物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):射頻識(shí)別技術(shù)RFID解析

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什么是RFID?

RFID 是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識(shí)別,最大的特點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)1-6米不等的非接觸式被讀取。也常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽。我們身邊最常見的應(yīng)用莫過于第二代身份證、學(xué)生證、普通商品及重要資產(chǎn)管理等。

02

RFDI的基本構(gòu)成?

RFDI射頻技術(shù)主要由EPC標(biāo)簽、讀寫器、Savant(中間件)、ONS服務(wù)器、

EPCIS服務(wù)器組成。

1、EPC標(biāo)簽

EPC(Electronic Product Code)即為電子產(chǎn)品代碼,可以理解為物體的“身份證”可以實(shí)現(xiàn)非接觸式被讀取,EPC標(biāo)簽的誕生使得萬(wàn)物互聯(lián)成為了可能,任何的物體都實(shí)現(xiàn)可以數(shù)字化入網(wǎng)。

EPC標(biāo)簽1999年起源于美國(guó),2003年進(jìn)入推廣普及階段,2005年零售巨頭沃爾瑪開始正式大規(guī)模應(yīng)用。1-6米的距離讓讀寫器探測(cè)到,EPC電子標(biāo)簽采用全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),價(jià)格比較便宜。在構(gòu)成方面,它所形成的標(biāo)簽是由芯片+標(biāo)簽天線(耦合元件,在標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號(hào))構(gòu)成。

EPC具有多種類型,主要可以從供電方式;頻率;封裝形式等多維度進(jìn)行區(qū)分。

第一,供電方式上,主要分為標(biāo)簽是部分供電(半有源)、還是全部供電(有源)、還是不需要供電(無源),是否需要供電直接影響到標(biāo)簽特性,如帶電的可以自己發(fā)送一定距離的射頻信號(hào),這樣讀寫器就能更快的讀取到標(biāo)簽信息。

就好比不帶電的標(biāo)簽需要完全等著射頻信號(hào)靠近自己產(chǎn)生感應(yīng)電流,把自己芯片里面的信息給讀寫器,而帶電的標(biāo)簽則可以自己傳遞一段距離,更加積極主動(dòng),自然也更容易傳遞信息給讀寫器。

第二,在射頻頻率以及封裝形式上也可以進(jìn)行區(qū)分。首先,在射頻頻率上,主要可以分為低、中、高、微波等4種,頻率越高,受外界環(huán)境影響越小、信息交互距離也越遠(yuǎn)(1-幾十米甚至上百米)、傳輸速度越快、安全性也越高;其次,封裝形式上主要可分為紙狀、玻璃管、線性、圓形、信用卡等,適用于不同需求及場(chǎng)景可以靈活定制。

2、讀寫器

顧名思義,就是來讀取和寫入EPC標(biāo)簽信息的設(shè)備,可分為手持式和固定式;按照功能可分為閱讀器(只能讀取標(biāo)簽)、編程器(只能寫入標(biāo)簽)、讀寫器(既能讀取也能寫入標(biāo)簽)。讀寫器主要基于WiFi、ZigBee等窩蜂通訊協(xié)議進(jìn)行通訊,通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間耦合(耦合可理解為相互發(fā)生緊密聯(lián)系,發(fā)生相互影響)。

3、Savant(中間件)

Savant(中間件)是一種分布式操作軟件,是處于讀寫器與局域網(wǎng)和Internet之間的中間體。可與其它的Savant系統(tǒng)進(jìn)行信息交流,主要可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存、過濾、處理等功能,EPC標(biāo)簽信息通過Savant處理后發(fā)送到局域網(wǎng)和Internet。

那么到底什么是中間體呢?

中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序,分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源,中間件位于客戶機(jī)服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上,管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。

我們可以理解為在操作系統(tǒng)軟件(之上)與用戶的應(yīng)用軟件(之下)之間,主要是為上層應(yīng)用開發(fā)提供統(tǒng)一的平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境,并封裝不同操作系統(tǒng)提供API接口,向應(yīng)用提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口(為了避免重復(fù)開發(fā),將通用性的功能封裝成標(biāo)準(zhǔn)接口,實(shí)現(xiàn)模塊化,便于軟件應(yīng)用調(diào)用,最小代價(jià)復(fù)用最多邏輯),使應(yīng)用的開發(fā)和運(yùn)行與操作系統(tǒng)無關(guān),實(shí)現(xiàn)其獨(dú)立性@解耦(使得各模塊影響和關(guān)聯(lián)度變?。?。

舉個(gè)也許不是很恰當(dāng)?shù)睦?,自己要買很多套房子,要是沒找中介需要自己去找比較麻煩,但是通過找中介(類似中間件作用),只需要說明對(duì)房子的要求并支付傭金,不需要自己去一次次談判,一次次找房,什么事情都不需要自己操心,房產(chǎn)證送到自己手上,就可以解決問題。

4、服務(wù)器:主要有EPCIS服務(wù)器和ONS服務(wù)器。

EPCIS服務(wù)器,由商品制造商來維護(hù),將自己的產(chǎn)品信息存放到這個(gè)服務(wù)器中,供調(diào)取。

ONS服務(wù)器,即對(duì)象名解析服務(wù)(Object Name Service),它和域名解析服務(wù)(DNS)的基本原理相同(主要區(qū)別就是一個(gè)是用來解析網(wǎng)站地址、一個(gè)是解析電子商品碼地址),主要用來處理電子產(chǎn)品碼ID與相應(yīng)的EPCIS信息服務(wù)器PML地址的映射管理和查詢;當(dāng)獲取到EPCIS信息服務(wù)器PML地址后便可訪問EPCIS服務(wù)器獲取到產(chǎn)品具體信息。

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RFID技術(shù)原理

技術(shù)原理可以用幾句話來概括,EPC標(biāo)簽與讀寫器通過電感耦合等方式接收標(biāo)簽ID信息,基于網(wǎng)絡(luò)傳輸去請(qǐng)求ONS服務(wù)器中EPC標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的EPCIS服務(wù)器地址,ONS服務(wù)器完成獲取EPCIS服務(wù)器地址任務(wù)后,接下來便可以訪問這個(gè)EPC標(biāo)簽ID對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品信息地址,也就是EPCIS服務(wù)器,最終實(shí)現(xiàn)該標(biāo)簽的讀寫。


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