物联网技术:射频识别技术RFID解析
01
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什么是RFID?
RFID 是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,最大的特点就是可以实现1-6米不等的非接触式被读取。也常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签。我们身边最常见的应用莫过于第二代身份证、学生证、普通商品及重要资产管理等。
02
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RFDI的基本构成?
RFDI射频技术主要由EPC标签、读写器、Savant(中间件)、ONS服务器、
EPCIS服务器组成。
1、EPC标签
EPC(Electronic Product Code)即为电子产品代码,可以理解为物体的“身份证”可以实现非接触式被读取,EPC标签的诞生使得万物互联成为了可能,任何的物体都实现可以数字化入网。
EPC标签1999年起源于美国,2003年进入推广普及阶段,2005年零售巨头沃尔玛开始正式大规模应用。1-6米的距离让读写器探测到,EPC电子标签采用全球统一标准,价格比较便宜。在构成方面,它所形成的标签是由芯片+标签天线(耦合元件,在标签和读写器间传递射频信号)构成。
EPC具有多种类型,主要可以从供电方式;频率;封装形式等多维度进行区分。
第一,供电方式上,主要分为标签是部分供电(半有源)、还是全部供电(有源)、还是不需要供电(无源),是否需要供电直接影响到标签特性,如带电的可以自己发送一定距离的射频信号,这样读写器就能更快的读取到标签信息。
就好比不带电的标签需要完全等着射频信号靠近自己产生感应电流,把自己芯片里面的信息给读写器,而带电的标签则可以自己传递一段距离,更加积极主动,自然也更容易传递信息给读写器。
第二,在射频频率以及封装形式上也可以进行区分。首先,在射频频率上,主要可以分为低、中、高、微波等4种,频率越高,受外界环境影响越小、信息交互距离也越远(1-几十米甚至上百米)、传输速度越快、安全性也越高;其次,封装形式上主要可分为纸状、玻璃管、线性、圆形、信用卡等,适用于不同需求及场景可以灵活定制。
2、读写器
顾名思义,就是来读取和写入EPC标签信息的设备,可分为手持式和固定式;按照功能可分为阅读器(只能读取标签)、编程器(只能写入标签)、读写器(既能读取也能写入标签)。读写器主要基于WiFi、ZigBee等窝蜂通讯协议进行通讯,通过耦合元件实现射频信号的空间耦合(耦合可理解为相互发生紧密联系,发生相互影响)。
3、Savant(中间件)
Savant(中间件)是一种分布式操作软件,是处于读写器与局域网和Internet之间的中间体。可与其它的Savant系统进行信息交流,主要可实现数据缓存、过滤、处理等功能,EPC标签信息通过Savant处理后发送到局域网和Internet。
那么到底什么是中间体呢?
中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。
我们可以理解为在操作系统软件(之上)与用户的应用软件(之下)之间,主要是为上层应用开发提供统一的平台和运行环境,并封装不同操作系统提供API接口,向应用提供统一的标准接口(为了避免重复开发,将通用性的功能封装成标准接口,实现模块化,便于软件应用调用,最小代价复用最多逻辑),使应用的开发和运行与操作系统无关,实现其独立性@解耦(使得各模块影响和关联度变小)。
举个也许不是很恰当的例子,自己要买很多套房子,要是没找中介需要自己去找比较麻烦,但是通过找中介(类似中间件作用),只需要说明对房子的要求并支付佣金,不需要自己去一次次谈判,一次次找房,什么事情都不需要自己操心,房产证送到自己手上,就可以解决问题。
4、服务器:主要有EPCIS服务器和ONS服务器。
EPCIS服务器,由商品制造商来维护,将自己的产品信息存放到这个服务器中,供调取。
ONS服务器,即对象名解析服务(Object Name Service),它和域名解析服务(DNS)的基本原理相同(主要区别就是一个是用来解析网站地址、一个是解析电子商品码地址),主要用来处理电子产品码ID与相应的EPCIS信息服务器PML地址的映射管理和查询;当获取到EPCIS信息服务器PML地址后便可访问EPCIS服务器获取到产品具体信息。
03
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RFID技术原理
技术原理可以用几句话来概括,EPC标签与读写器通过电感耦合等方式接收标签ID信息,基于网络传输去请求ONS服务器中EPC标签ID对应的EPCIS服务器地址,ONS服务器完成获取EPCIS服务器地址任务后,接下来便可以访问这个EPC标签ID对应的产品信息地址,也就是EPCIS服务器,最终实现该标签的读写。
04
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RFID标签与普通的条码识别的区别
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