rfid编织“物联网”(编辑修改稿)

rfid编织“物联网”(编辑修改稿)内容摘要：

与 ISO 18000 大部分兼容。 如果在同一时间段内有多于一个的 VICC 或 PICC 同时响应，则说明发生冲撞。 RFID的核心是防冲撞技术，这也是和接触式 IC 卡的主要区别。 ISO 144433 规定了 TYPE A 和TYPE B 的防冲撞机制。 二者防冲撞机制的原理不同 :前者是基于位冲撞检测协议，而 TYPE B 通过系列命令序列完成防冲撞； ISO 15693 采用轮寻机制、分时查询的方式完成防冲撞机制，在标准的第三部分有详细规定。 防冲撞机制使得同时处于读写区内的多张卡的正确操作成为可能，只用算法编程，读头即可自动选取其中一张卡进行读写操作。 这样既方便了操作，也提高了操作的速度。 如果与硬件配合，可用一些算法快速实现多卡识别，比如 TI公司的 R6C接口芯片有一个解码出错指示引脚，利用它可以快速识别多卡：当冲撞产生时引脚电平发生变化，此时记录下用来查询的低 UID 位，然后在此低位基础上增加查询位数，直到没有冲撞发生 ，这样就可以识别出所有卡片。 ISO 10374 ISO 10374 标准说明了基于微波应答器的集装箱自动识别系统。 应答器为有源设备，工作频率为 850MHz～ 950Mhz 及 ～。 只要应答器处于此场内就会被活化并采用变形的 FSK 副载波通过反向散射调制做出应答。 信号在两个副载波频率 40kHz 和 20kHz 之间被调制。 此标准和 ISO 6346 共同应用于集装箱的识别， ISO 6346规定了光学识别， ISO 10374则用微波的方式来表征光学识别的信息。 ISO 18000 ISO 18000 是一系列标准。 此标准是目前最新的也是最热门的标准，原因是它可用于商品的供应链，其中的部分标准也正在形成之中。 表 2 是 ISO 18000 标准的内容。 其中 ISO 180006基本上是整合了一些现有 RFID 厂商的产品规格和 EANUCC 所提出的标签架构要求而订出的规范。 它只规定了空气接口协议，对数据内容和数据结构无限制，因此可用于 EPC。 实际上，若采用 ISO 180006对空气接口的规定加上 EPC系统的编码结构再加上 ONS架构，就可以构成一个完整的供应链标准。 花好还需绿叶扶 应用好 RFID 技术，除了接口的设计，还有天线的设计、数据库管理技术等，这在以后的实际应用中会不断地积累经验，不断地改进创新。 因为这项技术的应用前景决定了它的技术和标准的日臻完善。 近年来，射频识别已经逐步发展成为一个独立的跨学科的专业领域，这个领域与其他传统学科不同，它将大量来自完全不同专业领域的技术综合到一起：如高频技术、电磁兼容性、半导体 技术、数据保护和密码学、电信、制造技术和许多专业领域。 所以在这个领域要做的事很多，要探讨的问题也很多，但这一切都是值得努力去做的。 小资料 2:数字调制技术 数字调制是指用数字数据调制模拟信号，主要有三种形式：移幅键控法 ASK、移频键控法 FSK、移相键控法 PSK。 幅度键控（ ASK）：即按载波的幅度受到数字数据的调制而取不同的值，例如对应二进制 0，载波振幅为 0；对应二进制 1，载波振幅为 1。 调幅技术实现起来简单，但容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。 在电话线路上，通常只能达到 1200bps 的速率。 频移键控（ FSK）：即按数字数据的值（ 0 或 1）调制载波的频率。 例如对应二进制 0的载波频率为 F1，而对应二进制 1的载波频率为 F2。 该技术抗干扰性能好，但占用带宽较大。 在电话线路上，使用 FSK 可以实现全双工操作，通常可达到 1200bps 的速率。 相移键控（ PSK）：即按数字数据的值调制载波相位。 例如用 180相移表示 1，用 0 相移 表示 0。 这种调制技术抗干扰性能最好，且相位的变化也可以作为定时信息来同步发送机和接收机的时钟，并对传输速率起到加倍的作用。 （计算机世界报 ,2020,第 42 期 B B7） RFID 在物流行业中的应用框架 ■ 中科院自动化研究所 RFID 研究中心 曾隽芳 杨一平 RFID 与 EPC 标准相结合，能够自动识别目标对象并获取相关数据，便于通过互联网实现物流跟踪和实时监控。 本文分析了物流应用的特点，提出面向物流应用的 RFID 应用框架，该框架具有通用性。 前景看好 应用待发 RFID 是上世纪 90 年代兴起的利用大 规模集成电路与无线通信技术相结合的自动识别技术，实现标签存储信息的识别和数据交换。 它相对于条形码技术有非接触式、可擦写信息、更大的读写距离、大容量 (相对条形码 )、可多个识别等突出优势，对现代工业生产与服务将产生革命性影响。 近几年，全球电子标签总销量以年均 25%的速度快速增长，这种未来 “物联网 ”（ Inter of Things）的概念被认为是本世纪最有发展前途的十项技术之一。 要实现 “物联网 ”的构想，就必须制定一个与互联网相类似的、详细的、统一规范而且开放的技术标准。 但到目前为止，虽然已经有 ISO（国 际标准组织）、 JTC（ IEC/ISO 联合技术委员会）等多个机构颁发了有关技术标准，但国际标准中许多还是建议性的条文，尤其是应用层标准。 由于缺乏统一的标准，目前市场上同时存在多个国家、多种标准的产品，这对企业的实际应用造成了一定的影响。 各个 RFID 企业所采用的大多是专有技术，使用的频率、编码、存储规则以及数据内容等都不尽相同。 阅读器和标签不能通用，企业与企业之间就无法顺利进行数据交换与协同工作，从而把 RFID 技术的应用范围局限在了某个企业的内部。 目前 RFID 正从研究走向实用化，其单项技术已经趋于成熟，但其 应用还处于缓慢推进的阶段，无论从技术还是市场等方面都有大量需要解决的问题，其中 RFID 应用架构和安全策略等方面尤为突出。 RFID 应用领域广阔，常用于仓储物流管理、资产跟踪、生产过程控制、移动车辆的自动识别、身份认证、智能交通、网络家电控制等领域，并且仍在不断扩大。 在国际物流市场，全球最大的零售企业如沃尔玛、家乐福、麦德龙和 Tesco 等正在启动 RFID应用项目，选择 RFID 技术作为其进一步降低成本增加利润的手段，将在全球的连锁超市商品物流中全面推行射频技术，用智能标签来取代传统的条码标签。 在我国， RFID 技术的发展刚刚起步，已经开始了电子标签应用的标准化工作，但国家标准尚未正式出台， EPC/RFID 政策白皮书也仍在观望阶段，尤其在应用方面与发达国家有很大差距。 在我国物流与制造业企业中还没有将 RFID 技术作为信息采集和跟踪的完整应用，这也严重影响和制约了行业内服务水平的提高。 目前我国对于商品标识标签的应用市场还未形成。 物流应用特点分析 当前的物流过程存在物流信息不对称、得不到及时的信息等弊端，难以实现及时的调节和协同。 随着全球经济一体化进程的推进，调度、管理和平衡供应链各环节（跨区、跨国）之间的资源变得 日益迫切，以产品电子代码（ EPC 码）和 RFID 为核心在互联网之上构造 “物联网 ”，将在全球范围从根本上改变对产品生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控和动态协调的管理水平。 为了将 RFID 技术应用于物流行业，首先来分析一下物流应用的特点。 物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程。 根据实际需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实现有机结合（《物流术语》国家标准）。 从不同层面上讲，物流可分为企业内部物流、第三方物流和社会物流。 一般意义上提的物流业通常指第三方物流（ TPL， Third Part Logistics）。 第三方物流是物流服务供给方在特定的时间段内按特定的价格向需求方提供个性化系列物流服务的交易方式。 第三方物流通常是跨企业的物流，由于它能够在一个更大的时间和空间范围内进行资源的配置，更有利于资源优化，降低物流总成本。 物流业具有自身专门的应用理论和技术。 从基础应用层面上讲，有互联网、地理信息系统（ GIS）、 GPS、条码（ BarCode）、射频识别技术（ RFID）；环境体系层面，有电子数据交换（ EDI）；在作业管理层面，有 JIT 技术；在销售时点管理层面，有 POS 系统 、有效客户信息反馈（ ECR）、自动连续补货技术（ ACEP）、快速响应（ QR）等等。 以上各层面技术， Inter、条码、 EDI、 POS系统这几项在我国应用较为普遍，而 RFID、 BIS、ACEP 等技术，则只有在几家大型企业里才有应用。 其中 RFID 技术，由于射频标签较条码标签成本偏高，目前在物流过程很少像条码那样用于消费品标识，多数用于物流器具，如可回收托盘、包装箱的标识；由于射频识别技术应用涉及使用频率、发射功率、标签类型等诸多因素，目前尚没有像条码那样形成在社会范围中应用的统一标准，因此主要是在一些企业内 部系统中使用。 这两个因素制约了目前 RFID 技术在物流业的应用。 可以说，我国物流业离国际先进水平还有一大段距离。 现代物流系统是从供应、采购、生产、运输、仓储、销售到消费的供应链，它涉及（人、财、物、事）四大要素，其中， “人 ”指物流各环节的操作人员，如生产商、运输商、销售商、消费者等，操作者信息、角色设置和权限控制是关键； “财 ”指各环节之间的资金往来， RFID系统与财务系统、 EDI集成，物品价格和成本控制是关键； “物 ”指供应链中的物品及物质资源的流动，物品信息和时空特性（时间、地点）是关键。 如物品的生产日期 、保质期、入库时间、售出时间等，物品的产地、供应地和接收地等； “事 ”指物流环节的业务活动，如生产、销售、仓储、配送、消费等，跟踪信息、资源优化和协同处理是关键。 RFID 技术由于采用自动识别技术，物品上的信息与信息系统到信息系统实现非接触式交互与处理，这从根本上架起了沟通物质世界与信息世界的桥梁，使得物质世界与信息世界可以进行快速高效的转换、处理、反馈，构成了 “物联网 ”。 RFID 可以实现多目标、运动目标的非接触式自动识别，基于 RFID 的物联网强调物质与信息的交互，将 RFID 技术应用于物流业的信息采集和物流 跟踪，可以极大地提高行业内服务水平。 表现在：一是可以实现信息采集、信息处理的自动化；二是实现商品实物运动等操作环节的自动化，如分拣、搬运、装卸、存储等；三是实现管理和决策的自动化乃至智能化，如库存管理、自动生成订单、优化配送线路等。 将 RFID 技术应用于物流管理，我们需要将物流过程从一个大系统的角度来看待，在更大范围内共享 RFID 信息，以最低的整体成本，达到最高的供应链物流管理效率。 同时， RFID 应用需要结合其自身的特点： （ 1）由于供应链管理和物流各环节可以对标签进行再加工（修改数据、写入新的数据），RFID 标签不再是一个静态的货物标识，它的动态变化反映了物品的状态、货物与货主之间互动作用。 物品从生产、存储、流通、消费等各个环节被检测的过程，需要利用 RFID 来对物品的运行过程进行记录、处理和可追溯管理。 如 RFID 应用于制造业生产管理时，零件在流水线上每进入一个工位时，它做了哪些操作都需要进行记录。 物品的跟踪与监控，就是 RFID 系统对物品的信息加工过程，自动记录商品在整个供应链上流动的信息，状态的记录往往决定了 RFID 对物品处理的下一步行动。 （ 2）由于 RFID 的动态作用，使得 RFID 与企业、与社会能够 保持联系。 如：超市中采用 RFID，当顾客货车通过读写器时，营业员不但可以迅速得到商品信息与价格，还可以迅速提供顾客商品的使用信息、消费警示信息；汽车维修中采用 RFID，当汽车进入维修厂后，读写器根据标签中的信息，自动收集这辆汽车的所有维修信息及相关信息，并可将本次维修的记录写入标签。 （ 3） RFID 代表了现代工业社会对生产（ production）、运输（ transportation）、零售（ retail）到消费的全方位信息处理及服务过程。 RFID 利用标签中的信息（ EPC 码）对多种信息进行获取、处理和发布， 实现系统各应用节点能够协同工作。 每一个 RFID 将它采集得到的物品信息通过物联网传送到任何它应该到达的地方，同时可能根据物联网上得到的信息对物品上的电子标签进行信息加工（如图 1 所示）。 面向物流应用的 RFID 应用框架 RFID 应用架构的要素 RFID 能够实现多目标识别、运行目标识别，通过互联网实现物品跟踪和物流管理。 物流过程 应。