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UHF电子标签的关键技术及频段划分

UHF电子标签的关键技术及频段划分
UHF电子标签的关键技术及频段划分

UHF电子标签的关键技术及频段划分

射频识别(Radio Frequency Identification),简称RFID,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。利用超高频RFID(UHF RFID)技术可以识别高速运动物体,并可同时识别多个标签。UHF RFID识别具有无方向性,可批量识别、寿命长、不可改写、耐污染等特点,并且可利用RFID的存储区写入重要信息。

一、RFID的频率标准

频率使用许可

射频系统的工作频率是射频识别技术系统最基本的技术参数之一。工作频率的选择在很大程度上决定了电子标签的应用范围、技术可行性以及系统成本的高低。

射频识别系统归根到底是一种无线电传播系统,它必须占据一定的空间通信信道。在空间通信信道中,射频信号智能以电磁耦合或电磁反射的形式表现出来,因此,射频识别系统的性能必然会受到电磁波空间传输特性的影响。

在人们日常生活中,电磁波无处不在,如飞机的导航、电台的广播、军事应用等。中国由国家无线电管理委员会(简称无委会)进行统一管理。因此,无线电产品的生产和使用都必须得到国家许可。

二、频率划分

由于很多领域的应用需要系统工作于一定的频率范围内,因此需要对频率进行分段。近年来,对频谱的分段已经进行了几次,其中,最常用的是电气和电子工程师协会(IEEE)建立的,规定:射频识别系统属于无线电的应用范畴,因此,其使用不能干扰到其他系统的正常工作,ISM使用的频率范围通常是局部的无线电通信频段,因此,通常情况下,无线射频使用的频段是ISM频段。

射频识别系统最主要的工作频率是0-135k,ISM频率6.78MHZ\13.56MHZ\27.125MHZ\40.68MHZ\433.92MHZ\869.0MHZ\915MHZ\2.45GHZ\5.8GHZ以及24.125GHZ。

下面我们主要介绍一下频段869MHZ和915MHZ。

目前全球超高频射频识别系统的工作频率在860-960之间,这是因为射频识别系统将应用于全世界,然而在全球找不到一个射频识别系统可以适用的共同频率,世界各国对频率方面的具体规定也各不相同。因此,频率问题对射频识别系统来讲是一个重要的问题。频率问题主要包括工作频率的范围、发射功率的大小、调频技术、信道宽度等。

频段869MHz,允许短距离使用,如邮政、会议等。频段888-889和902-928被射频识别系统广泛应用。此外,次临近的频段被D-网络

无人机数据传输系统-手册

1.概论: 无人机,即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员,只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等,通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言,重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好,特别宜于执行危险性大的任务,因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员,其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此,无人机具有以下特点: (1)结构简单。没有常规驾驶舱,无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻,体积变小,有利于提高飞行性能和降低研制难度。 (2)安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性,保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 (3)性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用,从而突破了有人在机的危险,保证了飞行的安全性。 (4)一机多用,稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。

(5)采用成熟的发动机和主要机载设备,以减少研制风险与经费投入,加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 (6)研制综合训练系统。技术要求有: (1)信息技术包括信息的收集和融合,信息的评估和表达,防御性的信息战、自动目标确定和识别等; (2)设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等; (3)性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分,主要包括四部分: (1)飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括:无人机、机载电子设备和辅助设备等,主要完成飞行任务。地面部分包括:飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统,主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务,空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 (2)数据链系统 包括:遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行,并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 (3)任务设备系统 包括:为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。

(设备管理)微计算机中处理器与IO设备间数据传输控制方法

第5章微计算机中处理器与I/O设备间数据传输控制方法 1.试说明一般中断系统的组成和功能。 答:处理器内部应有中断请求信号的检测电路,输出中断响应信号,保存断点的逻辑,转向中断处理程序的逻辑,中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器,管理多个中断源,提供处理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。 2.什么是中断类型码、中断向量、中断向量表?在基于8086/8088的微机系统中,中断类型码和中断向量之间有什么关系? 答:处理机可处理的每种中断的编号为中断类型码。中断向量是指中断处理程序的入口地址,由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。在8086系统中,中断类型码乘4得到向量表的入口,从此处读出4字节内容即为中断向量。 3.什么是硬件中断和软件中断?在PC机中两者的处理过程有什么不同? 答:硬件中断是通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务;软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般是由中断控制器提供中断类型码,处理机自动转向中断处理程序;软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序,不需外部提供信息。 4.试叙述基于8086/8088的微机系统处理硬件中断的过程。 答:以INTR请求为例。当8086收到INTR的高电平信号时,在当前指令执行完且IF=1的条件下,8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号;在第二个INTA#期间,8086收到中断源发来的一字节中断类型码;8086完成保护现场的操作,CS、IP内容进入堆栈,清除IF、TF;8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址,从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址,8086从此地址开始执行程序,完成了INTR中断请求的响应过程。5.在PC机中如何使用“用户中断”入口请求中断和进行编程? 答:PC机中分配给用户使用的中断是IRQ9,经扩展插槽B4引出,故把用户的中断请求线连接到B4上。在应用程序中,利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对应0AH类型中断对应的中断向量表中去。在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清0,把从片8259A D1屏蔽位清0,使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片8259A发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的IR2和从片的IR1进行屏蔽,关闭用户中断请求。 6.8259A中断控制器的功能是什么? 答:8259A中断控制器可以接受8个中断请求输入并将它们寄存。对8个请求输入进行优先级判断,裁决出最高优先级进行处理,它可以支持多种优先级处理方式。8259A可以对中断请求输入进行屏蔽,阻止对其进行处理。8259A支持多种中断结束方式。8259A与微处理器连接方便,可提供中断请求信号及发送中断类型码。8259A可以进行级连以便形成多于8级输入的中断控制系统。 7.8259A初始化编程过程完成那些功能?这些功能由那些ICW设定? 答:初始化编程用来确定8259A的工作方式。ICW1确定8259A工作的环境:处理器类型、中断控制器是单片还是多片、请求信号的电特性。ICW2用来指定8个中断请求的类型码。ICW3在多片系统中确定主片与从片的连接关系。ICW4用来确定中断处理的控制方法:中断结束方式、嵌套方式、数据线缓冲等。 8.8259A在初始化编程时设置为非中断自动结束方式,中断服务程序编写时应注意什么?答:在中断服务程序中,在返回主程序之前按排一条一般中断结束命令指令,8259A将ISR

RFID技术应用与七大特点

R F I D技术应用与七大特点-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

RFID技术应用与七大特点 RFID在近两年已经成为了市场的热点,随着微型集成电路的进步,微型智能RFID标签得到了很大发展,在低功耗IC技术方面的突破,为发展小型、低功耗主动式标签创造了条件。被动式标签无需电池,由读写器产生的磁场中获得工作所需的能量,但读取距离较近,且单向通信,局限性较大,RFID主动式电子标签不但具备被动式电子标签的所有特性,而且还具读取距离更远,双向通讯,寿命更长,性能更可靠等优点。 什么是RFID? RFID 是Radio Frequency Identification的缩写,即无线射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码,等等。 RFID系统组成: 标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个RFID标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象,俗称电子标签或智能标签;读取器/读写器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式; 天线(Antenna):在RFID标签和读取器间传递射频信号。 一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统。

RFID电子标签:有源标签,无源标签,半有源半无源标签。 RFID工作原理: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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID技术:RFID无线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电子标签,操作快捷方便。 RFID技术的应用: 短距离射频识别产品不怕油渍、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。 长距射频识别产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。 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、销售等各环节被管理得井然有序;

网络控制系统复习

结构:控制器、执行器、被控对象、传感器。2定义:通过网络形成闭环的反馈控制系统,称为网络控制系统(NCS:Networked Control System),即控制系统中的控制器、传感器和执行器通过网络来交换控制及传感等信息。3特点:(1) 结构网络化:NCS最显著的特点体现在网络体系结构上,它支持如总线型、星型、树型等拓扑结构,与传统分层控制系统的递阶结构相比显得更加扁平和稳定;2) 节点智能化:带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调,每个节点都是组成网络的一个细胞,且具有各自相对独立的功能;(3) 控制现场化和功能分散化:网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行,使危险得到了分散,从而提高了系统的可靠性和安全性;(4) 系统开放化和产品集成化:NCS的开发遵循一定标准进行,是一个开放的系统。只要不同厂家根据统一标准来开发自己的产品,这些产品之间便能实现互操作和集成。4与传统点对点结构系统比较;可以实现资源共享,实现远程操作与控制,具有高的诊断能力,安装与维护方便,能有效减少系统的重量与体积,增加系统的灵活性与可靠性,使用无线网络技术,可以实现使用大量广泛分布的廉价传感器与远距离的控制器、执行器构成某些特殊用途的NCS,这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。5 网络控制系统评价标准;(1) 网络服务质量(QoS, Quality of Service):包括网络吞吐量,传输效率,误码率,时延可预测性和任务的可调度性。2) 系统控制性能(QoP, Quality of Performance):包括稳定性,快速性,准确性,超调和震荡等。6 NCS中的基本问题;1、时变传输周期2、网络调度((1)指一个节点多久可以传输一次信息,以及以多高的优先级传递信息,发生在用户层或传输层以上;(2)调度控制环的采样周期和采样时刻,以尽量避免网络中冲突现象的发生;(3)至于数据如何更有效地从出发点到达目的地以及当线路堵塞时应采取何种措施,这些问题在网络层由线路优化和堵塞算法考虑。)3、网络时延4、单包传输和多包传输5、数据包时序错乱6、数据包丢失。 7、节点驱动方式(NCS的节点有两种驱动方式:时钟驱动和事件驱动。时钟驱动:网络节点在一个事先确定的时间到时开始动作,事先确定的时间为节点动作的依据,如节点的采样时刻。事件驱动:网络节点在一个特定的事件发生时开始动作,如网络节点通过数据网络从另外一个节点接受数据。NCS中的传感器一般采用时钟驱动,而控制器和执行器可以是时钟驱动,也可以是事件驱动)8、时钟同步。7 NCS研究内容1、对网络的控制:围绕网络的服务质量,从拓扑结构、任务调度算法和介质访问控制层协议等不同的角度提出解决方案,满足系统对实时性的要求,减小网络时延、时序错乱、数据包丢失等一系列问题。可以运用运筹学和控制理论的方法来实现。2、通过网络的控制:指在现有的网络条件下,设计相适应的NCS控制器,保证NCS良好的控制性能和稳定性。可以通过建立NCS数学模型用控制理论的方法进行研究。3、NCS整体性能的优化与提高(综合控制):综合考虑提高网络性能和控制性能的基础上,优化和提高整个NCS的性能. 基于网络的智能控制 1.通信的含义:所谓通信,就是指采用某种特定的方法,通过某种介质(如传输线)或渠道将信息从一处传送到另一处的过程。2通信的类型存在两大类通信方式:非电通信和电通信。其中电通信可分为三种类型:1.模拟通信2.数字通信:3.数据通信:数据通信与数字通信的不同之处是:数字通信的信息源发出的是模拟信号;数据通信的信息源发出的是数字信息。3 数据通信系统的组成:一个最基本的通信系统,是由信息源、发送装置/接收装置、信道、通信控制部件、信息宿等部分组成。4 数据通信方式的分类;(一)按数据位的传送方式分,有:1.并行通信方式:将一个二进制数据的所有位同时传送的方式,特点:传送速度快,线路成本高。2.串行通信方式:将一个二进制数据逐位顺序传送的方式,特点:线路投资省,传输速度比并行通信的速度慢。适用于长距离传送。(二)按信息的传送方向分,有:1.单工(Simplex)通信方式:只允许信息沿一个方向(而不能作反向)传输。2.半双工通信方式:允许信息在两个方向上传输,但在同一时刻只限于一个方向的传输,3.全双工通信方式。允许信息同时在两个方向上进行传输,(三)按连接方式分:1.总线连接的通信方式:将两台计算机的总线通过缓冲转换器直接相连。2.调制/解调连接的通信方式:将计算机输出数据经并/串转换后进行调制,然后在双芯传送线上发送;而接收端对收到的信息进行解调,然后经串/并转换使数据

串行通信接口标准详解

几种串行通信接口标准详解 在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中,经常采用串行通信来交换数据和信息。1969年,美国电子工业协会(EIA)公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准,该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按位串行传输的接口信息,合理安排了接口的电气信号和机械要求,在世界范围内得到了广泛的应用。但它采用单端驱动非差分接收电路,因而存在着传输距离不太远(最大传输距离15m)和传送速率不太高(最大位速率为20Kb/s)的问题。远距离串行通信必须使用Modem,增加了成本。在分布式控制系统和工业局部网络中,传输距离常介于近距离(<20m=和远距离(>2km)之间的情况,这时RS-232C(25脚连接器)不能采用,用Modem又不经济,因而需要制定新的串行通信接口标准。 1977年EIA制定了RS-449。它除了保留与RS-232C兼容的特点外,还在提高传输速率,增加传输距离及改进电气特性等方面作了很大努力,并增加了10个控制信号。与RS-449同时推出的还有RS-422和RS-423,它们是RS-449的标准子集。另外,还有RS-485,它是RS-422的变形。RS-422、RS-423是全双工的,而RS-485是半双工的。 RS-422标准规定采用平衡驱动差分接收电路,提高了数据传输速率(最大位速率为10Mb/s),增加了传输距离(最大传输距离1200m)。 RS-423标准规定采用单端驱动差分接收电路,其电气性能与RS-232C几乎相同,并设计成可连接RS-232C和RS-422。它一端可与RS-422连接,另一端则可与RS-232C连接,提供了一种从旧技术到新技术过渡的手段。同时又提高位速率(最大为300Kb/s)和传输距离(最大为600m)。 因RS-485为半双工的,当用于多站互连时可节省信号线,便于高速、远距离传送。许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口,将它们联网也十分方便。 串行通信由于接线少、成本低,在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用,产品也多种多样 一.RS-232-C详解 串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以,以RS-232C为主来讨论。RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。 在讨论RS-232C接口标准的内容之前,先说明两点: 首先,RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定,并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说,是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。显然,这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的,甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解,我们对RS-232C 标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。 其次,RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE立场上,而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是CPU和I/O设备之间传送信息,两者都

RFID技术与应用试题库含答案汇总

《RFID技术与应用》试题库(含答案) 一、填空题(共7题,每题2分,共14分)【13选7】 1.自动识别技术是一个涵盖【射频识别】、【条码识别技术】、【光学字符识别(OCR)】技术、磁卡识别技术、接触IC卡识别技术、语音识别技术和生物特征识别技术等,集计算机、光、机电、微电子、通信与网络技术为一体的高技术专业领域。 2.自动识别系统是应用一定的识别装置,通过与被识别物之间的【耦合】,自动地获取被识别物的相关信息,并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的数据采集系统,加载了信息的载体(标签)与对应的识别设备及其相关计算机软硬件的有机组合便形成了自动识别系统。3.条码识别是一种基于条空组合的二进制光电识别,被广泛应用于各个领域,尤其是【供应链管理之零售】系统,如大众熟悉的商品条码。 4.RFID技术是20世纪90年代开始兴起的一项自动识别技术,即利用【射频】信号通过空间【耦合】(交变磁场或电磁场)实现【无】接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 5.国际标准(国际物品编码协会GS1),射频识别标签数据规范1.4版(英文版),也简称【EPC】规范。 6.射频识别标签数据规范给出包括【“标头”】和【“数字字段”】的标签通用数据结构,所有的RFID标签都应该具有这种数据结构。 7.ISO14443中将标签称为邻近卡,英语简称是【PICC】,将读写器称为邻近耦合设备,英文简称是【PCD】。 8.ISO15693与ISO14443的工作频率都是【13.56】Mhz。 9.ISO15693标准规定标签具有【8】字节的唯一序列号(UID)。 10.对于物联网,网关就是工作在【网络】层的网络互联设备,通常采用嵌入式微控制器来实现网络协议和路由处理。 11.控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。一般读写器的I/O接口形式主要有【RS-232串行接口】、【RS-485串行接口】、【以太网接口】、【USB接口】。 12.电子标签按照天线的类型不同可以划分为【线圈型】、【微带贴片型】、【偶极子型】。13.125KHz RFID系统采用【电感耦合】方式工作,由于应答器成本低、非金属材料和水对该频率的射频具有较低的吸收率,所以125KHz RFID系统在【动物识别】、工业和民用水表等领域获得广泛应用。 二、判断题(叙述完全正确请在题前括号内填入“对”字或打上“√”符号,否则填入“错”字或打上“╳”符号)(共20题,每题1分,共20分)【30选20】 1.【对】自动识别技术是物联网的“触角”。 2.【对】条码与RFID可以优势互补。 3.【错】IC卡识别、生物特征识别无须直接面对被识别标签。 4.【错】条码识别可读可写。 5.【对】条码识别是一次性使用的。 6.【错】生物识别成本较低。 7.【对】RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。 8.【错】长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几百米,如自动收费或识别车辆身份等。【对】只读标签容量小,可以用做标识标签。.9.

通信接口有哪些_几种常见的通信接口

通信接口有哪些_几种常见的通信接口 通信接口(communicaTIon interface )是指中央处理器和标准通信子系统之间的接口。如:RS232接口。RS232接口就是串口,电脑机箱后方的9芯插座,旁边一般有|O|O| 样标识。 主要分类一般机箱有两个,新机箱有可能只有一个。笔记本电脑有可能没有。 有很多工业仪器将它作为标准通信端口。通信的内容与格式一般附在仪器的用户说明书中。 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。 随着电子技术的发展和市场的需求,各种各类的仪表越来越多地应用于各个不同领域的自动化控制设备和监测系统中,这要求系统之间以及各系统自身的各个组成部分之间必须保持良好的通信来完成采集数据的传输,先进的通信协议技术能可靠地保证这一点。 通信协议是通信双方的约定,对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守,实现不同设备、不同系统间的相互沟通。将通信协议合理地应用于新产品的开发中,不仅能使产品的设计更加灵活、使用更为便捷,还能扩大产品的使用范围、增强产品市场竞争力。 几种常见的通信接口1、标准串口(RS232)

论RFID技术及其应用领域(一)

论RFID技术及其应用领域(一) 摘要]随着RFID技术的快速发展,其应用领域已经扩展到了人们工作与生活的各个领域。RFID 的应用已经成为科研机构,商业系统,信息产业和国家部委等非常重视的一个重要课题。本文综述了RFID技术的发展现状和应用领域,也展望了未来的趋势和挑战。我们特别地介绍了RFID技术典型应用领域,例如RFID供应链管理、RFID在医院和国防领域中的应用。基于这些,我们也总结了RFID技术在企业中的一个应用框架。 关键词]RFID标签阅读器频率数据格式安全性标准化 RFID技术起源于第二次世界大战并已经发展五十多年了。近年来,由于这种技术成本的急剧下降以及功能的提升,使得零售业、服务业、制造业、物流业、信息产业、医疗和国防领域对RFID技术的关注迅速升温。 基本的RFID系统由RFID标签、RFID阅读器及应用支撑软件等三部分组成。一个完整的RFID 系统还需要物体名称服务(ObjectNameService)系统和物理标记语言(PhysicalMark-upLanguage)两个关键部分。用户可以根据工作距离、工作频率、工作环境要求、天线极性、寿命周期、大小及形状、抗干扰能力、安全性和价格等因素选择适合自己应用的RFID系统。 RFID的应用领域在逐渐扩宽,已经广泛应用于我们的现实生活与工作中,下面就做一个全面的介绍。 一、安全管理 安全管理和个人身份识别是RFID的一个主要而广泛的应用领域。我们日常生活当中最常见的就是用来控制人员进出建筑物的门禁卡。许多组织使用内嵌RFID标签的个人身份卡,可以在门禁处对个人身份进行鉴别。 类似的,在一些信用卡和别的支付卡中都内嵌了RFID标签。还有一些卡片使用RFID标签自动的缴纳公共交通费用,目前北京地铁和公交系统当中就应用了这种卡片。从本质上来讲,这种内嵌RFID的卡片可以去替代那种在卡片上贴磁条的卡片,因为磁条很容易磨损和受到磁场干扰,而且RFID标签具有比磁条更高的储存能力。 二、RFID在供应链管理当中的应用 在供应链管理中,RFID标签用于在供应链当中跟踪产品,从原材料供货商供货到仓库储存以及最终销售。新的应用主要是针对用户订单跟踪管理,建立中央数据库记录产品的移动。制造商、零售商以及最终用户都可以利用这个中央数据库来获知产品的实时位置,交付确认信息以及产品损坏情况等信息。在供应链的各个环节当中,RFID技术都可以通过增加信息传输的速度和准确度来节省供应链管理成本,依据可以节省成本的多少对一些行业进行了排序,对RFID可以节省成本的多少进行了排序。 可读写的RFID标签可以储存关于周围环境的信息,可以记录它们在供应链当中流动时的时间和位置信息。美国食品和药品监督局就提出了使用RFID来加强对处方药管理的应用方案。在这个系统当中,每一批药品都要贴上一个只读的RFID标签,标签当中储存了惟一的序列号。供货商可以在整个发货过程当中跟踪这些写有序列号的RFID标签,并且让采购商把序列号和收货通知单上面的序列号核对。这样就可以保证药物的来源可靠性以及去向的可靠性。美国食品与药物监督局认识到要想在所有处方药的供应链管理当中实施这样一个计划,将是一个极其庞大的任务,所以他们为了调查RFID这种技术的可行性,提出了一个三年规划,这个计划已于2007年结束,并为FDA采用RFID技术进行处方药管理提供技术的支持。 与RFID在供应链领域当中进行应用具有密切联系的,还有在准时出货(Just-in-timeproductshipment)当中的应用。如果在个零售商店和相关仓库中的所有货物都贴有RFID 标签,那这个商店就可以拥有一个具有精确库存信息的数据库来对它的库存进行有效的管理。这样的系统可以提前警告缺货以及库存过多的情况,仓库竹理系统可以根据标签里面的信息自动的定位货物,并月白动的把正确的货物移动到装卸的月台上,并运送到商店。沃尔玛现

射频识别技术的原理及应用

射频识别技术的原理及应用 射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是自动识别技术的一种,即通过无线射频方式进行非接触、双向数据通信对目标加以识别,可以快速读写、长期跟踪管理。 RFID是物联网发展的排头兵和中枢技术之一。RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节,现阶段物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域,利用RFID技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享。作为物联网的核心基础之一,RFID产业能否健康发展将直接关系到物联网建设的成败。一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。 根据阅读器及电子标签之间的能量感应方式,RFID有两种耦合类型 电感耦合(感应耦合):变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据为电磁感应定律。 反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。 电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。

电感耦合与反向散射耦合的差别 在反向散射耦合方式中,阅读器的天线将读写射频能量以电磁波的方式发送到空间范围内,建立有效阅读区域,位于该区域中的标签从阅读器天线发出的电磁场中提取工作能量,并将标签内存的数据信息传送到阅读器,阅读器对信号解码后送计算机系统进行处理。反向散射耦合将射频能量以电磁波的形式发送出去。 在电感耦合方式中,阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈周围,通过交变闭合的线圈磁场,沟通阅读器线圈与射频标签之间的射频通道,没有向空间辐射电磁能量。 RFID技术的基本工作原理:标签进入磁场后,接收阅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(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

几种串口标准

RS-232,RS-485接口标准概述 在数据通信,计算机网络以及分布式工业控制系统当中,经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前,有RS-232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准,在短距离(<15M),较低波特率串行通信当中得到了广泛应用。其后针对RS-232接口标准的通信距离短,波特率比较低的状况,在RS-232接口标准的基础上又提出了RS-422接口标准,RS-485接口标准来克服这些缺陷。下面详细介绍RS-232,RS-422,RS-485接口标准。 RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即单端通讯。其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以其共模抑制能力差,再加上双绞线的分布电容,其传输距离最大约为15M,最高速率为20KB PS,且其只能支持点对点通信。 针对RS-232串口标准的局限性,人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-48 5/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A,B两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以又极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS-485/422最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器才可以。RS-485/422总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。 A、提高485的稳定性 在各种现场中,485总线应用的非常的广泛,但是485总线比较容易出现故障,现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下: 1.由于485信号使用的是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠 接地。 2.在工业现场当中,现场情况非常复杂,各个节点之间存在很高的共模电压,485接口使用的是差分传输方式,有抗共模干扰能力,但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时,超过485接收器的极限接收电压。接收器就无法工作,甚至可能会烧毁芯片和一起设备。可以在485总线中使用485光隔离中继器,将485信号及电源完全隔离,从 而消除共模电压的影响。 3.485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离 如果超过100米,建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。

RS-232串行接口标准详细

RS-232串行接口标准详细介绍 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。 在RS-232的通讯标准中是以一个25针的接口来定义的,并在早期的计算机如PC或XT机型上广泛使用,但在AT机以后的机型上,实际均采用了9针的简化版本应用,现在所说的232通讯均默认为

外部设备。 实际应用中,电子工程师在设计计算机与外围设备的通信时,通常在9针的基础再进行简化,只用其中的2、3、5三个管脚进行通信。这三个管脚分别是接收线、发送线和地线,在一般情况下即可满足通讯的要求,计算机和外部通讯的接线方法如图二: 值得注意的是,2、3两脚是交叉互联的,这很容易理解,因为一个设备的发送线必须联接到另外一台设备的接收线上,反之亦然。 对于232信号的电器特性等知识,有兴趣的话可以去网站查阅这方面的文章,232是最常用的通信方式之一,大量应用于各种工业控制或电子家电等产品中,是电子工程师必须掌握的知识之一。 另外说明一下,232信号的有效通讯距离是15M。 接收机后面有4根线的接法:g rx tx v 一边接收机后面有5根线则从左向右起为:RX TX GND VCC3.3V NC 刷机的注意事项: 刷机之前最好备份,万一不成还能补救,提取原机的bin就是备份; 不能乱刷,山寨机用的芯片有几种的,最好是开壳查看; 刷机前,一定要测量好你们的中九机的升级端口输出电源,一开始不知道,还以为网上所述的3.3V,结果刷机板芯片发烫,差点报废,小心小心,机子还没刷到就先把刷机板烧坏了!! 接收机后面有4根线的接法:g rx tx v 接收机后面有5根线则从左向右起为:RX TX GND VCC3.3V NC 刷机的注意事项: 刷机之前最好备份,万一不成还能补救,提取原机的bin就是备份; 不能乱刷,山寨机用的芯片有几种的,最好是开壳查看; 刷机前,一定要测量好你们的中九机的升级端口输出电源,如本人的机子是15V输出的,一开始不知道,还以为网上所述的3.3V,结果刷机板芯片发烫,差点报废,小心小心,机子还没刷到就先把刷机板烧坏了!!一般卫星接收机的背部有4针或5针,被称为RS232(串口),台式电脑机箱后面有9针,也被称为RS232(串口),这两者之间的连接需要两样东西:一是RS232转TTL模块的小板。二是杜邦线作为引脚扩展。 中星九号、卫星接收机常用接口说明

无线射频识别技术及其应用和发展趋势

课程名称:数字收发通信模块原理与设计 无线射频识别技术及其应用和发展趋势 姓名:杨行;学号 20070560 年级:2007级;专业:信息工程 摘要:无线射频识别技术(RFID)作为一种新兴的自动识别技术,近年来在国内外已经得到了迅速发展。本文简述了目前RFID技术的优势和发展状部况,详细介绍了RFID系统的组成及其工作原理,RFID技术的分类,相关技术标准,并且列出了四种典型产品,最后讨论了RFID技术应用和发展趋势。 关键词:RFID模块电子标签 1 引言 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 2 正文 无线射频识别技术(RFID)作为一种新兴的自动识别技术,具有相对明显的技术优势。目前常用的自动识别技术中,条码和磁卡的成本较低,但是都容易磨损,且数据量很小;接触式IC卡的价格稍高些,数据存储量较大,安全性好,但是也容易磨损,寿命短;而射频卡实现了免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,无需可见光源,穿透性好,抗污染能力和耐久性强,而且,可以在恶劣环境下工作,对环境要求低,读取距离远,无需与目标接触就可以得到数据,支持写入数据,无需重新制作新的标签,可重复使用,并且使用了防冲撞技术,能够识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡。 近年来,无线射频识别技术在国内外发展很快,RFID产品种类很多,像TI、Motorola、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品,并且各有特点,自成系列。RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。随着成本的下降和标准化的实话,RFID技术的全面推广和普遍应用将是不可逆转的趁势。 1 无线射频识别技术 1.1 RFID系统的组成及其工作原理 RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答器等),由耦合元件及芯片组成,其中饱含带加密逻辑、串行EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU 以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能,它是通过无线电波与读写设备进行数据交换,工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器,有时也被称为查询器、读写器或读出装置,主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数据加密,将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。 RFID系统的工作原理如下:阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号

射频识别技术(RFID)的应用发展

射频识别技术(RFID)的应用发展 一、射频识别技术的介绍及功能 射频识别技术(RFID,RadioFrequencyIdentification)是近年来新兴的一项自动识别技术。RFID利用射频方式进行非接触双向通信,从而实现对物体的识别,并将采集到的相关信息数据通过无线技术远程进行传输。和目前广泛采用的条型码技术比较,RFID通过射频信号使用户可以自动识别目标对象,无需可见光源,读写器在一定距离范围内可以从任意方向实现卡片的操作。它具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间。利用这项技术能够同时处理多个射频标签,适用于批量识别场合并对RFID标签所附着的物体进行追踪定位,提供位置信息。同时具有抗污染、读取距离远、信息量大的特点。因此RFID被认为是近几年全球最热门的明星产业之一,有关专家预计2010年全球RFID市场将达到3000亿美元。RFID的主要核心部件是读写器和电子标签,通过相距几厘米到几米距离内读写器发射的无线电波来读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。由于电子标签的存储容量可以是296 次方以上,因此,它彻底抛弃了条形码的种种限制,使世界上的每一种商品都可以拥有独一无二的电子标签。具有电子标签的商品,从它在工厂的流水线上开始,到被摆上商场的货架,再到消费者购买后最终结账,甚至到电子标签最后被回收的整个过程都能够被追踪管理。 RFID技术具有很多突出的优点,如不需人工干预,不需直接接触、不需光学可视即可完成信息输入和处理,可工作于各种恶劣环境,可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便,实现了无源和免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,机具无直接对最终用户开放的物理接口,能更好地保证机具的安全性等。在数据安全方面,除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理,如DES、RSA、DSA、MDS等,读写器与电子标签之间也可相互认证,实现安全通信和存储。电子标签系统的成本一直处于下降的趋势,越来越接近接触式IC 卡系统,甚至更低,为其大量应用奠定了基础。如果RFID 技术能与电子供应链紧密联系,将有可能在几年以内取代条形码扫描技术。 RFID技术以其独特的优势,逐渐地被广泛应用于生产、物流、交通、运输、

《RFID技术及应用》教学大纲

《RFID技术及应用》教学大纲 Radio Frequency IDentification Technology and Its Application 课程代码: 学分:2 学时:32(讲课学时:32) 先修课程:模拟电子技术、高频电子线路、自动识别技术概论 适用专业:(大学本科)电子信息专业、通信专业 建议教材:《射频识别技术(RFID)与应用》米志强电子工业出版社2011版 开课系部:信息工程系 一、课程的性质与任务 本课程是电信专业方向的一门面向设计与应用的专业课程。通过对本课程的学习,使学生能掌握、了解射频识别技术的概念,熟悉射频识别技术相关的无线电频率、识别系统、电磁场、电磁波、天线等基本概念,理解数据通信技术的基本概念,了解射频识别技术应用系统及其设计等,逐步培养学生掌握射频识别技术的系统集成设计及分析能力,并通过典型案例来了解射频识别技术在社会生产环节中的应用,为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。本课程学习主要内容包括RFID标准、电子标签、RFID读写器、RFID中间件和系统体系结构、RFID系统中的射频技术、RFID系统中的安全和隐私、RFID系统关键技术、RFID系统中的应用技术、RFID在供应链物流管理中的应用等。 二、课程的基本内容及教学要求 第一部分绪论 1.教学内容 (1)概论 (2)无线电频率 (3)无线电频谱 2. 教学要求 (1)了解射频,无线电传输基本原理

(2)掌握无线电频率、无线电频谱的基本概念 3. 重点和难点 重点:无线电频率、无线电频谱的基本概念 难点:射频,无线电传输基本原理 第二部分射频识别系统 1.教学内容 (1)射频识别系统 (2)电子标签 (3)读写器 2. 教学要求 掌握射频识别系统关键技术 3. 重点和难点 重点:电子标签、射频识别系统关键技术 难点:射频识别系统关键技术 第三部分电磁场与电磁波 1.教学内容 (1)电场 (2)磁场 (3)电磁场与电磁波 2. 教学要求 掌握电场、磁场、电磁场与电磁波的基本概念 3. 重点和难点 重点:电场、磁场、电磁场与电磁波的基本概念 难点:电场、磁场、电磁场与电磁波的基本概念

几种常见的通信接口

几种常见的通信接口 随着电子技术的发展和市场的需求,各种各类的仪表越来越多地应用于各个不同领域的自动化控制设备和监测系统中,这要求系统之间以及各系统自身的各个组成部分之间必须保持良好的通信来完成采集数据的传输,先进的通信协议技术能可靠地保证这一点。通信协议是通信双方的约定,对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守,实现不同设备、不同系统间的相互沟通。将通信协议合理地应用于新产品的开发中,不仅能使产品的设计更加灵活、使用更为便捷,还能扩大产品的使用范围、增强产品市场竞争力。 RS-232是很常见的一种串行通信。RS-232接口连接器一般采用DB-9插头,计算机的RS-232接口为9芯针插座,在仪表产品中,与计算机连接或与其它系统连接的RS-232接口一般不使用传送控制信号,只需三条接口线,即发送数据TXD、接收数据RXD和信号地GND。由于RS-232串行通信协议出现较早,难免存在一些不足之处:1. 传输距离有限,一般在15米左右;2. 传输速率较低,在异步传输时,波特率约为20kbps。现在由于采用新的UART 芯片16c550 等,波特率能达到115.2kbps;3. 传输容易产生共模干扰,抗噪声干扰性弱;4. 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。鉴于以上不足,在要求较高的场合一般采用RS-485或RS-422,它们具有良好的抗噪声干扰性,传输距离远,此外还有一个很大的特点是:RS-485或RS-422接口在总线上允许连接多达128个收发器,而只允许RS-232一对一通信。所以在很多需要达到工业标准的应用场合RS-485或RS-422成为串行接口的首选。

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