RFID信息系统设计 物联网工程与实践

1. 近年来，随着物联网技术在各个领域的应用，人们对于物体 的定位、跟踪及溯源变得越来越感兴趣。
2. 基于RFID射频识别技术的定位和跟踪管理信息化系统的建设， 也越来越引起人们的重视。
3. 同时，这些系统在经济、社会生产及生活的各个方面也起到 了积极的推动作用。
4. RFID信息系统的功能包括固定场所人员定位跟踪管理、资产定 位跟踪管理和仓库管理 。
6.4 RFID数据的收集及发送
1. 针对不同的RFID信息系统，RFID标签数据的收集和发送的具体 情况也各不相同，下面从简单的RFID信息系统和复杂RFID信息 系统两个方面来介绍应用系统的数据收集及发送。
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6.4.1 简单信息系统的RFID数据收集及发送
1. 典型的RFID系统主要由读写器、电子标签、中间件和应用系统 软件组成，简单的RFID系统涉及一个或多个RFID读写器，多个 读写器通过局域网或RS-232/485串口和一台主机进行数据交换。
4. RFID标签天线的设计对于生产高性能的电子标签是很重要的。 设计电子标签时，还要注意天线的结构优化技术、多标签天 线优化分配技术、智能波束扫描天线阵列技术等。
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6.3 RFID读写器的选取与设计
1. 对于不同的RFID信息系统，其要实现不同的物体识别和跟踪功 能，对所使用的RFID读写器的功能要求也有所区别。
2. 根据不同的RFID应用，需要选取或设计不同的RFID读写器。
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6.3.1 RFID读写器选取
1. RFID读写器作为RFID应用系统的重要组成部分，针对不同的项 目，选择合适的RFID读写器，将对于项目的顺利实施和降低成 本起着积极的作用。
2. 在选取RFID读写器时，还应该根据物联网应用的不同，进行合 适的外观设计。对于数据处理量不大的RFID应用，由于应用环 境相对简单，可以选择外观较小的RFID读写器。
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6.3.2 RFID读写器设计
1. 这里我们简单介绍一种新型RFID读写器的设计过程， 2. 其包括读写器硬件结构设计、主控模块设计、收发模块设计； 3. 读写器系统软件设计； 4. 防碰撞程序和读写器接口设计。
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图6-8 RFID读写器硬件系统结构框图
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图6-12 读写器接口设计
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6.1.3 RFID信息系统分类
1. 根据RFID技术应用规模的大小和数据服务中心的复杂程度，可 以将RFID信息系统分为简单的RFID信息系统、大型RFID信息系 统和复杂RFID信息系统。
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图6-2 基于RFID的门禁系统
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图6-3 RFID仓储管理系统拓扑图
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图6-5 基于RFID技术的食品安全追溯监控平台
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6.2.2 RFID标签设计
1. 一般而言，RFID标签的主要组成部分包括微处理器、无线收发 单元和电源单元。
2. RFID标签的设计主要包括芯片设计、天线设计、标签的封装设 计等。
3. 设计RFID芯片时需要注意芯片的功耗设计、标签芯片的存储设 计、防碰撞算法设计、电路技术设计和芯片安全技术设计等。
2. RFID数据的交换包括收集、传输及处理。这里以汽车衡自动计 量系统来描述简单RFID系统的数据收集及发送过程。
3. 如图6-13所示，称重系统和远程RFID自动识别技术结合起来可 以实现车辆无卸货自动称重。
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6.1 RFID信息系统简介
1. 如图6-1所示，RFID信息系统包括主机、读写器、天线、无线 射频（频谱）和标签。
2. 当标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应 电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息。
3. 读写器收到信息并解码后，送至主机进行有关数据处理，这 包括将处理后的RFID标签数据发送给一些大型的RFID应用系统
前言
1. 随着RFID技术的发展和RFID应用系统的推广，RFID设 备在各方面的性能得到了快速的提高。同时，RFID设 备的成本也逐渐下降。
2. 可以预见，随着物联网应用的更加深入，RFID技术在 未来将得到更加广泛的跨区域和跨行业的应用。
3. 目前，主要的RFID应用分为四种类型。第一，简单 RFID射频技术应用，比如门禁管理。第二，涉及复杂 通信网络的RFID应用，比如公共运输和物流跟踪及管 理。第三，智能家居型RFID应用，比如智慧冰箱和智 慧厨房。第四，其它各种具有创意的RFID应用，比如 多媒体旅游向导和智慧问答等。
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6.2 RFID标签选取与设计
1. 对于不同的RFID信息系统应用，使用的RFID标签的种类和功能 各不相同。为了充分发挥RFID信息系统的功能及保障信息系统 的稳定运行，可选取或设计不同的RFID标签。
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6.2.1 RFID标签选取
1. 首先，在购买超高频Leabharlann Baidu签时，必须了解UHF RFID标签的重要参 数，比如标签的大小、所使用频率、存储空间、封装材料、 读写距离及应用范围等。
2. 第二，在选择电子标签时，用户不要盲目追求低价格的产品， 要选用最适合完成高性能项目的电子标签。
3. 第三，RFID项目的建设及管理人员，应该注意RFID技术不是万 能的，在使用RFID技术的同时，必须结合管理流程的改造，才 能真正取得实效。因此，在购买电子标签时，用户必须多多 咨询RFID信息系统集成商。
2. 2010世博会在上海举行时，展览会的组织者在很多方 面使用了大量的RFID射频技术，建设了一个高效的实 时管理信息服务系统。这个系统不但对大量的展会组 织者、参展商、参观者、志愿者等各种各样的人进行 了安全有效的管理，该系统还提供了交通管理、信息 查询、票证防伪等快捷有效的信息化服务。
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6.1.2 RFID信息系统功能
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图6-1 RFID信息系统组成
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6.1.1 RFID信息系统背景
1. RFID信息化管理系统的应用有较长的历史。2003年6月， 在零售贸易展中，沃尔玛当时的信息主管（Chief Information Officer，CIO）Linda Dillman对听众说，沃 尔玛将要求供应商必须在2004年，在他们的商品中粘 贴有RFID标签,而且，2006年之前，所有的供应商必须 都这样做。