定义

射频识别标签

RFID标签使用小型射频识别设备来跟踪和识别物体。RFID标签系统包括标签本身,也被称为应答器;一种扫描天线和接收器,通常合并成一个阅读器,也称为询问器;以及一个用于数据采集、处理和传输的主机系统应用程序。

这种系统通常用于货物、动物和人的跟踪和管理。

RFID标记的历史

rfid.可以追溯到无线电的早期,后来发明了无线电探测和测距(雷达)1935年由罗伯特沃森瓦特爵士。使用无线电波来检测敌机日期回到第二次世界大战。RFID今天认可的RFID出现在20世纪40年代和20世纪50年代,在20世纪60年代开始的军事使用之外的应用程序。Charles Walton被记录为1973年的第一个RFID专利持有者,该持有者是1973年设计的便携式射频发射标识符,该专利于1983年获奖。他是第一个使用RFID首字母缩写的专利。

标签和阅读器的高成本在很大程度上阻碍了早期RFID的广泛商业应用。随着硬件成本的降低,RFID标签的采用增加,并在70年代末和80年代开始看到商业应用。不断的改进,如改进技术使射频识别硬件小型化,导致进一步使用射频识别。2003年,美国国防部宣布发布其无线电频率识别政策,建议将电气产品代码(EPC)标准化,以识别国防部发货。从2005年开始,国防部要求供应商用被动射频识别标签标记他们的发货。

RFID标签可以用于建筑访问控制。
RFID标签可以用于建筑访问控制。

继美国国防部之后,零售商沃尔玛从2005年开始与惠普公司、强生服务公司、金佰利公司、卡夫食品集团、雀巢Purina Petcare、宝洁公司和联合利华等制造商合作,在其部分门店和一个区域配送中心使用EPCs。该项目于2009年被放弃,并强调了RFID标签及其实施的一些挑战。

由于从沃尔玛汲取的经验教训以及持续的标签价格下降,许多零售商在过去的二十年中已经实施了RFID项目成功的项目。报告称,在2000年代初为1美元的标签,售价50美分,今天花费约3至10美分。Macy的使用RFID标签跟踪其商店和履行中心的项目,并在2017年,目标品牌Inc.部署RFID技术在1,600多家商店,在最初启动RFID之后改善库存管理智能标签在2015年的价格标签部署。

RFID的应用范围不仅限于零售。例如,达美航空公司(Delta Air Lines Inc.)就使用RFID标签跟踪乘客的行李,管理飞机上的应急设备,并跟踪飞机零部件库存。

沃尔特·迪士尼世界胜地在其MagicBand腕带中使用RFID技术,让游客解锁他们的酒店客房,在选择地点购买,并访问景点和节目。

Purdue Pharma L.P. became the first company to put individual RFID tags on bottles of its painkiller OxyContin to ensure patient safety and combat drug diversion and counterfeiting in 2003. In another medical use, Liverpool Hospital began using RFID tagging in 2013 to track blood product inventory and ensure the safety of its temperature-sensitive supplies.

在工业用例中,在2009年部署成功的RFID工人安全计划之后,SteelMaker POSCO在2011年开始使用RFID,以识别和追踪多吨钢板,从制造地板自动化检查,包装和运输到最终的客户。

使用和应用程序

最常见的RFID应用程序是跟踪和管理从医疗保健和工业生产,零售和业务的行业的商品和人员。这些应用程序包括:

RFID被广泛应用于供应链中作为替代品条形码技术。虽然比条形码贴纸贵,但RFID标签不会脏或脱落,而且它们不需要标签和读取器之间的通畅视线。

可注射的RFID标签已被用于追踪野生动物和牲畜,甚至用于人类。例如,可注射的RFID标签可以帮助医务人员识别不能说话的患者,甚至可以访问患者的医疗记录。

各种射频识别标签。
各种射频识别标签。

设计

射频识别系统包含应答器、询问器和主机应用程序。RFID系统通常提供单向通信,由应答器向询问器传输数据。

转发器射频识别标签由微芯片、存储器和天线组成。有源RFID标签有自己的电源(通常是电池),而无源标签没有电源,并通过询问器的射频扫描激活。因此,活动标记具有更多的内存,通常可以在更大的范围内读取。在半被动射频识别标签中,电路由电池运行,而通信由射频识别阅读器供电。标签可以是只读的或具有读写能力。

智能标签,或称智能标签,已经成为一类特殊配置的平面RFID标签,可以插入物品识别纸条。智能标签可以检测运输货物的参数,包括温度、冲击、倾斜、振动等。

可印刷RFID标签采用低功耗集成电路(集成电路)使用天线,可以根据RFID智能标签打印机/编码器的需求打印,该编码器将标签嵌入标签材料中。

根据应用的不同,RFID标签的价格可能低于10美分,也可能高达50美元。

RFID阅读器,或询问器,是收集数据的设备从标签。RFID阅读器是网络连接的,可以永久连接或便携式设备。他们使用射频波传输信号来激活射频识别标签。一旦被激活,标签就向阅读器发送一个波,在那里它被翻译。RFID标签不需要直接扫描,也不需要询问器的视线范围。读取器可以与标签一起传输的范围取决于使用的频率。

rfid.主机电脑或网络是读取,处理和传递到适当的应用程序以进行分析和进一步使用的地方。许多RFID读取器还包含板载处理,运行应用程序而不是依赖于主计算机,或者存储数据,直到它可以上传到主机。

挑战

RFID标记有些有争议的争议,因为理论上可以克隆或用于非法跟踪。另一个问题是,可以使用兼容读取器的任何人读取RFID标签数据。另外,有时可以在物品离开商店或供应链之后读取标签。也可以在没有用户的知识的情况下读取标签,如果具有唯一的序列号,则它可以与特定人员联系起来。这是对个人的隐私问题,而在军事或医学方案中,它可能是国家安全问题或生命或死亡事项。

不幸的是,由于RFID标签没有强大的计算能力,它们无法支持加密。一个例外是护照上使用的RFID标签,基本的访问控制(BAC)。这些芯片有足够的计算能力来解码来自阅读器的加密令牌,以验证阅读器,并因此共享标签中的信息。然而,这是一个复杂的用例,对于其他应用程序来说,成本往往是不允许的。

除了安全和隐私之外,RFID标签系统还有两个主要问题:阅读器冲突和标签冲突。阅读器冲突——当一个RFID阅读器的信号干扰到第二个阅读器时——可以通过使用防碰撞协议,使RFID标签轮流向其适当的阅读器发送信息来防止。当太多的标签在同一时间传输数据,导致RFID阅读器混淆时,就会发生标签冲突。选择一个每次收集一个标签信息的阅读器可以防止这个问题。

RFID标准和法规

RFID技术有许多指导方针和规范,主要是国际标准化组织(ISO)、电子产品编码全球公司(EPCglobal)和国际电工委员会(IEC)。

每个射频具有相关的标准,包括用于高频RFID的低频RFID,ISO 15693和ISO / IEC 14443的ISO 14223和ISO / IEC 18000-2,以及用于超高频RFID的ISO 18000-6C。

在美国,联邦通信委员会的联邦法规第15部分第15.277条的联邦通信委员会守则所涵盖RFID规定。在欧盟,法规包括ETSI EN 300-220和ETSI EN 302-208。法规可以包括授权RFID应用程序可以在某些频率范围内运行的频率,允许最大值,读取标签通信技术和通道/通道间隔,这涉及频率范围是如何划分的并且涉及防止读取器 -读者干扰。

RFID的替代品

RFID标签作为条形码替代品的使用正在增加。虽然条形码需要比RFID标签更近的视线和距离,但它们也需要更长的时间来读取,不是读写,代表的是一个产品类型,而不是RFID标签代表的单个产品。然而,条形码是一种比RFID标签便宜得多的替代品。与标准条码不同的是,快速响应(QR)代码也比RFID代码便宜,但它们需要直接的视线,并可能不适用于所有RFID应用。

近场通信和RFID非常相似,用于类似的应用,但是NFC提供双向通信,使卡仿真和对等共享。虽然NFC以与高频RFID的频率相同的频率运行,但是NFC的设备必须接近近距离,因为NFC具有较短的读取范围。NFC通常用于访问控制和非接触式支付等。

低功耗蓝牙(祝福)标签类似于Active RFID标签,因为它们具有内置电池并提供长读取的范围,但它们还提供双向通信,与大多数RFID不同。启用BLE的标签越来越多地被视为RFID的更节能替代品。然而,BLE标记比被动RFID标签更昂贵,但是,但是定价与某些活动RFID标签有关。

这是最近更新的2018年12月

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