物联网技术与应用武奇生电子课件201510版第4章节.ppt

图4-18 UHF塑料电子标签 图4-19 螺栓型电子标签 图4-20 螺栓型电子标签 图4-21 一次性电子标签 电子标签的天线 作为射频电子标签的天线必须满足以下的性能要求： 1.足够的小以至于能够嵌入制造到本来就很小的电子标签上； 2.有全向或半球覆盖的方向性； 3.提供最大可能的信号给标签的芯片，并给标签供应能量； 4.无论标签处于什么方向，天线的极化都能与读头的询问信号相匹配； 5.具有鲁棒性； 6.作为耗损件的一部分，天线的价格必须非常便宜。 标签的使用有两种基本形式，一种是标签移动，通过固定式读头来进行识别；一种是标签不动，通过手持机等移动的读头来进行识别。 天线 模式类型 自由空间带宽（%） 尺寸（波长） 阻抗（ ） 双偶极子 全向 10~15 0.5 50~80 折叠偶极子 全向 15~20 0.5×0.05 100~300 印刷偶极子 方向性 10~15 0.5×0.5×0.1 50~100 微带面 方向性 2~3 0.5×0.5 30~100 对数螺旋 方向性 100 0.3（高）×0.25（底直径） 50~100 表4-2可选的几种标签天线 4-22 偶极子天线的变种 图4-23 贴上对数螺旋天线的瓶子 4.2 应用RFID的事项 4.2.1RFID的基本技术参数 1）工作频率 2）作用距离 3）数据传输速率 （1）只读速率 （2）无源读写速率 （3）有源读写速率 4）安全要求 5）存储容量 6）RFID系统的连通性 7）多电子标签同时识读性 8）电子标签的封装形式 4.2.2 RFID系统的选择标准与性能评估 对于一个RFID系统的选择与评价，我们可以从以下几个方面来考虑。 1．工作频率 2．作用距离 3．安全要求 4．存储容量 5．多标签同时识读性 6．标签的封装形式 频率 低频（LF） 高频（HF） 超高频（UHF） 微波（ WF） 载波频率 135kHz 13.56MHz 860~930MHz 2.45GHz 国家和地区 所有 大多数 大多数* 大多数 数据传输速率 低（8kbps） 高（64kbps） 高（64kbps） 高（64kbps） 识别速度 低（1m/s） 中（5m/s） 高（50m/s） 中（10m/s） 标签结构 线圈 印刷线圈 双极天线 线圈 传播性能 可穿透导体 可穿透导体 线性传播 防冲撞性能 有限 好 好 好 识别距离 60cm 10cm~1.0m 1—6m 25~50cm（被动式） 1~15m（主动式） 表4-3 典型RFID系统技术参数比较 适用领域 具体应用 RFID频段 （SCM） 供应链管理 物品、托盘、集装箱、仓库 纸卷 气罐、啤酒桶、行李箱、灭火器 纺织与成衣（商标保护、跟踪与防盗） 医疗（试管、仪器）、汽车零件等 UHF， WF DF UHF UHF， WF UHF， WF 交通与物流管理 存货与铁路 运输车辆、拖车 车库管理 轮胎 航空行李跟踪 电子交通识别、数字影碟和许可 UHF UHF UHF UHF， WF UHF， WF UHF 生物学应用 家禽识别与跟踪 容易腐烂的食品、水果和蔬菜 DF UHF，DF 工业与采矿 传送带撕裂监测与管理 矿山应用 人员与设备跟踪 地下管网标识（电缆、给排水等） UHF DF DF DF 人员、动物与资产管理跟踪 门禁、设施管理、电子呼救 财产安全与防盗 出租物品管理 产品鉴定与知识产权管理 智能卡、信用卡识别 DF DF DF DF，UHF， WF DF，UHF 档案、包裹与行李跟踪 邮递与速递服务 存贷管理 图书馆系统 DF， WF DF DF 休闲与体育 运动计时与图像 运动计时（摩托车、越野车拉力赛） 遥控车、玩具、手推车 DF UHF UHF 表4-4 不同的应用选择不同频率的RFID系统 4.2.3 RFID应用系统发展趋势 1．系统向高频化发展 2．系统的网络化 3．系统对不同厂家的设备提出了兼容性要求 4．RFID大量数据处理需求 5．RFID技术的发展趋势 4.3本章小结 本章主要介绍了射频电子标签及其使用的事项。RFID技术已经逐步发展称为一个独立的跨学科的专业领域，它将大量来自完成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、制造技术等。RFID技术所能应用和发挥效应的主要方面包括节省人工成本，提高作业精确性，加快处理速度，有效跟踪物流动态等，目前RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制理论等众多领域。 2008年，RFID电子标签、阅读器和相关软件与服务的销售额已增至30亿美元，RFID技术市场在未来五年内将有数万亿美元的市场空间。随着社会信息化程度的提高，科学技术的进步，尤其是在众多商家的大力推动下