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物联网-RFID与物联网应用

自动识别技术的发展背景

数据采集与自动识别技术分类

物联网-RFID与物联网应用_第1张图片

条形码简介

条形码的特点

  • 条形码是将宽度不等的多个黑条（或黑块）和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符
  • 常见的一维条形码是由黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案
  • 条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期，以及图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息
  • 在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用

一维条形码的特点

  • 一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息
  • 优点是编码规则简单，条形码识读器造价较低
  • 缺点是：数据容量较小，一般只能包含字母和数字；条形码尺寸相对较大，空间利用率较低，条形码一旦出现损坏将被拒读
  • 多数一维条码所能表示的字符集不过是10个数字、26个英文字母及一些特殊字符，条码字符集最大所能表示的字符个数也不过是128个ASCII符

二维条形码的特点

  • 二维条形码是在水平和垂直方向的二维空间存储信息
  • 优点：信息容量大、译码可靠性高、纠错能力强、制作成本低、保密与防伪性能好

一维条形码与二维条形码火车票的比较

物联网-RFID与物联网应用_第2张图片

磁卡与IC卡的应用

磁卡的应用

磁卡与磁卡读写器结构

物联网-RFID与物联网应用_第3张图片

IC卡的特点与应用

IC卡也叫做智能卡，它是通过在集成电路芯片中写有数据来进行识别的

物联网-RFID与物联网应用_第4张图片

RFID基础知识

RFID标签的基本概念

  • RFID是利用无线射频信号空间耦合的方式，实现无接触的标签信息自动传输与识别的技术
  • RFID标签又称为“电子标签”或“射频标签”

物联网-RFID与物联网应用_第5张图片

RFID基本工作原理

1. RFID标签结构

物联网-RFID与物联网应用_第6张图片

2.RFID技术的工作原理

物联网-RFID与物联网应用_第7张图片

3. 理解RFID基本工作原理的电磁学基础

法拉第电磁感应定律实验

物联网-RFID与物联网应用_第8张图片

4. RFID标签工作原理

物联网-RFID与物联网应用_第9张图片

（1）被动式RFID标签工作原理

  • 被动式RFID标签也叫做“无源RFID标签”
  • 无源RFID标签接近读写器时，标签处于读写器天线辐射形成的近场范围内
  • RFID标签天线通过电磁感应产生感应电流，感应电流驱动RFID芯片电路
  • 芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信息发送给读写器，读写器天线再将接收到的标识信息发送给主机
  • 无源标签工作过程就是读写器向标签传递能量，标签向读写器发送标签信息的过程
  • 读写器与标签之间能够双向通信的距离称为“可读范围”或“作用范围”.

（2）主动式RFID标签工作原理

  • 主动式RFID标签也叫做“有源RFID标签”
  • 处于远场的有源RFID标签由内部配置的电池供电
  • 从节约能源、延长标签工作寿命的角度，有源RFID标签可以不主动发送信息
  • 当有源标签接收到读写器发送的读写指令时，标签才向读写器发送存储的标识信息
  • 有源标签工作过程就是读写器向标签发送读写指令，标签向读写器发送标识信息的过程

（3）半主动RFID标签

  • 半主动式RFID标签继承了无源标签体积小、重量轻、价格低、使用寿命长的优点，内置的电池在没有读写器访问的时候，只为芯片内很少的电路提供电源
  • 只有在读写器访问时，内置电池向RFID芯片供电，以增加标签的读写距离较远，提高通信的可靠性
  • 半主动式RFID标签一般用在可重复使用的集装箱和物品的跟踪上

RFID 标签的分类

物联网-RFID与物联网应用_第10张图片

1. 按标签供电方式进行分类

  • 无源RFID标签
  • 有源RFID标签

物联网-RFID与物联网应用_第11张图片

2. 按标签工作模式进行分类

  • 主动式RFID标签

    —依靠自身能量主动向RFID读写器发送数据

  • 被动式RFID标签

    —从RFID读写器发送的电磁波中获取能量，激活后才能够向RFID读写器发送数据

  • 半主动式RFID标签

    —自身的能量只提供给RFID标签中的电路使用，并不主动向RFID读写器发送数据；当它接收到RFID读写器发送的电磁波激活之后，才向RFID读写器发送数据

3. 按标签读写方式进行分类

  • 只读式RFID标签

           只读标签

           一次性编程只读标签

           可重复编程只读标签

  • 读写式RFID标签

4. 按标签工作频率进行分类

  • 低频RFID标签
  • 中高频RFID标签
  • 超高频与微波段RFID标签

物联网-RFID与物联网应用_第12张图片

5. 按封装材料进行分类

  • 纸质封装RFID标签
  • 塑料封装RFID标签
  • 玻璃封装RFID标签

物联网-RFID与物联网应用_第13张图片

物联网-RFID与物联网应用_第14张图片

物联网-RFID与物联网应用_第15张图片.

6. 按标签封装的形状进行分类

  • 粘贴在标识物上的薄膜型的自粘贴式标签
  • 用户携带、类似于信用卡的卡式标签
  • 封装成能够固定在车辆或集装箱上的柱型标签
  • 封装在塑料扣中，用于动物耳标的扣式标签
  • 封装成钥匙扣中，用于随身携带的身份标识标签
  • 封装在玻璃管中，用于人或动物的植入式标签

物联网-RFID与物联网应用_第16张图片

RFID应用系统结构与组成

RFID应用系统结构

物联网-RFID与物联网应用_第17张图片

 

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