原创 物联网系统中非接触近场通信方案RFID技术详解(二)_RFID标签篇

2024-10-10 14:51 81 0 分类: 物联网


01

物联网系统中为什么要使用RFID标签


物联网系统中使用RFID标签的原因主要体现在以下几个方面:

非接触式自动识别特性

  • 无需人工干预:RFID标签通过无线电信号自动识别物体,无需物理接触或人工扫描,极大地提高了数据采集的效率和准确性。
  • 高效批量识别:RFID技术能够一次性批量读取多个标签,适用于需要快速处理大量数据的场景,如库存管理、物流追踪等。

强大的数据存储和通信能力

  • 大容量数据存储:RFID标签可以存储大量数据,包括物品的基本信息、历史信息等,为后续的数据处理和分析提供了坚实的基础。
  • 动态实时通讯:RFID标签能够实时更新数据,并与读写器进行动态通信,确保物联网系统能够实时掌握物品的状态和位置信息。

高可靠性和稳定性

  • 适应恶劣环境:RFID标签在各种恶劣环境下均能保持较高的识别准确性和稳定性,如高温、潮湿、油污等环境,这对于一些特殊应用场景尤为重要。
  • 抗污染能力强:RFID标签采用防水、防油等材料制成外壳,对水、油、化学品等物质的抵抗力强,使用寿命长。

促进物联网系统的智能化升级

  • 实现实时监控和预测性维护:通过RFID采集的数据,物联网系统能够实现对物品的实时监控和预测性维护,为企业提供更为精准、高效的管理决策支持。
  • 提升安全性与可追溯性:RFID技术还具备防伪溯源的功能,能够确保物品从生产到消费的全链条可追溯,有效防止假冒伪劣产品的流通,保障消费者的权益。

广泛的应用场景

  • 物流管理:RFID标签在物流领域应用广泛,可以实现货物的实时跟踪、库存管理等功能,提高物流效率和质量。
  • 生产制造:RFID标签可以帮助企业实现生产线的自动化管理,提高生产效率。
  • 零售行业:RFID标签可以实现商品的自动识别和防盗,提高销售效率和顾客体验。
  • 医疗保健:RFID标签可以用于病人身份识别、药品管理等方面,提高医疗保健的效率和质量。
  • 物流与供应链管理:实时跟踪货物的位置和状态,提高物流效率和准确性。
  • 图书馆管理:图书的借还、库存管理等。
  • 资产管理:艺术品、展品等的快速盘点和定位。
  • 车辆管理:车辆的身份识别、远程读取等。

综上所述,物联网系统中使用RFID标签能够显著提升数据采集的效率和准确性、增强系统的智能化水平、提升安全性和可追溯性,并适应广泛的应用场景。随着技术的不断进步和应用领域的扩展,RFID标签在物联网系统中的作用将会越来越重要。

本文会再为大家详解电子标签家族中的一员——RFID标签。


02

RFID标签的定义


RFID(Radio Frequency Identification)标签,又称电子标签、射频标签、应答器、数据载体,是RFID技术的载体。RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预。RFID标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,高容量电子标签还有用户可写入的存储空间,附着在物体上标识目标对象。


03

RFID标签的原理


RFID标签的工作原理基于射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性。当标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(对于无源标签)或主动发送某一频率的信号(对于有源标签)。解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行数据处理。


04

RFID标签的分类


RFID标签可以根据不同的特性和应用场景进行分类:

  • 按频率分类:
  • 低频(LF):低频RFID标签的工作频率较低,主要用于短距离、低速度的识别。
  • 高频(HF):高频RFID标签具有较高的数据传输速率,适用于中短距离的识别。
  • 超高频(UHF):超高频RFID标签具有较远的读取距离和较快的识别速度,广泛应用于物流、供应链管理等领域。
  • 微波(MW):微波RFID标签工作在微波频段,适用于长距离、高速运动的物体识别。
  • 按供电方式分类:
  • 有源标签:内部装有电池,可以提供主动信号,读写距离远,但成本较高且使用寿命有限。
  • 无源标签:通过电磁感应从读写器获取能量,无需电池,成本较低且使用寿命长,但读写距离相对较短。
  • 按封装形式分类:
  • 卡片式、标签式、腕带式、纽扣式等,不同的封装形式使得RFID标签可以灵活地应用于各种场景。


05

RFID标签的选型参数


在选择RFID标签时,需要考虑以下性能参数:

  • 读取距离:根据应用场景选择适当的读取距离,确保标签能在所需范围内被准确读取。
  • 读写速度:对于需要快速处理大量数据的场景,选择具有高速读写性能的标签。
  • 耐久性:考虑标签的使用环境,选择能抵抗恶劣条件的标签。
  • 数据存储量:根据应用需求选择合适的数据存储量。
  • 频率:选择合适的工作频率以满足不同的应用场景。
  • 尺寸和形状:确保标签能方便地附着在目标物体上。
  • 材料和附着方式:选择适合目标物体材质和表面的标签材料。
  • 成本:在满足需求的前提下,控制成本。
  • 兼容性和集成性:确保所选的RFID标签与现有的读写器、软件和系统兼容。


06

RFID标签的使用注意事项


  • 标签类型匹配:根据应用场景选择合适的RFID标签类型。
  • 标签方向与位置:标签的放置方向和位置对读卡效果有很大影响,应避免被金属物体遮挡。
  • 标签质量检查:使用前应对RFID标签进行质量检查,确保标签无损坏、无污渍,且芯片与天线连接良好。
  • 参数设置合理:根据RFID标签的类型和读取需求,合理设置读取器的各项参数。
  • 软件兼容性:确保读取器与配套软件兼容,且软件版本为最新。
  • 电磁干扰:RFID系统易受电磁干扰影响,需尽量避免在强电磁场环境下使用。
  • 温湿度控制:极端温湿度环境可能影响RFID标签和读取器的性能,需控制好环境的温湿度条件。


07

RFID标签的厂商


RFID标签的厂商众多,涵盖了国内外多个知名企业。这些厂商在RFID标签的设计、生产、销售以及技术支持等方面积累了丰富的经验,并持续推动着RFID技术的发展和应用。以下是一些RFID标签的厂商示例:

国内厂商

  • 深圳市全卡通智能科技有限公司:该公司主营IC卡、M1卡、芯片卡、会员卡、储值卡等,也涉及RFID标签的生产和加工。
  • 惠州市辰芯智能科技有限公司:专注于RFID电子标签、RFID智能卡、IC/ID卡、CPU卡、防伪溯源标签等多种标签的生产,产品涵盖超高频电子标签、服装吊牌、柔性抗金属标签等。
  • 云南正卡电子科技有限公司:主营RFID电子标签、RFID智能卡以及RFID电子标签设备相关的产品。
  • 深圳亿卡通物联科技有限公司:生产多种RFID标签,包括抗金属标签、NFC标签、超高频电子标签等,并提供相关的RFID腕带、手环等产品。
  • 深圳市融智兴科技有限公司:产品范围广泛,包括RFID卡、RFID电子标签、NFC标签等,同时也提供智能卡、门禁卡、钥匙扣等多种卡片类产品。

国外厂商

虽然具体国外厂商名单可能因时间和市场变化而有所不同,但通常国际上也有许多知名的RFID标签生产商,如Zebra Technologies(斑马技术)、Impinj、HID Global等,这些公司在RFID领域拥有较高的知名度和市场份额。

供应商A:创新佳

1、产品能力:

(1)选型手册

(2)主推型号1:RFID高频电子标签01

对应的产品详情介绍

规格参数

  • 工作频率:13.56 MHz
  • 标准协议:ISO15693/ISO14443A
  • 封装尺寸:根据客户要求订做
  • 封装:PVC、PET、纸质
  • 感应频率:13.56MHz
  • 读写距离:0-5CM,不同功率的读卡器,会有区别。
  • 工作温度: -25℃~+60℃
  • 数据保持10年,内存可擦写10万次

功能概述

  • 功能:实现RFID系统终端物品的信息存储
  • 应用:仓储管理,服装吊牌,资产管理,物流管理等

本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki,更多技术干货欢迎关注收藏Wiki:Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)

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