自动识别与RFID

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我是靠谱客的博主痴情羊，最近开发中收集的这篇文章主要介绍自动识别与RFID，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

在我的印象里，互联网没有计算机和手机就没法实现。学了物联网之后，感觉没有传感器和RFID 物联网就没有办法实现，这当然是我的主观印象，但也说明 RFID 和传感器对于物理网的重大意义。

	RFID技术研究与应用的目标是形成在全球任何地点。任何时间自动识别任何物品的物品识别体系。

看看，什么叫牌面，走向世界每个角落。还有一句更有牌面的。

	RFID技术为物联网的发展奠定了重要的基础。

什么是RFID？什么是自动识别技术？
自动识别的发展过程，由接触式最终发展为非接触式，安全性、内存容量等都在不断的改进。

1.0 版本条码技术

目前条码已经出现了几十种不同的码制，即码型、编码与应用的标准。例如一维条码的EAN码（EAN-8， EAN-13 ， UPC），Codabar 码等，堆叠线性条码的 PDF-417码、Code 16K 等，二维条码的QR码，CodeOne、DataMatrix 等。

条码用不同宽度的条（bar）与空（space）组成的符号形式来表示数字或字母。读取条码时，条码阅读器发射的光线被黑色的“条”吸收，白色的“空”将阅读器发射的光线发射回来。阅读器将接收到的光线转化为电信号，并将电信号解码还原出条码所表示的字符或数据，然后传送给计算机。
在这里插入图片描述
一维条码：
一维条码是指在一个方向（一般是水平）表达信息，而在垂直方向不表达任何信息。它由一系列不同宽度的条和空组成，因此又称为以为线性条码

优点：编码规则简单，条码阅读器造价较低。
缺点：数据容量较小，一般只能包含字母和数字；条码尺寸较大，空间利用率较低；一旦出现损坏将被拒读。用条码阅读器扫描条码时对条码的距离与角度有一定要求。
广泛使用 EAN-13条码，前2~3 位是国家代码，紧跟其后 4到5 位是厂家代码，后面的5位是商品代码，最后一位是校验码。

二维条码：
主要有以下几个特点：
（1）高密度编码，信息容量大，典型的QR码可以用信用卡2/3 的面积表示多达4296（又想起了我7酱）个字母或7089个数字字符，比一维条码的信息容量高很多倍。
（2）编码范围广，二维码可以表示照片、声音、文字、签字、指纹等数字信息，也可以表示多种语言文字，还可以表示图像数据。
（3）容错能力强，因破损、折叠、污染等引起局部损坏，破损面积不超过50%，软件可以根据容错算法正确地恢复出丢失的信息。
（4）纠错能力强，误码率低于千万分之一。
（5）成本低。在这里插入图片描述

2.0版本磁卡、IC技术

磁卡，通常磁卡的一面印刷有说明性信息，如插卡方向；另一面有磁层或磁条，一般是用 2~3 个磁道来记录有关信息数据。与各种读卡器进行配合。
磁卡成本低廉，易于推广，但是，在受压、被折、长时间磕碰、曝晒、高温等或者受到外部磁场的影响时，都会造成磁卡消磁，丢失数据而不能使用
IC卡（Integrated Circuit Card）它是通过集成电路芯片写入数据来进行识别的。 IC卡、IC卡读卡器，以及后台计算机管理系统组成了IC卡应用系统。

IC卡具有数据存储容量大、安全保密性好，读取方便与使用寿命长的优点。又分接触式IC卡和非接触式IC卡。

3.0 版本 RFID——主角，总是在最后登场

RFID : 利用无线射频信号空间耦合的方式来实现无接触的标签信息自动传输与识别的技术，又称为电子标签或射频标签。

1. 为什么RFID能够成为自动识别中的佼佼者呢？
一般来说，因为它有以下几个特点：

RFID芯片存储的数据量大，最多可达几KB 。（存储容量大）
RFID读写器读取RFID标签数据的距离从几厘米到上百米（辐射距离广）
RFID标签可以贴在货物的内部、包装箱、运输托盘或运输车辆上。
RFID读写器通过无线方式读取标签数据
RFID对环境要求较低，可以在多种环境下工作。
既可以读取数据，也可以写入数据，标签可以循环利用，读写过程自动完成
RFID可以应用到军事上，可以运用到军事上的一定是在同类产品中有先进性的。

基本原理与电磁感应有关。

2. 工作原理：
在这里插入图片描述

无源RFID标签，也称被动式RFID标签
当RFID标签接近读写器时，标签处于读写器天线形成的近场范围内。RFID标签天线通过电磁感应产生感应电流，感应电流驱动RFID芯片电路，电路将存储在标签中的标识信息发送给读写器，读写器天线再将接收到的标识信息发送给主机。

优点：体积小、重量轻、价格低、使用寿命长
缺点：读写距离短、存储数据较少、工作过程中容易收到周围电磁场的干扰（自己易受影响），一般用于商场货物、身份识别卡等运行环境比较好的应用。

有源RFID标签，也成为主动式RFID标签，不需要读写器传输能量，可以自己想读写器发送存储的标识信息，但是一般为节约能源，只有在收到读写器发送的读写指令时，才主动发送。

内置电池**，读写距离较远**、存储数据多，受干扰较小，标签体积较大，价格与维护成本较高，一般用于高价值物品的跟踪。

半主动式RFID，内置的电池在没有读写器访问的时候，只为芯片内很少的电路提供电源，只有在读写器访问时，内置电池才向RFID标签供电，以增加标签的读写距离，一般用与可重复使用的集装箱和物品的跟踪上。

实际上，读写器读出一个标签数据的距离要大于对一个标签写入数据的距离，一般写入数据的距离小于可读距离的50%~70%，因此，RFID标签的数据一般都需要通过编程的方式通过标签打印机写入。

3. 按工作频率进行分类：

低频RFID标签，频率 125~134.2KHz，一般为无源标签，读写距离 < 1m。

适合近距离、低传输速率、数据量较小的情况，如门禁、电子钱包，停车场收费管理
可以穿透水、有机组织和木材，适用于动物识别，牛、羊戴的耳钉式。

中高频，频率 13.56MHz，无源，< 1m ,可以做出卡式结构，我国第二代身份证内嵌有中高频RFID。
超高频和微波，超高频 902 ~ 928MHz，无源，有源，微波2.45 ~ 5.8 GHz。

超高频和微波绕射能力较弱，发送天线与接收天线之间不能有任何物体阻挡。因此，用于超高频和微波RFID标签的读写器天线被设计为定向天线，只有在天线定向波束范围内的电子标签才能被读写。
读写器天线辐射场为无源标签提供能量，无源标签的工作距离 > 1m ，典型值 4~7m，向有源标签发送读写指令，有源标签的最大工作距离 > 100m 。
微波一般用于远距离识别与对快速移动物体的识别。