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射频识别技术在纸箱包装上的应用一

时间:2021-08-18 来源网站:辽宁化工机械网

射频识别技术在纸箱包装上的应用(一)

射频技术在其他行业的运用已经日渐成熟,在纸箱行业的运用还是起步阶段。在十月的商情上,我们介绍了射频技术在原纸管理上的运用,得到了众多读者的关注,为了响应读者的要求,本期杂志就射频识别技术,做一个更加全面完整的介绍。

据报道世界零售业巨头沃尔玛宣布从2005年3月起,沃尔玛将让他们的前100位主要供应商在他们的货物中放入电子标签。沃尔码超市将在货物供应链中使用射频识别技术,台湾永丰余集团积极开发RFID(射频识别)技术,争取成为沃尔玛百货亚洲产品纸箱包装的第一选择,因此RFID(射频识别)技术在纸箱包装上应用必定会迅速发展。下面我们就来介绍RFID (射频识别)技术,希望能对大家有所帮助。

RFID(射频识别技术)

射频识别技术, 英文为 Radio Frequency Identification, 简称为RFID。

射频识别系统一般由三部分组成,包括电子标签、读取器和天线,具体应用时还包括相关的计算机和软件信息处理系统等。

电子标签,英文名称为Tag(即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信;

读取器,英文名称为Reader:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。

天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号

RFID(射频识别技术)的工作原理为:当电子标签进入磁场区域后,接收的读取器发出信号,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,无电源卷标或称被动卷标),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有电源卷标或称主动卷标);读取器读取信息并译码后,送至中央信息系统进行有关的处理,但在实际应用中需要其它的软硬件支持。

射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类;根据电子标签内是否装有电池为其供电,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从电子标签内保存的信息注入的方式可将其分为集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。

低频系统一般指其工作频率小于30MHz,典型的工作频率有:125KHz、225KHz、13.56M等,基于这些频点的射频识别系统一般都有相应的国际标准。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)、电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。

高频系统一般指其工作频率大于400MHz,典型的工作频段有:915MHz、2450MHz、5800MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几米至十几米),适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。

有源电子标签内装有电池,一般具有较远的阅读距离,不足之处是电池的寿命有限(3~10年)。

无源电子标签内无电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护。相比有源系统,无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。

集成固化式电子标签内的信息一般在集成电路生产时即将信息以ROM工艺模式注入, 其保存的信息是一成不变的现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部的E2PROM存贮区中。改写时需要专用的编程器或写入器,改写过程中必须为其供电;现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签,具有特定的改写指令,电子标签内保存的信息也位于其中的E2PROM存贮区。一般情况下,改写电子标签数据所需时间远大于读取电子标签数据所需时间。通常,改写所需时间为秒级,阅读时间为毫秒级。

广播发射式射频识别系统实现起来最简单。电子标签必须采用有源方式工作,并实时将其贮存的标识信息向外广播,阅读器相当于一个只收不发的接收机。这种系统的缺点是电子标签因须不停地向外发射信息,既费电,又对环境造成电磁污染,而且系统不具备安全保密性。

倍频式射频识别系统实现起来有一定难度。一般情况下,阅读器发出射频查询信号,电子标签返回的信号载频为阅读器发出射频的倍频。 这种工作模式对阅读器接收处理回波信号提供了便利,但是对无源电子标签来说,电子标签将接收的阅读器射频能量转换为倍频回波载频时,其能量转换效率较低,提高转换效率需要较高的微波技巧,这就意味着更高的电子标签成本。同时这种系统工作须占用两个工作频点,一般较难获得无线电频率管理委员会的产品应用许可。

反射调制式射频识别系统实现起来要解决同频收发问题。系统工作时,阅读器发出微波查询(能量)信号,电子标签(无源)将部分接收到的微波查询能量信号整流为直流电供电子标签内的电路工作,另一部分微波能量信号被电子标签内保存的数据信息调制(ASK)后反射回阅读器。阅读器接收到反射回的幅度调制信号后,从中解出电子标签所保存的标识性数据信息。系统工作过程中,阅读器发出微波信号与接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多,因此技术实现上的难点在于同频接收。

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