rfid在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域的應(yīng)用探討(編輯修改稿)
2024-09-25 23:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 讀取的速度和正確性的問題，以及如何在運輸途中合理分布閱讀器讀取點等統(tǒng)籌安排等問題。 作戰(zhàn)環(huán)境有高溫、低溫、濕熱、淋雨等多種復(fù)雜自然環(huán)境，對標(biāo)簽的抵抗惡劣環(huán)境提出了更高的環(huán)境要求。 從后勤保障供應(yīng)鏈的角度看，野戰(zhàn)條件相對平 時固定營房及作業(yè)場所而言，室外、野外操作較多，要求設(shè)備對溫度、濕度、陽光、降水等自然環(huán)境條件有較強的適應(yīng)性。由于野站環(huán)境各種裝備車輛集中，設(shè)備數(shù)量多，電纜布線不規(guī)則，可能會產(chǎn)生多種電磁干擾。野戰(zhàn)條件對射頻識別技術(shù)的要求是識別距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強、可靠性高，使用操作簡便，可安裝在露天環(huán)境、拆裝方便，盡可能少的維護(hù) 。 因此， RFID 的應(yīng)用也受到了以上環(huán)境因素的影響，無論 RFID 的標(biāo)簽還是 RFID 的系統(tǒng)架設(shè)都要根據(jù)實地考察和環(huán)境分析制定需求分析，以免盲目的套用現(xiàn)成方案造成重大的問題。 標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)簽 射頻標(biāo)簽的通信 標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)簽芯片設(shè)計的依據(jù)，目前國際上與 RFID 相關(guān)的通信標(biāo)準(zhǔn)主要有 :ISO/IEC 18000 標(biāo)準(zhǔn) ，如表 1， ISO11785（低頻）， ISO/IEC 14443 標(biāo)準(zhǔn)（ ）， ISO/IEC 15693 標(biāo)準(zhǔn)（ ）， EPC 標(biāo)準(zhǔn)（包括 Class0, Class1 和 GEN2 等三種協(xié)議 ,涉及 HF 和UHF 兩種頻段） ,DSRC標(biāo)準(zhǔn)（歐洲 ETC標(biāo)準(zhǔn)，含 ）。目前電子標(biāo)簽芯片的國際標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了融合的趨勢， ISO/IEC 15693 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為 ISO18000－ 3標(biāo)準(zhǔn)的一部分， EPC GEN2標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)啟動向 ISO18000－ 6 Part C 標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化。 標(biāo)準(zhǔn)號 內(nèi)容 應(yīng)用領(lǐng)域 18000－ 1 一般參數(shù)定義 18000－ 2 135kHz 以下空氣接口參數(shù) 適合短距離紙類標(biāo)簽，如門禁卡 18000－ 3 空氣接口參數(shù) 適合中距離使用，如貨架 18000－ 4 空氣接口參數(shù) 適合較長距離使用 18000－ 6 860MHz－ 930MHz 空氣接口參數(shù) 適合較長距離 18000－ 7 空氣接口參數(shù) 一種頻段選擇，易被其它通信器材干擾 表 1 ISO18000 標(biāo)準(zhǔn) 2020 年 底 ， EPCglobal批準(zhǔn)了向 EPCglobal 成員和簽訂了 EPCglobal IP 協(xié)議的單位免收專利費的空中接口新標(biāo)準(zhǔn) ——EPC Gen2，這一標(biāo)準(zhǔn)是無線射頻識別（ RFID）技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)品電子代碼（ EPC）組成的 EPCglobal 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ) ， 給物流行業(yè)帶來了革命性的變革，推動了供應(yīng)鏈管理和物流管理向智能化方向發(fā)展。 UHF 第二代空中接口協(xié)議，是由全球 60 多家頂級公司開發(fā)的并達(dá)成一致用于滿足終端用戶需求的標(biāo)準(zhǔn)，是在現(xiàn)有 4 個標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上整合并發(fā)展而來的。這 4 個標(biāo)準(zhǔn)是： 1. 英國大不列顛科技集團(tuán) （ BTG）的 ISO180006A 標(biāo)準(zhǔn)； 2. 美國 Intermec 科技公司（ Intermec Technologies）的 ISO180006B 標(biāo)準(zhǔn)； 3. 美國 Matrics 公司（近期被美國 Symbol科技公司收購）的 Class 0 標(biāo)準(zhǔn)； 4. Alien Technology 公司的 Class 1 標(biāo)準(zhǔn)。 UHF Gen2 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點主要如下： 1）開放標(biāo)準(zhǔn) 2）尺寸縮小、存儲容量增大、設(shè)置了專門的口令 3）保證了各廠商產(chǎn)品的兼容性 4）設(shè)置了 ―滅活 ‖指令（ Kill） 5） 更廣泛的頻譜與射頻分布 6）較高的讀取率 軍用 RFID標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該具有自己的獨特性，能夠充分保證軍用物流的使用，構(gòu)建完善的軍用 RFID 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。在此基礎(chǔ)上，再兼顧與民用 RFID 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的兼容，以利于軍民一體物流的實現(xiàn)。 頻段特點的融合 —— 雙 /多頻閱讀 由于 RFID目前使用的頻段與軍用無線通信的一些頻段有重合之處，所以為了避免對軍事頻率的影響，多頻段的標(biāo)簽非常重要。同時，發(fā)揮各個頻段各自的特點，有利于克服多種環(huán)境下的不利因素。各頻段特點和應(yīng)用范圍如表 2。 頻段 描述 作用距離 穿透能力 125~134KHz 低頻 (LF) 45cm 能穿透大部分 物體 ~ 高頻（ HF） 1~3m 勉強能穿透金屬和液體 400~1000MHz 超高頻（ UHF） 3~9m 穿透能力較弱 微波 (Microware) 3m 穿透能力最弱 表 2 RFID 各頻段特點和應(yīng)用領(lǐng)域 低頻段射頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時，低頻標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于 1 米。 軍事上，長波是有用的，主要是地下（坑道）通信可以考 慮用這個頻段。這一波段的主要缺點是容量小，天線的尺寸大。因此，地下通信現(xiàn)在仍多數(shù)采用短波。 中高頻段射頻標(biāo)簽的工作原理是通過電感（磁）耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。 由于歷史的原因，短波存在的問題是波段太擁擠。同時由于短波傳播遠(yuǎn)，容易產(chǎn)生互相干擾，因此，頻譜利用是一個問題。而且該頻段會影響軍用中重要的短波通信。 超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽簡稱為微波射頻標(biāo)簽，微波射頻標(biāo)簽可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時，射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻 射場的遠(yuǎn)區(qū)場內(nèi)，標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標(biāo)簽提供射頻能量，將有源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般大于 1m，典型情況為 4m～ 6m，最大可達(dá) 10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀 /寫。由于閱讀距離的增加，應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時出現(xiàn)多個射頻標(biāo)簽的情況，從而提出了多標(biāo)簽同
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