基于rfid技术的超市智能购物引导系统的设计

基于rfid技术的超市智能购物引导系统的设计内容摘要：

术的发展 RFID 直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的 AIDC 新技术 —— RFID 技术。 1948 年哈基．斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别 RFID 的理论基础。 1） RFID 技术发展的历程表。 在 20 世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就 RFID 技术课程设计 7 之一。 RFID 技术的发展可按 10 年期划 分如下： 19411950 年：雷达的改进和应用催生了 RFID 技术， 1948 年奠定了 RFID技术的理论基础。 19511960 年：早期 RFID 技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。 19611970 年： RFID 技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。 19711980 年： RFID 技术与产品研发处于一个大发展时期，各种 RFID 技术测试得到加速，出现了一些最早的 RFID 应用。 19811990 年： RFID 技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。 19912020 年： RFID 技 术标准化问题日趋得到重视， RFID 产品得到广泛采用， RFID 产品逐渐成为人们生活中的一部分。 2020至今：标准化问题同趋为人们所重视， RFID 产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。 RFID 技术的理论得到丰富和完善。 单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的 RFID 正在成为现实。 2） RFID 技术国内外发展状况 RFID 技术在国外的发展较早也较快。 尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士 、日本、南非目前均有较为成熟且先进的 RFID 系统。 其中，低频近距离 RFID系统主要集中在 125kHz、 13． 56MHz 系统； 高频远距离 RFID 系统主要集中在 UHF 频段 (902 MHz 928MHz)915 MHz、2． 45GHz、 5． 8GHz。 UHF 频段的远距离 RFID 系统在北美得到了很好的发展；欧洲的应用则以有源 2． 45GHz 系统得到了较多的应用。 5． 8GHz 系统在日本和欧洲均有较为成熟的有源 RFID 系统。 在 RFID 技术发展的前 10 年中，有关 RFID 技术的国际标准的研讨空前热烈，国际标准化组织 ISO/IEC联合技术委员会 JTCI下的 SC31下级委员会成立了 RFID杯准化研究工作组 WG4。 尤其是在 1999 年 10 月 1 日正式成立的，由美国麻省理工学院 MIT 发起的 Auto— ID Center 非盈利性组织在规范 RFID 应用方面所发挥的作用将越来越明显。 RFID 技术课程设计 8 RFID 技术的应用 由于射频识别技术的优点， RFID 技术已被广泛应用于诸如工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、汽车和火车等交通监控、高速公路自动收费系统、物品监控管理、流水线自动化控制、图书或档案管理系统、门禁系统、金融交易、参处管理、畜牧管理， 车辆防盗等等。 RFID 技术课程设计 9 RFID 系统的组成 及工作原理 RFID 系统的组成 一个 RFID 系统通常有两个组件组成： 图 1 RFID 系统基本模型 收发器（ transponder）或者标签（ Tag）：位于或者通过某种物理手段附加于被识别的对象之上； 讯问器（ interrogator）或者阅读器（ reader）：取决于设计和所采用的技术，可以是阅读或者读写设备。 图 2 RFID 系统的主要构成 阅读器通常包含一个射频模块 (发射器和接收器 )，一个控制单元和一个与收发器的耦合单元。 另外，某些阅读器还包含其他数据接口系统 (RS 232, RS 485,TCP/IP 等 )，以便将数据转发到其他系统。 标签：表示 RFID 系统的实际数据载体，通常有一个耦合单元和一个电子芯片组成。 标签通常不具备自身电源供应，当它不在质询器的质询范围时，整体呈 RFID 技术课程设计 10 被动状态。 它只有在质询器的质询范围之内才被激活。 激活雷达收发器的电力通过耦合单元传输给收发器，所需的数据和时钟脉冲也是如此。 图 3 RFID 标签 RFID 技术 的基本工作原理 RFID 技术的基本工作原理：电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间 (无接触 )耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。 当标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，标签凭借感应电流所获得的能量为自身供电并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），读写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。 图 4 RFID 工作原理图 RFID 技术课程设计 11 RFID 标签和读 写器之间采用无线通信方式传递信息。 其基本的通信方式有两种，第一种基于电磁耦合或者电感耦合，第二种基于电磁波的反向散射耦合。 电感耦合：变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。 图 5 电感耦合 电磁反向散射耦合：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。 图 6 电磁反向散射耦合 电感耦合方式一般适合于高、中、低频工作的近距离射频识别系统。 典型的工作频率有： 125kHz、 225kHz 和 13． 56MHz。 识别 作用距离小于 1m，典型作用 RFID 技术课程设计。