射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境與接口方式介紹

　　RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用市場(chǎng)必將隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而擴(kuò)大。本文主要詳細(xì)介紹射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境與接口方式，具體的跟隨小編一起來了解一下。

　　射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽， 操作快捷方便。

　　短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。

　　RFID技術(shù)的應(yīng)用

　　1、在零售業(yè)中，條形碼技術(shù)的運(yùn)用使得數(shù)以萬計(jì)的商品種類、價(jià)格、產(chǎn)地、批次、貨架、庫存等

　　2、采用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，使得路橋、停車場(chǎng)等收費(fèi)場(chǎng)所避免了車輛排隊(duì)通關(guān)現(xiàn)象，減少了時(shí)間浪費(fèi)，從而極大地提高了交通運(yùn)輸效率及交通運(yùn)輸設(shè)施的通行能力;

　　3、在自動(dòng)化的生產(chǎn)流水線上，整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)均被置于嚴(yán)密的監(jiān)控和管理之下;

　　4、在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環(huán)境中，遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用改善了卡車司機(jī)必須下車辦理手續(xù)的不便;

　　5、在公交車的運(yùn)行管理中，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)準(zhǔn)確地記錄著車輛在沿線各站點(diǎn)的到發(fā)站時(shí)刻，為車輛調(diào)度及全程運(yùn)行管理提供實(shí)時(shí)可靠的信息。

　　射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境

　　一個(gè)完整的射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括讀寫器、電子標(biāo)簽、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備?？紤]到數(shù)據(jù)讀取、處理、傳輸?shù)葐栴}，還應(yīng)當(dāng)考慮讀寫器天線的安裝、傳輸距離的遠(yuǎn)近等問題。

　　射頻識(shí)別技術(shù)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)比較寬松，從應(yīng)用軟件系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境來看，可以在現(xiàn)有的任何系統(tǒng)上運(yùn)行基于任何編程語言的任何軟件。

　　計(jì)算機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)包括Windows、Linux、UNIX以及DOS平臺(tái)系統(tǒng)。

　　射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的接口方式

　?。?）RJ45

　　RF45和5類線配合使用在以太網(wǎng)絡(luò)中。8條線分成4組，分別由紅白、紅、綠白、綠、藍(lán)白、藍(lán)、棕白、棕共8種單一顏色或者白條色線組成。關(guān)于RJ45的接法有兩種，分別為T-568A和T-568B，兩種接法唯一的區(qū)別是線序不同。

　　RJ45傳輸信號(hào)較遠(yuǎn)，采用的是TCP／IP協(xié)議。

　?。?）RS-232

　　RS-232是目前比較流行的計(jì)算機(jī)串行接口。常用的RS-232接口有DB9和DB25兩種形式。

　　RS-232是電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)開發(fā)的實(shí)現(xiàn)廣泛的串行傳輸接口，用來連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備到數(shù)據(jù)通信設(shè)各。RS-232指定線和連接器的類型、連接器的接法以及每條線的功能、電壓、意義與控制過程。RS-232與ITU的V.24和V.28兼容。

　?。?）RS-485／ RS-422

　　RS－422是使用平穩(wěn)線的全雙工接口，比RS-232抗干擾能力更強(qiáng)。RS-422數(shù)據(jù)傳輸速 其他條件相同時(shí)，低頻系統(tǒng)的識(shí)別距離最近，其次是中高頻系統(tǒng)、微波系統(tǒng)，微波系統(tǒng)的識(shí)別距離最遠(yuǎn)。只要讀寫器的頻率發(fā)生變化，系統(tǒng)的工作頻率就會(huì)隨之改變。

　　射頻識(shí)別系統(tǒng)的有效識(shí)別距離和讀寫器的射頻發(fā)射功率成正比。發(fā)射功率越大，識(shí)別距離也就越遠(yuǎn)。但是電磁波產(chǎn)生的輻射超過一定的范圍時(shí)，就會(huì)對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)生有害的影響。因此，在電磁功率方面必須遵循一定的功率標(biāo)準(zhǔn)。

　　電子標(biāo)簽的封裝形式也是影響系統(tǒng)識(shí)別距離的原因之一。電子標(biāo)簽的天線越大，即電子標(biāo)簽穿過讀寫器的作用區(qū)域內(nèi)所獲取的磁通量越大，存儲(chǔ)的能量也越大。

　　應(yīng)用項(xiàng)目所需要的作用距離取決于多種因素：電子標(biāo)簽的定位精度；實(shí)際應(yīng)用中多個(gè)電子標(biāo)簽之間的最小距離；在讀寫器的工作區(qū)域內(nèi)，電子標(biāo)簽的移動(dòng)速度。

　　通常在RFID應(yīng)用中，選擇恰當(dāng)?shù)奶炀€，即可適應(yīng)長(zhǎng)距離讀寫的需要。例如，F(xiàn)astTrack傳送帶式天線就是設(shè)計(jì)安裝在滾軸之間的傳送帶上，REID載體則安裝在托盤或產(chǎn)品的底部，以確保載體直接從天線上通過。

　?。?）數(shù)據(jù)傳輸速率

　　對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說，速度是非常重要的因素。由于當(dāng)今不斷縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，要求讀取和更新RFID載體的時(shí)間越來越短。

　?、僦蛔x速率

　　RFID只讀系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于代碼的長(zhǎng)度、載體數(shù)據(jù)發(fā)送速率、讀寫距離、載體與天線間載波頻率，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制技術(shù)等因素。傳輸速率隨實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而不同。

　?、跓o源讀寫速率

　　無源讀寫REID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與只讀系統(tǒng)一樣，不過除了要考慮從載體上讀數(shù)據(jù)外，還要考慮往載體上寫數(shù)據(jù)。傳輸速率隨實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而有所變化。

　?、塾性醋x寫速率

　　有源讀寫RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與無源系統(tǒng)一樣，不同的是無源系統(tǒng)需要激活載體上的電容充電來通信。很重要的一點(diǎn)是，一個(gè)典型的低頻讀寫系統(tǒng)的工作速率可能僅為100字節(jié)／s或200字節(jié)/s。這樣，由于在一個(gè)站點(diǎn)上可能會(huì)有數(shù)百字節(jié)數(shù)據(jù)需要傳送，數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間就會(huì)需要數(shù)秒鐘，這可能會(huì)比整個(gè)機(jī)械操作的時(shí)間還要長(zhǎng)。EMS公司已經(jīng)通過采用數(shù)項(xiàng)獨(dú)到且專有的技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種低頻系統(tǒng)，其速率高于大多數(shù)微波系統(tǒng)。

　?。?）安全要求

　　安全要求，一般指的是加密和身份認(rèn)證。對(duì)一個(gè)計(jì)劃中的射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該就其安全要求做出非常準(zhǔn)確的評(píng)估，以便從一開始就排除在應(yīng)用階段可能會(huì)出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)攻擊。為此，要分析系統(tǒng)中存在的各種安全漏洞，攻擊出現(xiàn)的可能性等。

　?。?）存儲(chǔ)容量

　　數(shù)據(jù)載體存儲(chǔ)量的大小不同，系統(tǒng)的價(jià)格也不同。數(shù)據(jù)載體的價(jià)格主要是由電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量確定的。

　　對(duì)于價(jià)格敏感、現(xiàn)場(chǎng)需求少的應(yīng)用，應(yīng)該選用固定編碼的只讀數(shù)據(jù)載體。如果要向電子標(biāo)簽內(nèi)寫入信息，則需要采用EEPROM或RAM存儲(chǔ)技術(shù)的電子標(biāo)簽，系統(tǒng)成本會(huì)有所增加。

　　基于存儲(chǔ)器的系統(tǒng)有一個(gè)基本的規(guī)律，那就是存儲(chǔ)容量總是不夠用。毋庸置疑，擴(kuò)大系統(tǒng)存儲(chǔ)容量自然會(huì)擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。只讀載體的存儲(chǔ)容量為20位，有源讀寫載體的存儲(chǔ)容量從64B到32KB不等，也就是說在可讀寫載體中可以存儲(chǔ)數(shù)頁文本，這足以裝入載貨清單和測(cè)試數(shù)據(jù)，并允許系統(tǒng)擴(kuò)展。無源讀寫載體的存儲(chǔ)空間從48B到736B不等，它有許多有源讀寫系統(tǒng)所不具有的特性。

　?。?）RFID系統(tǒng)的連通性

　　作為自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展分支，RFID技術(shù)必須能夠集成現(xiàn)存的和發(fā)展中的自動(dòng)化技術(shù)。重要的是，REID系統(tǒng)應(yīng)該可以直接與個(gè)人計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器或工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口模塊（現(xiàn)場(chǎng)總線）相連，從而降低安裝成本。連通性使RFID技術(shù)能夠提供靈活的功能，易于集成到廣泛的工業(yè)應(yīng)用中去。

　?。?）多電子標(biāo)簽同時(shí)識(shí)讀性

　　由于系統(tǒng)可能需要同時(shí)對(duì)多個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，因此，對(duì)讀寫器提供的多標(biāo)簽識(shí)讀性也需要考慮。這與讀寫器的識(shí)讀性能，電子標(biāo)簽的移動(dòng)速度等都有關(guān)系。

　?。?）電子標(biāo)簽的封裝形式

　　針對(duì)不同的工作環(huán)境，電子標(biāo)簽的大小、形式?jīng)Q定了電子標(biāo)簽的安裝與性能的表現(xiàn)，電子標(biāo)簽的封裝形式也是需要考慮的參數(shù)之一。電子標(biāo)簽的封裝形式不僅影響到系統(tǒng)的工作性能，而且影響到系統(tǒng)的安全性能和美觀。

　　對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)性能指標(biāo)的評(píng)估十分復(fù)雜，影響到射頻識(shí)別系統(tǒng)整體性能的因素很多，包括了產(chǎn)品因素、市場(chǎng)因素以及環(huán)境因素等。