基于RFID的物联网系统

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查看712 | 回复0 | 2020-10-13 14:22:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
      RFID的门禁系统
      RFID仓储管理系统拓扑图
      基于RFID技术的食品安全追溯监控平台
      RFID标签选取与设计:对于不同的RFID信息系统应用,使用的RFID标签的种类和功能各不相同。为了充分发挥RFID信息系统的功能及保障信息系统的稳定运行,可选取或设计不同的RFID标签。
      RFID标签选取:首先,在购买超高频标签时,必须了解UHF RFID标签的重要参数,比如标签的大小、所使用频率、存储空间、封装材料、读写距离及应用范围等。第二,在选择电子标签时,用户不要盲目追求低价格的产品,要选用最适合完成高性能项目的电子标签。第三,RFID项目的建设及管理人员,应该注意RFID技术不是万能的,在使用RFID技术的同时,必须结合管理流程的改造,才能真正取得实效。因此,在购买电子标签时,用户必须多多咨询RFID信息系统集成商。
      RFID标签设计:一般而言,RFID标签的主要组成部分包括微处理器、无线收发单元和电源单元。RFID标签的设计主要包括芯片设计、天线设计、标签的封装设计等。设计RFID芯片时需要注意芯片的功耗设计、标签芯片的存储设计、防碰撞算法设计、电路技术设计和芯片安全技术设计等。RFID标签天线的设计对于生产高性能的电子标签是很重要的。设计电子标签时,还要注意天线的结构优化技术、多标签天线优化分配技术、智能波束扫描天线阵列技术等。
      RFID读写器的选取与设计:对于不同的RFID信息系统,其要实现不同的物体识别和跟踪功能,对所使用的RFID读写器的功能要求也有所区别。根据不同的RFID应用,需要选取或设计不同的RFID读写器。
      RFID读写器选取:RFID读写器作为RFID应用系统的重要组成部分,针对不同的项目,选择合适的RFID读写器,将对于项目的顺利实施和降低成本起着积极的作用。 在选取RFID读写器时,还应该根据物联网应用的不同,进行合适的外观设计。对于数据处理量不大的RFID应用,由于应用环境相对简单,可以选择外观较小的RFID读写器。
      RFID读写器设计:这里我们简单介绍一种新型RFID读写器的设计过程,其包括读写器硬件结构设计、主控模块设计、收发模块设计;读写器系统软件设计;防碰撞程序和读写器接口设计。
      RFID读写器硬件系统结构框图
      读写器接口设计
      RFID数据的收集及发送:针对不同的RFID信息系统,RFID标签数据的收集和发送的具体情况也各不相同,下面从简单的RFID信息系统和复杂RFID信息系统两个方面来介绍应用系统的数据收集及发送。
      简单信息系统的RFID数据收集及发送:典型的RFID系统主要由读写器、电子标签、中间件和应用系统软件组成,简单的RFID系统涉及一个或多个RFID读写器,多个读写器通过局域网或RS-232/485串口和一台主机进行数据交换。RFID数据的交换包括收集、传输及处理。这里以汽车衡自动计量系统来描述简单RFID系统的数据收集及发送过程。如图6-13所示,称重系统和远程RFID自动识别技术结合起来可以实现车辆无卸货自动称重。
      复杂RFID数据收集和发送:如图6-14所示,复杂的RFID信息系统涉及到很多标签、多个读写器、RFID中间件、数据库和各种基于RFID标签数据的物联网应用程序,比如企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)、客户关系管理(Customer Relationship Management,CRM)和仓库管理系统(Warehouse Management System,WMS)。
      
      RFID防伪原理:目前,由于传统的安全技术难以真正发挥保障作用,基于射频识别技术的安全防伪已经引起了安全领域的普遍关注。当前,所使用的主要防伪技术包括激光防伪、荧光防伪、磁防伪、温变防伪和特种印刷防伪等,这些技术起到了一定的安全保护作用。
但到目前为止这些防伪技术还不完善,未能有效地防止假冒行为。 RFID防伪技术采用了微芯片防伪技术,因此很难伪造。同时,RFID射频防伪技术还可以拥有独特密码,密码可以是一次性使用的,这保障了防伪信息的机密性。
      RFID防伪案例:1. 二代身份证防伪2. 火车票及门票防伪3. 药品防伪4. 酒类防伪
      RFID酒类防伪系统消费者验证环节
      RFID 医疗应用:在医院里,我们经常可以看到挂号或付费窗口排很长的队。这在传染病爆发的高风险的情况下,长时间排队容易造成传染病发生交叉感染。当采用基于RFID电子标签的病例时,可以大大降低医院的挂号及付费时间。当病人挂号时,通过RFID读写器可快速读取电子标签中的病人的相关信息,并将信息输入到计算机中进行显示出来。以前需要几分钟完成的登记或付费过程,现在需要几秒钟就可以完成。这不但大大节省了患者排队的时间,医院的工作效率也会大大提高。
      RFID 门禁系统:门禁系统也被称为门禁控制管理系统,它是一种利用信息技术、电子技术与机械锁有机地结合在一起所建立的自动控制系统。如图6-18所示,基于RFID射频识别技术所建立门禁系统由软件管理系统、控制器、RFID读写器和电子锁等组成。员工持有效的RFID卡靠近RFID读写器,如果员工的RFID卡有效,门禁自动控制系统就可以打开电子锁让员工通过。
      附带短信提醒功能门禁管理系统业务流程
      RFID 物流应用:随着经济全球化进程的加快,现代物流与经济发展的重要性逐渐为人们所认识,在未来的市场竞争中,企业的竞争力很大一部分体现在供应链的管理上。
信息的准确性和及时性是物流和供应链管理的关键,这是RFID技术最突出的优势。
一个基于RFID EPC标准的物流跟踪管理系统如图7-20所示,这个系统主要由读写器、中间件服务器、ONS服务器、产品电子代码信息服务 (Electronic Product Code Information Service, EPCIS)服务器和应用服务中心组成。
     RFID交通运输应用:一般而言,将先进的RFID射频技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术和信息化技术有机地结合在一起可建立智能交通管理系统。通过使用智能交通运输管理系统,可改善交通基础设施管理,提高交通信息化服务水平,提高交通运行环境,提高交通运输服务质量。例如,在运输领域,RFID技术可用于公共交通卡自动收费、停车场管理、车辆交通信息采集及高速公路自动收费等方面。
      电子不停车收费系统

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