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與無源系統(tǒng)一樣，不同的是無源系統(tǒng)需要激活載體上的電容充電來通信。很重要的一點是，一個典型的低頻讀寫系統(tǒng)的工作速率可能僅為100字節(jié)/s或200字節(jié)/s。這樣，由于在一個站點上可能會有數(shù)百字節(jié)數(shù)據(jù)需要傳送，數(shù)據(jù)的傳輸時間就會需要數(shù)秒鐘，這可能會比整個機械操作的時間還要長。EMS公司已經(jīng)通過采用數(shù)項獨到且專有的技術(shù)，設(shè)計出一種低頻系統(tǒng)，其速率高于大多數(shù)微波系統(tǒng)。

(5)安全要求

安全要求，一般指的是加密和身份認證。對一個計劃中的射頻識別系統(tǒng)應(yīng)該就其安全要求做出非常準確的評估，以便從一開始就排除在應(yīng)用階段可能會出現(xiàn)的各種危險攻擊。為此，要分析系統(tǒng)中存在的各種安全漏洞，攻擊出現(xiàn)的可能性等。

(6)存儲容量

數(shù)據(jù)載體存儲量的大小不同，系統(tǒng)的價格也不同。數(shù)據(jù)載體的價格主要是由電子標簽的存儲容量確定的。

對于價格敏感、現(xiàn)場需求少的應(yīng)用，應(yīng)該選用固定編碼的只讀數(shù)據(jù)載體。如果要向電子標簽內(nèi)寫入信息，則需要采用EEPROM或RAM存儲技術(shù)的電子標簽，系統(tǒng)成本會有所增加。

基于存儲器的系統(tǒng)有一個基本的規(guī)律，那就是存儲容量總是不夠用。毋庸置疑，擴大系統(tǒng)存儲容量自然會擴大應(yīng)用領(lǐng)域。只讀載體的存儲容量為20位，有源讀寫載體的存儲容量從64B到32KB不等，也就是說在可讀寫載體中可以存儲數(shù)頁文本，這足以裝入載貨清單和測試數(shù)據(jù)，并允許系統(tǒng)擴展。無源讀寫載體的存儲空間從48B到736B不等，它有許多有源讀寫系統(tǒng)所不具有的特性。

(7)RFID系統(tǒng)的連通性

作為自動化系統(tǒng)的發(fā)展分支，RFID技術(shù)必須能夠集成現(xiàn)存的和發(fā)展中的自動化技術(shù)。重要的是，REID系統(tǒng)應(yīng)該可以直接與個人計算機、可編程邏輯控制器或工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(現(xiàn)場總線)相連，從而降低安裝成本。連通性使RFID技術(shù)能夠提供靈活的功能，易于集成到廣泛的工業(yè)應(yīng)用中去。

(8)多電子標簽同時識讀性

由于系統(tǒng)可能需要同時對多個電子標簽進行識別，因此，對讀寫器提供的多標簽識讀性也需要考慮。這與讀寫器的識讀性能，電子標簽的移動速度等都有關(guān)系。

(9)電子標簽的封裝形式

針對不同的工作環(huán)境，電子標簽的大小、形式?jīng)Q定了電子標簽的安裝與性能的表現(xiàn)，電子標簽的封裝形式也是需要考慮的參數(shù)之一。電子標簽的封裝形式不僅影響到系統(tǒng)的工作性能，而且影響到系統(tǒng)的安全性能和美觀。

對射頻識別系統(tǒng)性能指標的評估十分復(fù)雜，影響到射頻識別系統(tǒng)整體性能的因素很多，包括了產(chǎn)品因素、市場因素以及環(huán)境因素等。