栏目导航
您现在的位置:主页 > www.555439.com > » 信息列表www.555439.com

电子标签的原理应用~144177黄大仙救世网

发布日期:2019-11-05 02:31   来源:未知   阅读:

  · 计划取消所有新车的触控屏这样的新,可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。也可直接点“搜索资料”搜索整个问题。

  展开全部电子标签技术(射频识别)是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

  射频识别系统通常由电子标签(射频标签)和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的电子数据,常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上,作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息,通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令,电子标签根据收到的阅读器的命令,将内存的标识性数据回传给阅读器。这种通信是在无接触方式下,利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。

  实际应用中,电子标签根据其内部是否需要加装电池及电池供电的作用而将电子标签分为无源标签(passive)、半无源标签(semi-passive)和有源标签(active)三种类型。有源标签的工作电源完全由内部电池供给,同时标签电池的能量供应也部分地转换为标签与阅读器通信所需的射频能量,采用有源标签的系统的特点是可以达到比较远的识读距离。距离甚至可达到至100m左右。比较适合应用于高速公路不停车收费,车辆管理,车辆流量统计等应用领域。

  射频识别技术的发展得益于多项技术的综合发展。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线收发技术、数据变换与编码技术、电磁传播特性。

  随着技术的不断进步,射频识别产品的种类将越来越丰富,应用也越来越广泛。可以预计,在未来的几年中,射频识别技术将持续保持高速发展的势头。射频识别技术的发展将会在电子标签(射频标签)、阅读器、系统种类等方面取得新进展。

  总而言之,射频识别技术未来的发展中,在结合其它高新技术,比如GPS、生物识别等技术,由单一识别向多功能识别方向发展的同时,将结合现代通信及计算机技术,实现跨地区、跨行业应用。

  RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。

  埃森哲实验室首席科学家弗格森认为RFID是一种突破性的技术:第一,可以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二,其采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取信息;第三,可以同时对多个物体进行识读,而条形码只能一个一个地读。此外,储存的信息量也非常大。

  标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;

  阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;

  RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,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,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读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。

  RFID是2005年建议企业可考虑引入的十大策略技术之一,而 中间 件(Middleware)可称为是RFID运作的中枢,因为它可以加速关键应用的问世。

  RFID产业潜力无穷,应用的范围遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等等。Gartner Group认为,RFID是2005年建议企业可考虑引入的十大策略技术之一,然而其成功之关键除了标签(Tag)的价格、天线的设计、波段的标准化、设备的认证之外,最重要的是要有关键的应用软件(Killer Application),才能迅速推广。而 中间件(Middleware)可称为是RFID运作的中枢,因为它可以加速关键应用的问世。

  据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计,通过采用RFID,沃尔玛每年可以节省83.5亿美元,其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观,但毫无疑问,RFID有助于解决零售业两个最大的难题:商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品),而现在单是盗窃一项,沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元,如果一家合法企业的营业额能达到这个数字,就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计,这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。

  无源RFID标签本身不带电池,依靠读卡器发送的电磁能量工作。由于它结构简单、经济实用,因而获得广泛的应用。无源RFID标签由RFID IC、谐振电容C和天线L组成,天线与电容组成谐振回路,调谐在读卡器的载波频率,以获得最佳性能。

  RFID标签天线)线)在介质基板上压印或印刷刻腐的盘旋状天线。天线形式由载波频率、标签封装形式、性能和组装成本等因素决定。例如,频率小于400KHz时需要mH级电感量,这类天线MHz时,仅需几个礖,几圈线绕电感就可以,或使用介质基板上的刻腐天线。

  选择天线后,下一步就是如何将硅IC贴接在天线上。IC贴接也有两种基本方法:(1)使用板上芯片(COB);(2)裸芯片直接贴接在天线上。前者常用于线绕天线;而后者用于刻腐天线。CIB是将谐振电容和RFID IC一起封装在同一个管壳中,天线则用烙铁或熔焊工艺连接在COB的2个外接端了上。由于大多数COB用于ISO卡,一种符合ISO标准厚度(0.76)规格的卡,因此COB的典型厚度约为0.4mm。两种常见的COB封装形式是IST采用的IOA2(MOA2)和美国HEI公司采用的WorldⅡ。

  裸芯片直接贴接减少了中间步骤,广泛地用于低成本和大批量应用。直接贴接也有两种方法可供选择,(1)引线)倒装工艺。采用倒装工艺时,芯片焊盘上需制作专门的焊球,材料是金的,高度约25祄,然后将焊球倒装在天线的印制走线上。引线焊接工艺较简单,裸芯片直接用引线焊接在天线上,焊接区再用黑色环氧树脂密封。对小批量生产,这种工艺的成本较低;而对于大批量生产,最好采有倒装工艺。

  无线RFID标签的性能受标签大小,调制形式、电路Q值、器件功耗以及调制深度的极大影响。下面简要地介绍它的工作原理。

  RFID IC内部备有一个154位存储器,用以存储标签数据。IC内部还有一个通导电阻极低的调制门控管(CMOS),以一定频率工作。当读卡器发射电磁波,使标签天线电感式电压达到VPP时,器件工作,以曼彻斯特格式将数据发送回去。

  数据发送是通过调谐与去调谐外部谐振回路来完成的。具体过程如下:当数据为逻辑高电平时,门控管截止,将调谐电路调谐于读卡器的截波频率,这就是调谐状态,感应电压达到最大值。如此进行,调谐与去调谐在标签线圈上产生一个幅度调制信号,读卡器检测电压波形包络,就能重构来自标签的数据信号。

  门控管的开关频率为70KHz,完成全部154位数据约需2.2ms。在发送完全部数据后,器件进入100 ms的休眠模式。当一个标签进入休眠模式时,读卡器可以去读取其它标签的数据,不会产生任何数据冲突。当然,这个功能受到下列因素的影响:标签至读卡器的距离、两者的方位、标签的移动以及标签的空间分布。

  MCRF 355/360是Microchip公司生产的13.56MHz器件。355既可用于COB,也可用于直接贴接;而360内部有1个100pf电容,只需外部电感。该器件近乎以100%调制发送数据,调制深度决定了标签的线圈电压从“高”至“低”的变化,亦即区分调谐状态和去调谐状态。

  外接元件值通常在三分之一至二分之一处优化。例如,在天线A与天线圈的线连接在天线在天线B至VSS之间。

  为了达到设计的性能,标签应准确地调谐在读卡器的载波频率。然而使用的元件总会有偏差的,引起读数距离的变化。电感的误差可控制在1~2%以内,因此读数距离主要由电容误差引起的。外接电容的误差应在5%以内,Q值大于100。MCRF360R的内部电容是用氧化硅制作的,同一硅片上的误差在5%以内,而不同批次的误差在10%左右。

  MCRF355/360的存储器数据可以托付生产厂在出厂前编程好,也可以在现场用接触式编程器编程.

  不同频段的RFID产品会有不同的特性,本文详细介绍了无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。

  目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。

  其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。

  2. 除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。

  4.低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。

  在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀活着印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式 的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。

  2. 除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离。

  甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,144177黄大仙救世网,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。

  1. 在该频段,全球的定义不是很相同-欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz,北美定义的频段为902到905MHz之间,在日本建议的频段为950到956之间。该频段的波长大概为30cm左右。

  2. 目前,该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW)。 可能欧洲限制会上升到2W EIRP。

  3. 甚高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水,灰尘,雾等悬浮颗粒物资。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。

  4. 电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。

  a) ISO/IEC 18000-6 定义了甚高频的物理层和通讯协议;空气接口定义了Type A和Type B两部分;支持可读和可写操作。

  c) Ubiquitous ID 日本的组织,定义了UID编码结构和通信管理协议。

  在将来,甚高频的产品会得到大量的应用。例如WalMart, Tesco, 美国国防部和麦德龙超市都会在它们的供应链上应用RFID技术。

  有源RFID具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大,可靠性高和兼容性好等特点,与无源RFID相比,在技术上的优势非常明显。被广泛地应用到公路收费、港口货运管理等应用中。

  由射频标签、识读器和计算机网络组成的自动识别系统。通常,识读器在一个区域发射能量形成电磁场,射频标签经过这个区域时检测到识读器的信号后发送存储的数据,识读器接收射频标签发送的信号,解码并校验数据的准确性以达到识别的目的。

  射频识别系统通常由电子标签(射频标签)和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的电子数据,常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上,作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息,通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令,电子标签根据收到的阅读器的命令,将内存的标识性数据回传给阅读器。

  属于RFID技术,一个无电源的电路,有接收天线和电路组成,电路里面的存储器存着一些信息,用来代表商品的属性。当天线接收到信号时,它把接收到的电磁波转换成本机使用的电力,并且把收到信息进行验证,并发送回去。

Power by DedeCms