【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 寫器之間的通訊。RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)一個(gè)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(shí)現(xiàn)單品級(jí)的物品編碼。當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的作用區(qū)域，就可以根據(jù)電感耦合原理（近場(chǎng)作用范圍內(nèi)）或電磁反向散射耦合原理（遠(yuǎn)場(chǎng)作用范圍內(nèi)）在標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個(gè)電流強(qiáng)度超過一個(gè)閾值，就將激活RFID標(biāo)簽芯片電路工作，從而對(duì)標(biāo)簽芯片中的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫操作，微控制器還可以進(jìn)一步加入諸如密碼或防碰撞算法等復(fù)雜功能。RFID標(biāo)簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀/寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分。時(shí)鐘發(fā)生器微控制器電壓調(diào)節(jié)器存儲(chǔ)單元接收器發(fā)射器應(yīng)用程序接口射頻接口邏輯控制單元主機(jī)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(chǔ)設(shè)施，一方面，RFID標(biāo)簽返回的微弱電磁信號(hào)通過天線進(jìn)入讀寫器的射頻模塊中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號(hào)處理單元對(duì)其進(jìn)行必要的加工整形，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)別或讀/寫操作；另一方面，上層中間件及應(yīng)用軟件與讀寫器進(jìn)行交互，實(shí)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(shí)，讀寫器會(huì)對(duì)RFID標(biāo)簽原子事件進(jìn)行去重過濾或簡(jiǎn)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(yīng)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(shí)現(xiàn)一部分中間件的功能，如信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶位錯(cuò)誤校驗(yàn)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(shì)，還將具備更加強(qiáng)大的前端控制功能，例如直接與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的其它設(shè)備進(jìn)行交互甚至是作為控制器進(jìn)行在線調(diào)度。在物聯(lián)網(wǎng)中，讀寫器將成為同時(shí)具有通訊、控制和計(jì)算（munication, control, puting）功能的C3核心設(shè)備。 天線（antenna）是RFID標(biāo)簽和讀寫器之間實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。RFID系統(tǒng)中包括兩類天線，一類是RFID標(biāo)簽上的天線，由于它已經(jīng)和RFID標(biāo)簽集成為一體，因此不再單獨(dú)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(shù)來實(shí)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(shí)際應(yīng)用中，天線設(shè)計(jì)參數(shù)是影響RFID系統(tǒng)識(shí)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(yīng)用環(huán)境的特點(diǎn)對(duì)方向特性、極化特性和頻率特性等進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。 　　中間件（middleware）是一種面向消息的、可以接受應(yīng)用軟件端發(fā)出的請(qǐng)求、對(duì)指定的一個(gè)或者多個(gè)讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應(yīng)用軟件返回結(jié)果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。中間件在RFID應(yīng)用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景、硬件接口、適用標(biāo)準(zhǔn)造成的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層應(yīng)用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)的信息環(huán)境下業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。中間件的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)還可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)讀寫器的讀寫器事件進(jìn)行過濾、聚合和計(jì)算，抽象出對(duì)應(yīng)用軟件有意義的業(yè)務(wù)邏輯信息成業(yè)務(wù)事件，以滿足來自多個(gè)客戶端的檢索、發(fā)布/訂閱和控制請(qǐng)求。 應(yīng)用軟件（application software）是直接面向RFID應(yīng)用最終用戶的人機(jī)交互界面，協(xié)助使用者完成對(duì)讀寫器的指令操作以及對(duì)中間件的邏輯設(shè)置，逐級(jí)將RFID原子事件轉(zhuǎn)化為使用者可以理解的業(yè)務(wù)事件，并使用可視化界面進(jìn)行展示。由于應(yīng)用軟件需要根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同企業(yè)進(jìn)行專門制定，因此很難具有通用性。從應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來說，使用者在應(yīng)用軟件端的用戶體驗(yàn)是判斷一個(gè)RFID應(yīng)用案例成功與否的決定性因素之一。 RFID技術(shù)的基本工作原理RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理,見圖23。電子標(biāo)簽受到信號(hào)，被激活并發(fā)出正確信號(hào)讀寫器通過天線發(fā)出信號(hào)讀寫器天線電子標(biāo)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(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及天線三個(gè)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(qū)動(dòng) Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí) Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。以RFID 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成, 感應(yīng)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(jié)構(gòu)和技術(shù)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(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。 在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)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(yīng)用(1)RFID在車間流水線上的應(yīng)用。①車間流水線應(yīng)用。RFID就是電子工票，在車位上安裝一個(gè)RFID電子閱讀器，工人在做完一扎衣服后刷下工票卡，可以實(shí)時(shí)采集工人生產(chǎn)信息：對(duì)車間現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(chǎng)之間建立了一個(gè)信息平臺(tái)，每個(gè)工人的生產(chǎn)進(jìn)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(dá)到工人的屏幕，幫助管理人員平衡各生產(chǎn)線產(chǎn)能，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)工人計(jì)件工資，評(píng)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(tái)設(shè)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(shè)定工人的目標(biāo)績(jī)效和報(bào)警功能； 支持工票的改數(shù)和扣數(shù)功能； 支持QC質(zhì)量檢查； 支持LED看板管理。 　 ③實(shí)施價(jià)值?！　o需條碼或紙質(zhì)工票,節(jié)省紙張； 　　自動(dòng)統(tǒng)計(jì)工人計(jì)件工資,節(jié)省人手； 　　生產(chǎn)工時(shí)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì),提高計(jì)劃與調(diào)度能力； 　　工人目標(biāo)績(jī)效考核,改善生產(chǎn)效率。(2)RFID在服裝行業(yè)的應(yīng)用。目前RFID技術(shù)在服裝行業(yè)的應(yīng)用越來越收到服裝企業(yè)主的重視，通過RFID技術(shù)提供供應(yīng)鏈管理的透明度，提高庫(kù)存轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)率，減少缺貨損失，提升門店的消費(fèi)體驗(yàn). 通過RFID技術(shù)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(diǎn)數(shù)快，提高物流作業(yè)效率； 　準(zhǔn)：數(shù)據(jù)準(zhǔn)，在供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)服裝的流通數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確； 　　 防：通過嵌入RFID芯片到服裝內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)防竄貨和防偽功效，而且還提高物流效率；　 服務(wù)：通過RFID智能商店，提高消費(fèi)者體驗(yàn)，通過互動(dòng)，更多商品的展示，快速響應(yīng)消費(fèi)者需求來提高服務(wù)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(yīng)用，據(jù)調(diào)查至少有5億枚電子標(biāo)簽應(yīng)用在全球的服裝應(yīng)用上，目前在中國(guó)RFID在服裝行業(yè)應(yīng)用處于剛剛起步階段，例如上海的商格科技在服裝的RFID應(yīng)用取得了一定的成就，國(guó)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(guó)內(nèi)服裝品牌多年的老難題。 隨著RFID技術(shù)不斷在中國(guó)服裝行業(yè)的深度應(yīng)用，RFID技術(shù)會(huì)給服裝品牌商帶來革命性的改變，有利于中國(guó)品牌服裝的信息化建設(shè)，供應(yīng)鏈的管理，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 (3)RFID技術(shù)在世博會(huì)的應(yīng)用。 未來商店：于2009年投入運(yùn)營(yíng)至今的世博未來商店以全國(guó)獨(dú)有的基于RFID的商業(yè)模式取勝：顧客登記信息領(lǐng)取IC卡和掌上電腦后進(jìn)入商店選購(gòu)商品，如需購(gòu)買任何一款世博會(huì)特許商品，只要將掌上電腦對(duì)準(zhǔn)掃描商品便可獲知商品的介紹及價(jià)格等各類信息，顧客可以藉此了解商品，如果滿意可進(jìn)行訂購(gòu)。在結(jié)賬時(shí)，顧客也無需排隊(duì)，只需要在結(jié)賬時(shí)刷一下身份卡，就知道哪張賬單該你付。整個(gè)流程都貫穿了RFID， RFID技術(shù)的應(yīng)用推廣正需要這樣創(chuàng)新的商業(yè)模式設(shè)計(jì)及流程運(yùn)作來推動(dòng)。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(gòu)買奧運(yùn)會(huì)特許商品的顧客不妨再去上海體驗(yàn)一下購(gòu)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(yīng)鏈中將全面運(yùn)用RFID電子標(biāo)簽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)食品的安全信息全程溯源。進(jìn)入園區(qū)的蔬菜、水果、水產(chǎn)品、蛋等初級(jí)產(chǎn)品及配送的餐飲半成品等，包裝袋上都將戴上RFID標(biāo)簽，這個(gè)標(biāo)簽會(huì)儲(chǔ)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(zhì)期等信息，在專供世博食品的物流貨車上也配備相應(yīng)的RFID設(shè)備，對(duì)裝載冷藏、冷凍食品的車輛配備RFID等溫度連續(xù)監(jiān)控設(shè)備。在食品進(jìn)入園區(qū)時(shí)，工作人員通過手持式RFID讀取器，就能在現(xiàn)場(chǎng)快速追溯食品和原料的來源。 　　在車輛交通安全方面，世博會(huì)主辦方將采用RFID技術(shù)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(duì)、過車自動(dòng)檢測(cè)、圖像觸發(fā)抓拍、車牌圖像智能識(shí)別、自動(dòng)放行、黑名單布控及即時(shí)報(bào)警等功能，為世博會(huì)區(qū)域車駕安全提供堅(jiān)實(shí)保障。 　　此外，RFID技術(shù)還廣泛應(yīng)用于世博會(huì)的物流配送、證件管理、導(dǎo)游機(jī)、機(jī)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(shù)保駕上海世博會(huì)專題）。筆者認(rèn)為RFID在世博會(huì)上帶來的妙處唯有親臨其中方能有更深刻的體會(huì)，一個(gè)個(gè)精彩的、活生生的RFID解決方案、應(yīng)用案例、實(shí)施項(xiàng)目和創(chuàng)新成果屆時(shí)都將現(xiàn)場(chǎng)直播，RFID業(yè)界的同仁如果有機(jī)會(huì)去看世博會(huì)，或?qū)⒂幸馔獾氖斋@，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(duì)上海世博會(huì)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(huì)的展示將進(jìn)一步走向市場(chǎng)。市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化是業(yè)界一直以來對(duì)RFID發(fā)展進(jìn)程的一個(gè)期待。毋庸置疑，每年的重大活動(dòng)都為RFID的應(yīng)用創(chuàng)造了商機(jī)，這成為了一個(gè)相對(duì)固定的RFID應(yīng)用市場(chǎng)，此次世博會(huì)的籌備過程中，已經(jīng)有若干廠商基于政府層面的拉動(dòng)和企業(yè)自身實(shí)力接受挑戰(zhàn)，取得了RFID的投資回報(bào)，特別是上海和以上海為中心的長(zhǎng)三角地區(qū)在為世博會(huì)做出貢獻(xiàn)的同時(shí)也贏了自身RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 在物聯(lián)網(wǎng)廣受關(guān)注的時(shí)代，上海幸運(yùn)的借世博會(huì)贏得了一個(gè)很大的推力，RFID在世博會(huì)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)全國(guó)著手布局、積極推動(dòng)RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的城市來說是一個(gè)很好的借鑒。正所謂“隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無聲”，RFID隨著物聯(lián)網(wǎng)的春風(fēng)潛移默化的融入到規(guī)模宏大的世博會(huì)應(yīng)用之中，在參與、呈現(xiàn)、融合與體驗(yàn)中引領(lǐng)著多城市、多行業(yè)和多企業(yè)之中RFID的成長(zhǎng)，孕育著預(yù)期之內(nèi)與預(yù)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(yīng)鏈的應(yīng)用?！　?供應(yīng)鏈合作關(guān)系一般是指：在供應(yīng)鏈內(nèi)部?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的成員之間形成的一種協(xié)調(diào)關(guān)系，以保證實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定的目標(biāo)或效益。建立供應(yīng)鏈合作伙伴關(guān)系的目的，在于通過提高信息共享水平，減少整個(gè)供應(yīng)鏈間企業(yè)產(chǎn)品的庫(kù)存總量、人員溝通成本等等，降低成本和提高整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)作績(jī)效[10]。 隨著市場(chǎng)需求不確定性的增強(qiáng)，合作各方要盡可能削弱需求不確定性的影響和風(fēng)險(xiǎn)。供應(yīng)鏈合作伙伴關(guān)系絕不應(yīng)該僅考慮企業(yè)之間的交易價(jià)格本身，還有很多方面值得雙方關(guān)注。比如，制造商總是期望他的供應(yīng)商完善服務(wù)，搞好技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(dāng)有卡靠近模塊時(shí)，模塊會(huì)以韋根或UART方式輸出ID卡卡號(hào)，用戶僅需簡(jiǎn)單的讀取即可，在串口方式下，可工作在主動(dòng)與被動(dòng)的模式。可選低功耗模式，功耗低至15uA（是普通模塊的1／2000），而仍然保持自動(dòng)尋卡功能，特別適合于電池供電場(chǎng)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(yīng)門鎖、考勤等系統(tǒng)的應(yīng)用。TX125模塊如圖24所示。TX125系列模塊的特點(diǎn)如下。圖24 TX125模塊(1)體積小巧、簡(jiǎn)單、易用、性價(jià)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(dòng)尋卡功能；(4)特別適合于電池供電場(chǎng)合；(5)讀寫卡距離遠(yuǎn)（可達(dá)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(jī)；(8)使用UART接口時(shí)，可以選擇波特率9600 或 19200； (9)自動(dòng)尋卡，檢測(cè)到卡片就可主動(dòng)發(fā)送；(10)根據(jù)需要，可選擇UAR或Wigand接口與任何MCU進(jìn)行連接。 電氣參數(shù)工作溫度：25℃～+85℃；貯存溫度：55℃～+125℃；每個(gè)管腳的對(duì)地電壓：℃～+℃；VCC對(duì)地的電壓（5V）：℃～+℃；每個(gè)管腳的最大IO：30uA；濕度（相對(duì)溫度）：5%～95%。超出“絕對(duì)最大額定值”列出的值的條件下工作會(huì)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(zhǎng)時(shí)間工作在絕對(duì)最大額定值條件下，否則會(huì)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(hào)參數(shù)