射频识别系统的运行环境与接口方式
eeskill 2022-01-20

FID技术作为物联网发展的关键技术,其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。本文主要详细介绍射频识别应用系统的运行环境与接口方式,具体的跟随小编一起来了解一下。

射频识别应用系统简介

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。

短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。

RFID技术的应用

1、在零售业中,条形码技术的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存等

2、采用车辆自动识别技术,使得路桥、停车场等收费场所避免了车辆排队通关现象,减少了时间浪费,从而极大地提高了交通运输效率及交通运输设施的通行能力;

3、在自动化的生产流水线上,整个产品生产流程的各个环节均被置于严密的监控和管理之下;

4、在粉尘、污染、寒冷、炎热等恶劣环境中,远距离射频识别技术的运用改善了卡车司机必须下车办理手续的不便;

5、在公交车的运行管理中,自动识别系统准确地记录着车辆在沿线各站点的到发站时刻,为车辆调度及全程运行管理提供实时可靠的信息。

射频识别应用系统的运行环境

一个完整的射频识别应用系统应当包括读写器、电子标签、计算机网络等设备。考虑到数据读取、处理、传输等问题,还应当考虑读写器天线的安装、传输距离的远近等问题。

射频识别技术的运行环境相对比较宽松,从应用软件系统的运行环境来看,可以在现有的任何系统上运行基于任何编程语言的任何软件。

计算机平台系统包括Windows、Linux、UNIX以及DOS平台系统。

射频识别应用系统的接口方式

(1)RJ45

RF45和5类线配合使用在以太网络中。8条线分成4组,分别由红白、红、绿白、绿、蓝白、蓝、棕白、棕共8种单一颜色或者白条色线组成。关于RJ45的接法有两种,分别为T-568A和T-568B,两种接法唯一的区别是线序不同。

RJ45传输信号较远,采用的是TCP/IP协议。

(2)RS-232

RS-232是目前比较流行的计算机串行接口。常用的RS-232接口有DB9和DB25两种形式。

RS-232是电子工业联合会开发的实现广泛的串行传输接口,用来连接数据终端设备到数据通信设各。RS-232指定线和连接器的类型、连接器的接法以及每条线的功能、电压、意义与控制过程。RS-232与ITU的V.24和V.28兼容。

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

RS-422是使用平稳线的全双工接口,比RS-232抗干扰能力更强。RS-422数据传输速 其他条件相同时,低频系统的识别距离最近,其次是中高频系统、微波系统,微波系统的识别距离最远。只要读写器的频率发生变化,系统的工作频率就会随之改变。

射频识别系统的有效识别距离和读写器的射频发射功率成正比。发射功率越大,识别距离也就越远。但是电磁波产生的辐射超过一定的范围时,就会对环境和人体产生有害的影响。因此,在电磁功率方面必须遵循一定的功率标准。

电子标签的封装形式也是影响系统识别距离的原因之一。电子标签的天线越大,即电子标签穿过读写器的作用区域内所获取的磁通量越大,存储的能量也越大。

应用项目所需要的作用距离取决于多种因素:电子标签的定位精度;实际应用中多个电子标签之间的最小距离;在读写器的工作区域内,电子标签的移动速度。

通常在RFID应用中,选择恰当的天线,即可适应长距离读写的需要。例如,FastTrack传送带式天线就是设计安装在滚轴之间的传送带上,REID载体则安装在托盘或产品的底部,以确保载体直接从天线上通过。

(3)数据传输速率

对于大多数数据采集系统来说,速度是非常重要的因素。由于当今不断缩短产品生产周期,要求读取和更新RFID载体的时间越来越短。

①只读速率

RFID只读系统的数据传输速率取决于代码的长度、载体数据发送速率、读写距离、载体与天线间载波频率,以及数据传输的调制技术等因素。传输速率随实际应用中产品种类的不同而不同。

②无源读写速率

无源读写REID系统的数据传输速率决定因素与只读系统一样,不过除了要考虑从载体上读数据外,还要考虑往载体上写数据。传输速率随实际应用中产品种类的不同而有所变化。

③有源读写速率

有源读写RFID系统的数据传输速率决定因素与无源系统一样,不同的是无源系统需要激活载体上的电容充电来通信。很重要的一点是,一个典型的低频读写系统的工作速率可能仅为100字节/s或200字节/s。这样,由于在一个站点上可能会有数百字节数据需要传送,数据的传输时间就会需要数秒钟,这可能会比整个机械操作的时间还要长。EMS公司已经通过采用数项独到且专有的技术,设计出一种低频系统,其速率高于大多数微波系统。

(4)安全要求

安全要求,一般指的是加密和身份认证。对一个计划中的射频识别系统应该就其安全要求做出非常准确的评估,以便从一开始就排除在应用阶段可能会出现的各种危险攻击。为此,要分析系统中存在的各种安全漏洞,攻击出现的可能性等。

(5)存储容量

数据载体存储量的大小不同,系统的价格也不同。数据载体的价格主要是由电子标签的存储容量确定的。

对于价格敏感、现场需求少的应用,应该选用固定编码的只读数据载体。如果要向电子标签内写入信息,则需要采用EEPROM或RAM存储技术的电子标签,系统成本会有所增加。

基于存储器的系统有一个基本的规律,那就是存储容量总是不够用。毋庸置疑,扩大系统存储容量自然会扩大应用领域。只读载体的存储容量为20位,有源读写载体的存储容量从64B到32KB不等,也就是说在可读写载体中可以存储数页文本,这足以装入载货清单和测试数据,并允许系统扩展。无源读写载体的存储空间从48B到736B不等,它有许多有源读写系统所不具有的特性。

(6)RFID系统的连通性

作为自动化系统的发展分支,RFID技术必须能够集成现存的和发展中的自动化技术。重要的是,REID系统应该可以直接与个人计算机、可编程逻辑控制器或工业网络接口模块(现场总线)相连,从而降低安装成本。连通性使RFID技术能够提供灵活的功能,易于集成到广泛的工业应用中去。

(7)多电子标签同时识读性

由于系统可能需要同时对多个电子标签进行识别,因此,对读写器提供的多标签识读性也需要考虑。这与读写器的识读性能,电子标签的移动速度等都有关系。

(8)电子标签的封装形式

针对不同的工作环境,电子标签的大小、形式决定了电子标签的安装与性能的表现,电子标签的封装形式也是需要考虑的参数之一。电子标签的封装形式不仅影响到系统的工作性能,而且影响到系统的安全性能和美观。

对射频识别系统性能指标的评估十分复杂,影响到射频识别系统整体性能的因素很多,包括了产品因素、市场因素以及环境因素等。

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