射频识别技术基础知识.ppt

第9章 射频识别技术 2、为什么射频技术比条形码具有优越性 3、射频技术和条形码有什么区别 4、在成本方面，智能标签和条形码有什么差别 5、RFID标签能否取代条码技术 6、RFID面临的问题 9.2 RFID在供应链管理中的应用价值 2、RFID给供应链管理带来什么？ 3、RFID市场导向者（沃尔玛） 9.3 无线射频（RFID）技术发展现状 1、RFID发展现状——国外 2、RFID发展现状 ——国内 9.4 射频识别技术 1、射频识别技术概述 2、射频识别系统的组成 （1）标签（Tag） （2）阅读器（Reader） （3）天线（Antenna） 3、射频识别工作原理 4、射频识别系统的分类 （2）阅读器（Reader） 10）所有的阅读器都能支持不同种类的标签吗？ 目前还不是。很多公司生产的阅读器支持现有供应链中用的新标签的射频技术。一些阅读器只支持新的电子产品代码，一些只支持某些生产厂商生产的特定标签。 11）我需要什么样的阅读器？ 阅读器和标签一样，得通过研究供给方式决定使用种类和数量。例如，要求是管理进出仓库的库存，阅读器可以安装在码头货物进出的舱门上。 如果要求是管理送给特定客户的产品，那阅读器应该不仅仅装在舱门上，还应该装在卡车上。 如果要求是控制零售货架，固定或是手持装置可以采用，从而方便自动出库记录和计数。 （3）天线（Antenna） RFID天线在标签和读取器间传递射频信号。 在RF装置中，工作频率增加到微波区域的时候，天线与标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。 天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这需要仔细的设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。 天线必须满足：足够的小以至于能够贴到需要的物品上； 有全向或半球覆盖的方向性；提供最大可能的信号给标签的芯片； 无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配；具有鲁棒性；非常便宜。 在选择天线的时候的主要考虑是：天线的类型；天线的阻抗：在应用到物品上的RF的性能；在有其它的物品围绕贴标签物品时的RF性能。 （3）天线（Antenna） 1）可选的天线 重点考虑了天线的尺寸。这样的小天线的增益是有限的，增益的大小取决于辐射模式的类型，全向的天线具有峰值增益0到2dBi；方向性的天线的增益可以达到6dBi。 增益大小影响天线的作用距离。 由于RFID标签的方向性是不可控的，所以读卡机必须是圆极化的。一个圆极化的标签天线可以产生3dB 以强的信号。 （3）天线（Antenna） 2）阻抗问题 为了最大功率传输，天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗匹配。 选择天线的类型，以至于它的阻抗能够和标签芯片的输入阻抗匹配是十分关键的。 另一个问题是其它的与天线接近的物体可以降低天线的返回损耗。对于全向天线，例如双偶极子天线，这个影响是显着的。 一塑料瓶子水降低了最小返回损耗频率16%。当物体与天线的距离小于62.5mm的时候，返回损耗将导致一个3.0 dB的插入损耗，而天线的自由空间插入损耗才0.2dB。 可以设计天线使它与接近物体的情况相匹配，但是天线的行为对于不同的物体和不同的物体距离而不同。对于全向天线是不可行的，所以设计方向性强的天线，它们不受这个问题的影响。 （3）天线（Antenna） 3）局部结构的影响 在使用手持仪器的时候，大量的其它临近物体使读卡机天线和标签天线的辐射模式严重失真。 这可以对于2.45GHz的工作频率计算，假设一个代表性的几何形状，和自由空间相比，显示返回信号降低了10dB，在双天线同时使用的时候，比预料的模式下降的更多。 在仓库的使用环境下，一个物品盒子具有一个标签会有问题，几个标签贴在一个盒子上以确保所有时候都有一个标签是可以看见的。 便携系统的使用有几个天线的问题。每个盒子两个天线足够适合门禁装置探测，这样局部结构的影响变得不再重要，因为门禁装置的读卡机天线被固定在仓库的出入，并且直接指向贴标签的物体。 （3）天线（Antenna） 4）辐射模式 在一个无反射的环境中测试了天线的模式，包括了各种需要贴标签的物体，在使用全向天线的时候性能严重下降。 圆柱金属听引起的性能下降是最严重的，在它与天线距离50mm的时候，反回的信号下降大于20dB。 天线与物体的中心距离分开到100—150mm的时候，反回信号下降约10 到12dB。 在与天线距离100mm的时候，测量了几瓶水（塑料和玻璃），反回信号降低大于10dB。在蜡纸盒的液体，甚至苹果上做试验得到了类似的结果。 （3）天线（Antenna） 5）距离 RFID天线的增益和是否使用有源的标签芯片将影响系统的使用距离。 乐观的考虑，在电磁场的辐射强度符合UK的相关标准时，2.45GHz 的无源情况下，全波整流，驱动电压不大于3伏，优化的RFID天线阻抗环境（