【文章內(nèi)容簡介】 寫器之間的通訊。RFID標簽中存儲一個唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高，其地址空間大大高于條碼所能提供的空間，因此可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。當RFID標簽進入讀寫器的作用區(qū)域，就可以根據(jù)電感耦合原理（近場作用范圍內(nèi)）或電磁反向散射耦合原理（遠場作用范圍內(nèi)）在標簽天線兩端產(chǎn)生感應電勢差，并在標簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個電流強度超過一個閾值，就將激活RFID標簽芯片電路工作，從而對標簽芯片中的存儲器進行讀/寫操作，微控制器還可以進一步加入諸如密碼或防碰撞算法等復雜功能。RFID標簽芯片的內(nèi)部結構主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分。讀寫器也稱閱讀器、詢問器（reader, interrogator），如圖22所示，是對RFID標簽進行讀/寫操作的設備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。時鐘發(fā)生器微控制器電壓調(diào)節(jié)器存儲單元接收器發(fā)射器應用程序接口射頻接口邏輯控制單元主機系統(tǒng)天線供電圖22 RFID讀寫器讀寫器是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎設施，一方面，RFID標簽返回的微弱電磁信號通過天線進入讀寫器的射頻模塊中轉換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處理單元對其進行必要的加工整形，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對RFID標簽的識別或讀/寫操作；另一方面，上層中間件及應用軟件與讀寫器進行交互，實現(xiàn)操作指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)匯總上傳。在上傳數(shù)據(jù)時，讀寫器會對RFID標簽原子事件進行去重過濾或簡單的條件過濾，將其加工為讀寫器事件后再上傳，以減少與中間件及應用軟件之間數(shù)據(jù)交換的流量，因此在很多讀寫器中還集成了微處理器和嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)一部分中間件的功能，如信號狀態(tài)控制、奇偶位錯誤校驗與修正等。未來的讀寫器呈現(xiàn)出智能化、小型化和集成化趨勢，還將具備更加強大的前端控制功能，例如直接與工業(yè)現(xiàn)場的其它設備進行交互甚至是作為控制器進行在線調(diào)度。在物聯(lián)網(wǎng)中，讀寫器將成為同時具有通訊、控制和計算（munication, control, puting）功能的C3核心設備。 天線（antenna）是RFID標簽和讀寫器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設備。RFID系統(tǒng)中包括兩類天線，一類是RFID標簽上的天線，由于它已經(jīng)和RFID標簽集成為一體，因此不再單獨討論，另一類是讀寫器天線，既可以內(nèi)置于讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器的射頻輸出端口相連。目前的天線產(chǎn)品多采用收發(fā)分離技術來實現(xiàn)發(fā)射和接收功能的集成。天線在RFID系統(tǒng)中的重要性往往被人們所忽視，在實際應用中，天線設計參數(shù)是影響RFID系統(tǒng)識別范圍的主要因素。高性能的天線不僅要求具有良好的阻抗匹配特性，還需要根據(jù)應用環(huán)境的特點對方向特性、極化特性和頻率特性等進行專門設計。 　　中間件（middleware）是一種面向消息的、可以接受應用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個或者多個讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應用軟件返回結果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。中間件在RFID應用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務場景、硬件接口、適用標準造成的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層應用軟件提供多層、分布式、異構的信息環(huán)境下業(yè)務信息和管理信息的協(xié)同。中間件的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)一個或多個讀寫器的讀寫器事件進行過濾、聚合和計算，抽象出對應用軟件有意義的業(yè)務邏輯信息成業(yè)務事件，以滿足來自多個客戶端的檢索、發(fā)布/訂閱和控制請求。 應用軟件（application software）是直接面向RFID應用最終用戶的人機交互界面，協(xié)助使用者完成對讀寫器的指令操作以及對中間件的邏輯設置，逐級將RFID原子事件轉化為使用者可以理解的業(yè)務事件，并使用可視化界面進行展示。由于應用軟件需要根據(jù)不同應用領域的不同企業(yè)進行專門制定，因此很難具有通用性。從應用評價標準來說，使用者在應用軟件端的用戶體驗是判斷一個RFID應用案例成功與否的決定性因素之一。 RFID技術的基本工作原理RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理,見圖23。電子標簽受到信號，被激活并發(fā)出正確信號讀寫器通過天線發(fā)出信號讀寫器天線電子標簽圖23 RFID工作原理一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及天線三個部份所組成。 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅動 Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應用程序做相應的處理。以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成, 感應偶合(Inductive Coupling) 及反向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。 閱讀器根據(jù)使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。 在實際應用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。 RFID行業(yè)應用(1)RFID在車間流水線上的應用。①車間流水線應用。RFID就是電子工票，在車位上安裝一個RFID電子閱讀器，工人在做完一扎衣服后刷下工票卡，可以實時采集工人生產(chǎn)信息：對車間現(xiàn)場進行實時管理、安排調(diào)度和效率改善。.電子工票系統(tǒng)為管理人員、車間現(xiàn)場之間建立了一個信息平臺，每個工人的生產(chǎn)進度可以直接反饋到管理人員，管理人員的指令（例如通知等）也可以直接達到工人的屏幕，幫助管理人員平衡各生產(chǎn)線產(chǎn)能，實時統(tǒng)計工人計件工資，評估工人表現(xiàn)，從而提高服裝企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理決策能力。 　 ②主要功能。 支持前后臺設置工序； 支持車間交接和收發(fā)； 可以查詢工序的工藝做法； 查詢工人的產(chǎn)量和工資； 設定工人的目標績效和報警功能； 支持工票的改數(shù)和扣數(shù)功能； 支持QC質量檢查； 支持LED看板管理。 　 ③實施價值。　　無需條碼或紙質工票,節(jié)省紙張； 　　自動統(tǒng)計工人計件工資,節(jié)省人手； 　　生產(chǎn)工時實時統(tǒng)計,提高計劃與調(diào)度能力； 　　工人目標績效考核,改善生產(chǎn)效率。(2)RFID在服裝行業(yè)的應用。目前RFID技術在服裝行業(yè)的應用越來越收到服裝企業(yè)主的重視，通過RFID技術提供供應鏈管理的透明度，提高庫存轉轉率，減少缺貨損失，提升門店的消費體驗. 通過RFID技術基本上為服裝行業(yè)帶來四大類的利益： 　 快：物流效率快，貨品交接點數(shù)快，提高物流作業(yè)效率； 　準：數(shù)據(jù)準，在供應鏈的各個環(huán)節(jié)對服裝的流通數(shù)據(jù)采集準確； 　　 防：通過嵌入RFID芯片到服裝內(nèi)部，實現(xiàn)防竄貨和防偽功效，而且還提高物流效率；　 服務：通過RFID智能商店，提高消費者體驗，通過互動，更多商品的展示，快速響應消費者需求來提高服務水平，提升門店銷售額。 　　沃爾瑪2010年全力推廣RFID在服裝上的應用，據(jù)調(diào)查至少有5億枚電子標簽應用在全球的服裝應用上，目前在中國RFID在服裝行業(yè)應用處于剛剛起步階段，例如上海的商格科技在服裝的RFID應用取得了一定的成就，國內(nèi)已經(jīng)有小豬班納、伊美依格、杭州朗曼迪等服裝品牌公司采用了商格科技的可循環(huán)使用的RFID整體解決方案，來幫助服裝品牌公司解決物流積壓瓶頸，防偽防竄貨追蹤等一直困擾國內(nèi)服裝品牌多年的老難題。 隨著RFID技術不斷在中國服裝行業(yè)的深度應用，RFID技術會給服裝品牌商帶來革命性的改變，有利于中國品牌服裝的信息化建設，供應鏈的管理，提升國際競爭力。 (3)RFID技術在世博會的應用。 未來商店：于2009年投入運營至今的世博未來商店以全國獨有的基于RFID的商業(yè)模式取勝：顧客登記信息領取IC卡和掌上電腦后進入商店選購商品，如需購買任何一款世博會特許商品，只要將掌上電腦對準掃描商品便可獲知商品的介紹及價格等各類信息，顧客可以藉此了解商品，如果滿意可進行訂購。在結賬時，顧客也無需排隊，只需要在結賬時刷一下身份卡，就知道哪張賬單該你付。整個流程都貫穿了RFID， RFID技術的應用推廣正需要這樣創(chuàng)新的商業(yè)模式設計及流程運作來推動。世博未來商店目前在大眾中的知名度不斷攀升，世博特許商品火熱出售，銷售額持續(xù)上漲。在2008年購買奧運會特許商品的顧客不妨再去上海體驗一下購買世博特許商品的“大不同”[9]。 　　上海市食藥監(jiān)管部門表示，在世博食品供應鏈中將全面運用RFID電子標簽技術，實現(xiàn)食品的安全信息全程溯源。進入園區(qū)的蔬菜、水果、水產(chǎn)品、蛋等初級產(chǎn)品及配送的餐飲半成品等，包裝袋上都將戴上RFID標簽，這個標簽會儲存種植養(yǎng)殖企業(yè)或生產(chǎn)單位、品名、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、保質期等信息，在專供世博食品的物流貨車上也配備相應的RFID設備，對裝載冷藏、冷凍食品的車輛配備RFID等溫度連續(xù)監(jiān)控設備。在食品進入園區(qū)時，工作人員通過手持式RFID讀取器，就能在現(xiàn)場快速追溯食品和原料的來源。 　　在車輛交通安全方面，世博會主辦方將采用RFID技術的駕車安全管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)具有車輛和駕駛員電子證件雙卡配對、過車自動檢測、圖像觸發(fā)抓拍、車牌圖像智能識別、自動放行、黑名單布控及即時報警等功能，為世博會區(qū)域車駕安全提供堅實保障。 　　此外，RFID技術還廣泛應用于世博會的物流配送、證件管理、導游機、機器人、RFID手環(huán)和自助圖書館等諸多方面（詳情可參看RFID技術保駕上海世博會專題）。筆者認為RFID在世博會上帶來的妙處唯有親臨其中方能有更深刻的體會，一個個精彩的、活生生的RFID解決方案、應用案例、實施項目和創(chuàng)新成果屆時都將現(xiàn)場直播，RFID業(yè)界的同仁如果有機會去看世博會，或將有意外的收獲，觸發(fā)創(chuàng)新靈感，科技無處不在、創(chuàng)意無處不在。 　　上海市科委總工程師陳杰對上海世博會中的科技盛宴這樣表示：包括RFID在內(nèi)的很多科技成果通過世博會的展示將進一步走向市場。市場化和產(chǎn)業(yè)化是業(yè)界一直以來對RFID發(fā)展進程的一個期待。毋庸置疑，每年的重大活動都為RFID的應用創(chuàng)造了商機，這成為了一個相對固定的RFID應用市場，此次世博會的籌備過程中，已經(jīng)有若干廠商基于政府層面的拉動和企業(yè)自身實力接受挑戰(zhàn)，取得了RFID的投資回報，特別是上海和以上海為中心的長三角地區(qū)在為世博會做出貢獻的同時也贏了自身RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 在物聯(lián)網(wǎng)廣受關注的時代，上海幸運的借世博會贏得了一個很大的推力，RFID在世博會中的實踐經(jīng)驗對全國著手布局、積極推動RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的城市來說是一個很好的借鑒。正所謂“隨風潛入夜，潤物細無聲”，RFID隨著物聯(lián)網(wǎng)的春風潛移默化的融入到規(guī)模宏大的世博會應用之中，在參與、呈現(xiàn)、融合與體驗中引領著多城市、多行業(yè)和多企業(yè)之中RFID的成長，孕育著預期之內(nèi)與預期之外的RFID的普及，為發(fā)展民族的甚至世界的RFID力量摸索新的道路。 (4)RFID在供應鏈的應用?！　?供應鏈合作關系一般是指：在供應鏈內(nèi)部兩個或兩個以上獨立的成員之間形成的一種協(xié)調(diào)關系，以保證實現(xiàn)某個特定的目標或效益。建立供應鏈合作伙伴關系的目的，在于通過提高信息共享水平，減少整個供應鏈間企業(yè)產(chǎn)品的庫存總量、人員溝通成本等等，降低成本和提高整個供應鏈的運作績效[10]。 隨著市場需求不確定性的增強，合作各方要盡可能削弱需求不確定性的影響和風險。供應鏈合作伙伴關系絕不應該僅考慮企業(yè)之間的交易價格本身，還有很多方面值得雙方關注。比如，制造商總是期望他的供應商完善服務，搞好技術創(chuàng)新，實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設計等等。 TX125系列讀卡模塊TX125系列非接觸IC卡射頻讀卡模塊采用125KHz射頻基站。當有卡靠近模塊時，模塊會以韋根或UART方式輸出ID卡卡號，用戶僅需簡單的讀取即可，在串口方式下，可工作在主動與被動的模式?？蛇x低功耗模式，功耗低至15uA（是普通模塊的1／2000），而仍然保持自動尋卡功能，特別適合于電池供電場合。該讀卡模塊完全支持EM、TEMIC、TK及其兼容卡片的操作，非常適合于門禁、電子感應門鎖、考勤等系統(tǒng)的應用。TX125模塊如圖24所示。TX125系列模塊的特點如下。圖24 TX125模塊(1)體積小巧、簡單、易用、性價比高； (2)支持　EM、TEMIC、TK及其兼容卡； (3)可選低功耗模式，功耗低至15uA（是普通模塊的1／2000），而任然保持自動尋卡功能；(4)特別適合于電池供電場合；(5)讀寫卡距離遠（可達60150mm）；(6)接受批量客戶定制；(7)模塊內(nèi)部具有看門狗，永不死機；(8)使用UART接口時，可以選擇波特率9600 或 19200； (9)自動尋卡，檢測到卡片就可主動發(fā)送；(10)根據(jù)需要，可選擇UAR或Wigand接口與任何MCU進行連接。 電氣參數(shù)工作溫度：25℃～+85℃；貯存溫度：55℃～+125℃；每個管腳的對地電壓：℃～+℃；VCC對地的電壓（5V）：℃～+℃；每個管腳的最大IO：30uA；濕度（相對溫度）：5%～95%。超出“絕對最大額定值”列出的值的條件下工作會造成器件的永久損壞。以上未涉及器件在這些條件或超出這些條件的功能操作。器件不能長時間工作在絕對最大額定值條件下，否則會影響其可靠性。 直流特性5V系列：VCC=+，器件都工作在建議的溫度范圍條件下，除非特別說明。如表25所示。表25 TX125工作直流特性符號參數(shù)