1、毕业设计(论文)报告题目名称： 基于物联网手持采集终端的 RFID 技术 学生姓名： 刘亚洲 学 号： 1004043173 二 级 学 院 （ 系 ） /专 业 ： 能源与电气学院 / 通信技术 班 级： 通信 1011 指导教师： 马虹、王欢欢 2013 年 6 月 2 日 毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 1 页装订线摘 要现实社会中，物联网手持采集终端是大家熟知的物联网产品。如快递行业的收发件、医院护士的处方认证、电力行业的智能巡检等工作环节等，都需要物联网手持采集终端，它让大家远离危险、减少重复劳作，避免误差等。本课题从其发展现状开始分析，研究了基于物联网手持采集终端的 RFI
2、D 技术组成和工作原理、分类划分以及 RFID 的典型工作应用、可行性结构等。关键词：RFID 技术；电子标签；阅读器毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 2 页装订线ABSTRACTReality, the only way to make things well-known product is the collection of things handheld terminal. Such as express delivery industry transceiver parts, hospital nurse prescribing certification, inspectio
3、n and other power industry intelligence work areas all need things handheld collection terminal, so that we stay away from danger, reduce duplication of labor, to avoid errors and other issuesDevelopment of this project from its beginning analysis, research-based on networking handheld RFID technolo
4、gy acquisition terminal composition and working principle, classification and division of work typical of RFID applications, feasibility structure.Key word：RFID technology, Electronic tags; reader毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 3 页装订线目 录1 绪论 .42 RFID .52.1 RFID52.2 技术行业发展过程 52.3 市场规模与容量分析 62.3.1 市场规模分析 62.3.2 市
5、场容量分析 63 RFID 系统主要硬件设备及工作原理 .83.1 典型 RFID 系统组成 .83.2 阅读器 93.3 电子标签 .113.4 中间件及应用软件 .133.5 基本工作原理综述及知识扩充 .154 RFID 技术的优、劣势分析 175 RFID 技术的应用 195.1 物联网手持采集终端在医院方面的应用 .195.2 RFID 在物流行业的典型应用 195.3 基于 RFID 自动识别技术的仓库管理系统的分析 205.4 利用 RFID 技术在图书馆应用分析 20结束语 24致谢 25参考文献 26毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 4 页装订线1 绪论自从 2004
6、年以来，在各个媒体与论坛上, 有关于 RFID 技术的文章层出不穷，相关的报道也不断勇现，在短时间内成为国际追逐的焦点。从商业帝国沃尔玛，到国际 IT 巨头微软、HP、IBM 等等，全都能看见 RFID 技术的踪影。这就是 RFID射频识别技术。随着技术的逐渐发展，凭借着自身的快速扫描、便携、安全性等特性正在吞噬着传统条形码识别技术的地位。RFID 技术凭借着自身的信息量大，安全性，可读性，抗干扰能力强等特点，可多目标识别、快速读写、定位及长期管理，越来越受到关注与好评，尤其实在物流管理的行业中，以 RFID 为基础的软硬件技术构建的 RFID 信息系统,将使产品、仓储、采购、运输、销售及消费
7、的全过程发生根本性的变化。目前，RFID 技术已经在物流的诸多环节中发挥着重要的作用,技术更是应用的更加广泛。另外 RFID 技术可以和网络技术相结合，实现大范围内的信息资源共享与应用。事物都是两面性的，RFID 的发展也遇到些问题。成本的问题，系统不论是天线、读取器和卷标，它们的制造成本大幅降低随着各大行业者的应用。据一项分析指出，因为 RFID 技术的发展需要，企业内部还得进行资源规划和软件的升级服务，RFID技术在大范围的应用还牵涉到隐私保护、实业问题和其他安全方面的问题。就是因为这样，要想在对信息在有保密要求的一些领域应用没有障碍，凭借现在的 RFID 技术还不可能完全实现，想要提高电
8、子标签的性能，不增加太多成本的前提下，这是一个有待进一步研究的问题。因此，一旦 RFID 技术上的一些问题被解决，RFID 技术将和其他技术一样发出光芒。毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 5 页装订线2 RFID2.1 RFIDRFID（Radio Frequency Identification，射频识别） ，通常人们称它为感应式电子晶片感应卡、近接卡、电子条码等，是一项简单实用，易于操控且特别适合于自动化控制的灵活性应用技术，而其它识别技术都无法企及它所具备的独特优越性。在各种恶劣环境下，RFID 技术都可自由工作,并且进行高度的数据集成。另一方面，因为 RFID 这项技术很强的安全
9、防护能力,这使得它很难被侵袭、仿制。从技术概念上来说，RFID 技术和条码扫描技术有一点类似。不过,相对于条码技术来说，RFID 技术操作方便快捷，可同时识别多个标签,并且是识别高速运动的物体。而且它还有一些条码扫描所无法力及的特性。2.2 技术行业发展过程如若按 10 年期划分，RFID 技术的发展基本为几个阶段(见表 2-1)。表 2-1 RFID 技术发展过程表时间 RFID 技术发展1981-1990 年 雷达的改进和应用催生了 RFID 技术，1948 年奠定了 RFID 技术的理论基础1951-1960 年主要处于实验研究，早期 RFID 技术的探索阶段196l-1970 年 技术
10、理论得到发展，开始了尝试应用1971-1980 年 技术和产品研发处在大发展时期，不同的 RFID 技术测试得到加速。出现一些最早的 RFID 应用1981-1990 年 进入商业应用阶段，RFID 技术及产品投入使用，同时开始出现了各种封闭系统1991-2000 年 RFID 技术标准化问题日趋得到重视，RFID 产品得到广泛采用2001-今标准化问题日趋被重视，产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 6 页装订线2.3 市场规模与容量分析2.3.1 市场规模分析规模方面，截至到 2005 年底，在全
11、世界的范围内已经安装的 RFID 系统约 5000个，实际年产销售额达到 9.64 亿美元。在麦德龙、沃尔玛的推动下，在零售业方面，RFID 技术也取得了一定进展，不过这方面的整体规模十分有限。实施成本的逐渐下降和标准的逐步完善，预计，将在 2006 年，RFID 产业会实现质的飞跃。2007 年，技术将全面启动，从此将进入增长的快速阶段，预计增长率将会超过 50%。而且这一增长将至少持续到 2009 年，之后会保持平稳增长态势。在我国，2007 年 RFID 市场规模达到了 16 亿元人民币，与 2006 年同比增长 25%。详细情况如下表 2-2 所示。表 2-2 市场规模分析表01020
12、30405060标 签 9.3 12.4 15.5 20.5 29.3 38.1读 写 器 1.9 2.5 3.1 4.1 5.8 6.8软 件 和 服 务 0.9 1.1 1.4 1.9 2.7 5.7总 计 12 16 20 26.4 37.8 50.62006 2007 2008 2009 2010 20112.3.2 市场容量分析RFID 在中国的市场容量，2005 年，中国 RFID 的市场容量是 4.7 亿元，到 2009年将会达到 58.7 亿，年复合增长率约 65.6%。在 RFID 的应用中，硬件，软件和服务的投入比例也会有一定幅度的变化。在 2005 年，硬件大约占到 80
13、%，而随着时间的推移，该比例会降到 66%，而软件和服务的比例将大幅度提升至 33%,如表 2-3。毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 7 页装订线表 2-3 RFID 应用图表0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%仓 库 /物 流 /运 输考 勤 /门 禁固 定 资 产 管 理汽 车 /火 车 识 别包 装 印 刷机 场 行 李 安 检军 事 /国 防汽 车服 装 服 装动 物 识 别其 它毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 8 页装订线3 RFID 系统主要硬件设备及工作原理3.1 典型 RFID 系统组成典型的 RFID 系统主要由阅读器、电子标签、中间件和应用
14、系统组成，如图 3-1所示。应用系统 阅读器 电子标签应用程序接口 空中接口数据协议处理器 标签驱动中间件及应用软件天线物理接口（调制解调器）存储器解码编码响应单元查询写入读取命令写数据读数据数据能量图 3-1 RFID 系统基本模型在射频识别系统的基本模型中。阅读器称为读出装置，通讯器、扫描器、读写器,电子标签称为射频标签、数据载体、应答器。毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 9 页装订线3.2 阅读器阅读器（Reader）又称读写器，主要接收来自主机系统的控制指令，同时负责与电子标签的双向通信。RFID 系统工作的频段由阅读器的频率决定，阅读器的功率决定了射频识别的有效距离。根据使用的
15、技术和结构的不同可以将阅读器的分为是读或读/写装置，它是 RFID 系统信息处理和控制中心。典型的阅读器包含有射频接口 (发送器和接收器)、控制单元和天线。阅读器通常由射频接口、逻辑控制单元和天线三部分组成，如图 3-2 所示。发射器接受器时钟发生器电压调节器 存储单元应用接口驱动微控制器射频接口 逻辑控制单元主机系统供电天线图 3-2 阅读器组成框图阅读器的复杂程度不同的是由于阅读器对支持的标签类型不同。标签中不仅储存需要传输的信息，而且须含有一定的附加信息。最后按照一定的结构编制传输的信息和附加信息，向外发送并且按照特定的顺序。提供与标签进行数据传输的途径是阅读器的基本功能就，另外还提供相
16、当复杂的奇偶错误校验、信号状态控制与更正功能等。阅读器控制数据流的发送通过接收到的附加信息。当信息被正确的接收和译解后，阅读器通过计算，是否需要信号重发一次，或者让发射器停止发送，这就是“命令响应协议” 。这种协议，即便在很小的空间、很短的时间阅读多个标签，也可以有效地防止“欺骗问题”的产生。阅读器一般分为固定式终端和手持式终端毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 10 页装订线两种，其中包含接收仪、控制模块、发送器和收发器四部分，收发器和可编程逻辑控制器（PLC）或是计算机链接来实现之间的沟通功能，因此阅读器也具备天线接收和传输信息的功能。其中数据传输和系统处理的工作过程是解读无线电波接收
17、电子标签的数据。其中常用的就是被动射频系统，当解读器遇见电子标签的时候，发出电磁波让周围形成了一个小的电磁场，RFID 中的芯片电路被激活由于电子标枪就从这个电磁场中获得能量，这样解读器就接收了内部的芯片转换成的电磁波，随后把接收到的电磁波转换成相关的信息，最后由计算机等处理这些信息，进而实现管理控制作用。（1）阅读器技术参数工作频率。工作频率是 RFID 系统最基本的技术参数之一。工作频率的选择在很大程度上决定了射频识别系统的应用范围、技术可行性以及系统的成本高低。从本质上说，射频识别系统是无线电传播系统，必须占据一定的无线通信信道。在无线通信信道中，射频信号只能以电磁耦合或者电磁波传播的形
18、式表现出来。因此，射频识别系统的工作性能必然会受到电磁波空间传输特性的影响。数据传输速率。对于大多数数据采集系统来说，速度是非常重要的因素。由于当今不断缩短产品生产周期，要求读取和更新 RFID 载体的时间越来越短。 RFID 系统的连通性。连通性能使 RFID 技术各种提供灵活的功能，系统的连通性作为自动化系统发展的一个分支，这就使得 RFID 技术能够把自动化技术集成于现存的发展中。重要的是，系统应该能够直接与工业网络接口、可编程逻辑控制器模块和个人计算机相连，从而使安装难度降低，成本减少，有利于应用到广泛的工业中去。（2）高频接口模块主要任务和功能 产生高频发射能量，激活电子标签并为其提
19、供能量。对发射信号进行调制，将数据传输给电子标签。接收并调制来自电子标签的射频信号。（3）逻辑控制单元的任务和功能与系统软件通信，执行由系统发出的指令。信号的编码与解码。控制电子标签与阅读器之间的通信过程。对于电子标签和阅读器之间传输的数据，完成加密和解密的任务。防碰撞算法的执行。验证电子标签和阅读器的身份。（4）天线毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 11 页装订线在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。在系统中，阅读器依靠天线完成能量发射，来形成电磁场，利用电磁场来完成电子标签的识别。因此，阅读器的
20、可读区域就是它的电磁场范围。为了发射和接收 RF 信号，任一个 RFID 系统至少应包含一根天线。有些 RFID 系统，同时完成发射和接收是由一根天线；而另一些 RFID 系统则是由两根天线，一根来完成发射而另一根来承担接收，天线的功能主要有天线要是良好的电磁开放系统，因为要求天线应需将导波能量尽可能多地转为电磁波能量。天线将能量向所需方向辐射的能力，天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，最大限度的接受对确定方向的来波，即具有方向性。天线有适当的极化，来自不同极化的电磁波天线应能发射或接收规定的。当工作频率变化时，在规定的范围内，天线的有关电参数不应超出。这四点是天线最基本的功能，据此可定义
21、若干参数作为设计和评价天线的依据。（4）馈线系统把天线和发射器或接收器连接起来的系统称为馈线系统。馈线的形式频率的不同而分为又导线传输线，同轴线传输线，波导或微带线等。所以，所谓馈线，实际上就是传输线。其工作的主要流程为当发射器所产生的已调制的高频电流能量（或导波能量）经馈线传输到发射天线，通过天线将转换为某种极化的电磁波能量，并向所需方向出去。到达接收点后，接收天线将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量，经馈线输送到接收器输入端。3.3 电子标签电子标签通常也称为智能标签，是一种超微型的小标签，由无线通信天线和 IC芯片组成。其中内置的射频天线主要用来和阅读器进
22、行通信。在 RFID 系统中，电子标签是真正的数据载体。当系统工作时，发出查询信号来自于阅读器，标签（无源）在收到信号后，一部分能量信号经过调制后反射回阅读器，另外一部分整流主要用于电子标签内电路的正常工作。电 子 标 签 的 天 线 一 般 形 状 是 标 签 状 和 长 条 。 天 线 有 两 种 设 计 形 式 ： 线 性 和 圆极 化 ， 这 两 种 设 计 满 足 不 同 应 用 的 需 求 。 微波电子标签的数据存贮容量很小，一般限定在 2Kbits 以内，对于再大的存贮容量来说似乎没有什么太大的意义，从技术及应用的层次来说，大量数据的载体不会采用微波电子标签，其主要原因在于标识物
23、品并完成无接触的识别过程。典型的微波电子标签应用包括：电子身份证、电子毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 12 页装订线闭锁防盗（电子遥控门锁控制器）、移动车辆识别等。微波电子标签的数据容量典型指标有：1Kbits，64Bits ，128Bits 等。电子标签结构如图 3-3 所示。调制器解调器ROM电压调节器 ERPROM逻辑控制单元射频接口天线图 3-3 电子标签组成（1）电子标签内部各个模块的功能与作用 天线：接收阅读器发送来的信号，把符合要求的数据传输给阅读器。 调制器：经调制电路调制后，逻辑控制电路发送出数据加载到天线并返回给阅读器。 电压调节器：把射频信号经过转换为直流电源，再
24、由大电容存储能量，最后提供稳定的电源通过稳压电路。 解调器：去除载波，同时取出调制信号。 存储单元：包括 ROM 和 ERPROM，系统存放及运行识别数据。 逻辑控制单元：译码信号，并根据要求把数据返回给阅读器。（2）标签的分类按照电子标签的源性不同分类可以分为半无源电子标签、无源电子标签和有源电子标签。半无源电子标签部分需要依赖于电池工作，无源电子标签与有源的区别就在于内部是否装有电池。依据频率的不同，可将标签分为超高频电子标签、高频电子标签、微波电子标签、低频电子标签。毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 13 页装订线低频段电子标签，简称低频标签，从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得其工作
25、能量。工作频率范围：30kHz 300kHz。低频标签，通过电感耦合方式工作。阅读器与低频标签两者间传送数据时，标签需要存在于天线辐射的近场区内。对于低频标签来说，一般情况下，阅读距离小于 1 米。中高频段电子标签：从 RFID 应用方面度来说，工作方式为电感耦合，这个频段的标签工作原理，完全和低频标签一样，它又属于低频标签之中。不过它又可称为高频（无线电频率的一般划分） 。高频电子标签也是通过电感耦合方式，从耦合线圈附近的电磁场中获得工作能量，与阅读器数据交换，一般也采用无源方式。高频电子标签天线设计相对简单，一般制成标准卡片形状，基本特点与低频标准相似，因为工作频率的提高，因而得选用较高的
26、数据传输速率。高频电子标签典型应用：电子车票、电子身份证等。 超 高 频 RFID 电 子 标 签 (UHF)： UHF 及 微 波 频 段 的 RFID 一 般 采 用 电 磁 发 射原 理 。 工 作 频 率 ： 超 高 频 （ 902MHz 928MHz） 超 高 频 标 签 的 阅 读 距 离 大 ， 可 达10 米 以 上 。 超 高 频 作 用 范 围 广 ,现 最 先 进 的 物 联 网 技 术 都 是 采 用 超 高 频 电 子 标签 技 术 。 传 送 数 据 速 度 快 ， 每 秒 可 达 单标签读取速率 170 张/秒（EPC C1G2 标签）。标签存贮数据量大。超高频电
27、子标签灵活性强，轻易就可以识别得到。有很高的数据传输速率，在很短的时间内可以读取大量的电子标签。防 冲 突 机 制 ， 适 合 于 多标 签 读 取 ， 单次可批量读取多个电子标签。3.4 中间件及应用软件毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 14 页装订线阅读器阅读器阅读器阅读器协调控制进程管理数据过滤与处理数据路由与集成数据库ERPCRMWMS应用标签RFID 中间件图 3-4 中间件框图中间件是一种独立的系统软件或服务程序，用来加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，连接读写器和企业应用的纽带，使用中间件提供一组通用的应用程序接口，即能连到 RFID 读写器，读取 RFID 标签
28、数据 。它要对标签数据进行过滤、分组和计数，以减少发往信息网络系统的数据量并防止错误识读、多读信息。应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件的构架如上图 3-4 所示。中间件就是接受应用系统的请求，对指定的一个或者多个阅读器发起操作命令如标签清点、标签标识数据写入、标签用户数据区读写、标签数据加锁、标签杀死等，并接收、处理、向后台应用系统上报结果数据。（1）中间件的主要任务和功能数据过滤和收集。去除阅读器产生冗余、错误的标签数据。生成报告时只上传要关心的数据（分组统计的） 。RFID 基础设施管理。RFID 中间件提供对其进行配置管理，实时监控阅读器的状态。数据处理尽量靠近源头。大
29、量 RFID 数据存在于系统“边缘” ，需让有价值的数据进入中央系统，对数据进行清理、筛选、整合和汇总，最后屏蔽各种错误与异常，避免给中央系统带来麻烦。对事件进行层层抽象，转化为有价值的事件，分析大量简单事件，实现简单事毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 15 页装订线件向有价值事件的转化。（2）RFID 中间件的特征独立于架构：减轻架构与维护的复杂性，能够连接多个端应用程序以及多个RFID 读写器，RFID 中间件是独立存在的，并且介于后端应用程序与 RFID 读写器之间；数据流：RFID 系统中的中间件具有数据的过滤、整合等特性，将正确信息传到企业后台的应用系统。实体对象在 RFID
30、系统下能被转换为信息虚拟对象。因此，数据处理对于 RFID 系统来说至关重要；处理流：有数据流管理和设计的能力，在 RFID 系统中，顺序的消息数据由中间件逻辑程序来提供。（3）应用软件的作用标签中附带有不同的处理器，这得 RFID 标签本身具有处理信息的能力。可以通过后期的软件制作，制造出适合一些特定场合的产品。使其功能更加的强大，应用更加的灵活性。加密的信息软件在信息验证中起着重要的作用，这样就增加了 RFID 标签的安全性。另一方面，也是并发访问机制实现的重要组成部分。3.5 基本工作原理综述及知识扩充（1）RFID 技术的总体工作流程读取：标签进入磁场后，收到阅读器通过发射天线发送特定
31、频率的射频信号，从而发出标签中存储的信息。解码：天线调节器传送到阅读器信号处理模块，读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 写入：中央处理器经过识别该标签的身份分析后，通过阅读器对标签发出命令或写入数据，成相应的读写操作。处理：后台软件系统对来入的信息进行处理，发出执行控制等信号在 RFID 系统中，完成从电子标签到阅读器的数据传输利用电磁波反射，主要应用于 915MHz、2.45GHz 甚至更高频率的系统中。工作分为两个过程标签接收从读写器发射来的信号，接收的信号还没被调制时，电压供给标签内部芯片能量；载波携带命令或者数据时，标签自身的能量来源通过接收电磁波作，并且进行处理接收
32、来的信号，从而识别出读写器的数据或是指令。标签向读写器返回信号时，未调制载波被读写器发送给，一部分载波能量被用来改变射频前端电路的阻抗调制，另外反射载波向读写器传递信息，另外一部分被标签转化成直流电压，供给标签工作。毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 16 页装订线从电子标签到阅读器之间的通信及能量感应方式来看，系统一般可以分为两类：电感耦合（Inductive Coupling）系统和电磁反向散射耦合（Backscatter Coupling）系统。（2）电感耦合电感耦合工作方式对应于 ISO/IEC14443 协议。阅读器的天线线圈产生高频的强电磁场，并穿越周围空间和线圈横截面，因此附
33、近的电子标签在这样的电磁场下产生电磁感应。阅读器发送的感应电磁能提供标签中的微芯片工作所需的全部能量。电感耦合电子标签的载体为一个电子数据，它的组成部分通常由及天线（大面积线圈）和单个微芯片等。电感耦合，变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应律，通过空间高频交变磁场实现电感耦合，它主要依据的是电磁感应定律。典型作用距离为 020cm，一般小于 1m， 。另外这种方式通常适合于低、中频工作的近距离RFID 系统，其典型工作频率：125kHz，225kHz 等。（3）电磁反向散射耦合电磁波向周围发射，电磁能量一部分散射到各个方向去以不同的强度，还有被目标所吸收一部分。其中反射能
34、量的很小部分反射回发射天线，并被天线接收，对接收信号进行放大和处理，即可获得目标的有关信息。电磁反向散射耦合类似于雷达工作原理，当发射出去的电磁波在传播过程中，因碰到目标后反射，同时电磁波还带回目标的相关信息，工作方式依据的是电磁波的空间传播规律。典型作用距离为 46m 识别作用距离大于 1m。此方式一般适用于微波、高频工作的远距离 RFID 系统，典型的工作频率：915MHz，2.45GHz 等。毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 17 页装订线4 RFID 技术的优、劣势分析和传统条形码识别技术相比， RFID 的优劣势如下（1）优势毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 18 页装订
35、线快速扫描，电子卷标经过 RFID 远距离读取器磁波涵盖范围不需接触，即可直接读取信息，同时一次可处理多个电子卷标中的数据RFID 读取上不受标签外型与大小的限制，为此，电子卷标（Tag）可依据不同?品要求朝多样发展。电子卷标的数据容量可依据其所具的记忆大小而定。RFID 最大的容量随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。RFID 的 Tag 可被设计具重复写性，故可重复使用。现今的条形码是通过印刷技术，一旦被打印上去之后就无法更改， 不过 RFID 标签则可以重复地修改、新增、删除，方便更新 RFID 卷标内储存的数据信息。RFID 对水、油、黑暗或脏污环境中，也可读取数据，其耐环境
36、性极佳。传统条形码容易受到污染，但 RFID 对物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于物体表面之上，所以特别容易受到折损； RFID 卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。RFID 的标签若被纸张、木材以及塑料等非金属材质覆盖亦可穿透性，但若有金属成分则无法进行通讯。安全性强，数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。RFID 因其所具备的高储存量、远距离读取等特性，可以帮助一个企业大幅提高信息管理的效率，使得准确地接收反馈信息，优化整个供应链。（2）劣势尚未完全成熟的技术。读取机与射频识别标签具有方向性，RFID 信号容易被物体遮挡，导致信号断掉。另外，根据一项调查显示，贴一
37、个标签的吊牌，则只有78正确判读；即使贴上双重卷标，RFID 卷标牌仍有 3无法判读。这都将成为RFID 技术发展的一大挑战。 成本的问题。系统不论是天线、读取器和卷标，它们的制造成本大幅降低随着各大行业者的应用。据一项分析指出，因为 RFID 技术的发展需要，企业内部还得进行资源规划和软件的升级服务。 RFID 技术在大范围的应用还牵涉到隐私保护、实业问题和其他安全方面的问题。就是因为这样，要想在对信息在有保密要求的一些领域应用没有障碍，凭借现在的 RFID 技术还不可能完全实现，想要提高电子标签的性能，不增加太多成本的前提下，这是一个有待进一步研究的问题。标准的制定与推行。标准化是推动产品
38、广泛获得市场接受的必要措施，但射频识别读取机与标签的技术仍未见统一，因此无法一体适用。目前，RFID 标签和阅读器间的传输距离被限制，这就导致一些标签不能有效地被读取。而不同制造商所开发的卷标通讯协议，适用于不同的频率，且封包格式不一。UHF 频段的最大问题毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 19 页装订线是无法支持 UHF 频段，因为现有的卷标供货商和 RFID 系统技术上的难题。5 RFID 技术的应用5.1 物联网手持采集终端在医院方面的应用（1）在医院方面物联网手持采集终端主要有以下的功能作用毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 20 页装订线配备了物联网手持采集终端之后，护理人
39、员能够在几秒钟内完成对病患腕带、药物以及病患身份卡的扫描，确保通过正确的方式并在正确的时间使病患获得正确的药物和剂量。由于病患记录是实时更新的，库房盘点中的医护人员始终可以看到之前的管理的药物。由医护人员交接班时手动输入数据不及时而导致的药物盘点混乱的状况被彻底消除。药房盘点解决方案使护理人员能够更迅速、准确地管理药物，有助于规避代价昂贵的错误。由于能够访问最新的患者及其药物数据，因此，可减少人为错误的可能性。借助条码技术，避免二次分析和患者床边的重复检查。借助 AUTOID 物联网手持采集终端，可立即采集重要的生命特征数据并记录治疗信息，使医护人员能够将更多时间花在更有价值的患者医护方面。通
40、过避免代价昂贵的医疗事故节约时间和金钱，保持医护工作的一致性。5.2 RFID 在物流行业的典型应用以 RFID 为基础的软硬件技术构建的 RFID 信息系统,将使产品、仓储、采购、运输、销售及消费的全过程发生根本性的变化。目前，RFID 技术已经在物流的诸多环节中发挥着重要的作用,以下为主要环节：生产环节。RFID 技术应用于生产环节中的生产线上,能够实现生产线的自动化和原料、产品的识别定位,这将大大减少人工识读成本和出错率,同时也大大提高了生产的效率和质量。RFID 技术还能够对产品进行信息的收集、处理,帮助生产人员轻松的掌握整个生产线的运作情况和产品的生产进度。配送/分销环节。在配送环节
41、,采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并能减少人工、降低配送成本。如果到达中央配送中心的所有商品都贴有 RFID 标签,在进入中央配送中心时,托盘通过一个阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对,以检测出可能的错误,然后将 RFID 标签更新为最新的商品存放地点和状态。运输环节。在运输环节中通过 RFID 技术,在运输的货物和车辆贴上 RFID 标签,运输线的检查点上安装上 RFID 接收装置,接收装置检测到 RFID 标签信息后, 将标签信息、地理位置等经由 Internet 发送给运输调度中心,这样供应商和经销商就能够比较方便
42、地查阅货物现在所处的状态。仓储环节。在仓库里,射频技术广泛应用于存取货物与库存盘点,当贴有 RFID标签的货物进入仓储中心是,入口的 RFID 识读器将自动识别标签并完成库存盘点。在整个仓库管理中,将系统制定的收货、取货、装运等实际功能与 RFID 技术相结合,毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 21 页装订线能够高效地完成各种业务操作,如指定堆放区域、上架取货与补货等。销售环节。在销售环节中,RFID 可以改进零售商的库存管理。当货物被顾客取走时,装有 RFID 识读器的货架能够实时地报告货架上的货物情况,并通知系统在适当的时候补货。同时对装有 RFID 标签的货物能够监控其移动、位置等
43、。所有的这些都大大节约的人工成本、减少出错、提高效率。5.3 基于 RFID 自动识别技术的仓库管理系统的分析RFID 技术已经深入到物流供应链管理的各个环节中,由于它数据采集处理的优点,不仅提高了整个供应链的效率,而且增加了供应链的透明度,在现今激烈的竞争中,RFID 技术必将对物流供应链产生积极的影响。以 WMS 系统和 RFID 中间件系统为支撑平台,由收货、入库、拣货、配装、盘点、出库、叉车定位/调度等多个流程: （1）硬件系统RFID 标签:根据不同的应用需求,采用高频和超高频的产品。分为托盘标签、仓库定位标签、单品标签等。读写器:分为固定式读写器和手持移动式读写器两类,均支持 RS
44、232、以太网和无线局域网等多种通信方式。固定式天线:包括超高频全向平板、垂直平板和水平平板天线,能够适应多路径高散射的复杂环境,能够增强接收信号。(2)软件系统RFID 中间件系统:是整个系统的运营支撑平台,具有数据采集、过滤、排序、封装和转发等功能。应用程序包:包括收货、入库、拣货、配装、盘点、出库、叉车定位/调度等多个流程包。各流程包间可以灵活组合,定制成为新的功能包。各流程包均支持货品有标签和无标签两种情况,WMS 系统与各功能包无缝连接。数据交换平台:作为多个功能包同时运转的支撑平台,也是与仿真系统、管理信息系统和 ERP 系统等外界系统的连接和数据交换平台。5.4 利用 RFID
45、技术在图书馆应用分析（1）利用 RFID 技术来实现对图书的登记（上标）、入库（上架）、借阅等流程的监控，主要是借助于射频识别（RFID）标签来进行对图书的管理。图书馆标签的流通图如图 5-1 所示毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 22 页装订线还上架 借 损坏/更换上标图 5-1 图书馆标签流通图登记。登记过程就是给书加上射频识别技术的标签，（新书可在图书采购回后粘贴，旧图书在流通过程中加贴，值得注意的是电子标签必须符合标准）。当新书入库时，将相应的新书信息写入标签中，通过标签打印机打印出来贴在书上。供应商给每一本书加上一个射频识别（RFID）标签，该标签含有一个独一无二的产品电子代码
46、（EPC），存储在标签的芯片内，标签带一个微型的射频天线。有了这些标签，管理员可以用全自动、成本效益高的方式，对货物进行识别、计数和跟踪。入库。图书到达图书馆后，由于在卸载区有 RFID 阅读器，因此不需要开包检查里面的书，就可以直接进行验收入库。通过相应的供应商核对无误后，这批书就可以很快地上货架存放。图书上架后借助 RFID 标签可以实现快速馆藏清点,几个小时完成原本需要几天的清点工作量;馆员可以根据 RFID 标签内存储的上架信息进行辅助寻找书架,协助读者快速查书也可以将错放位置的书归架。同时, RFID 标签也有利于数据采集。因此大容量、高读写速度的标签能够提高上述业务的效率。在入库过程中，验货、入库记录、书本分配操作一气呵成，大大减少了搬运工作量，节省了时间。借阅。在 RFID 系统的工作程序中，应用软件向读头发出读取命令，作为响应，读头和标签之间就会建立起特定的通信。读头触发标签，并对所触发的标签进行身份验证，然后标签开始传送所要求的数据。读头和标签之间的通信是通过能量来传送的，即阅读器发出微波查询信号。阅读器接收反射回的幅度调制信号，从中提取出电子标签中保存的标识性数据信息。例如:在借书时，馆员拿阅读器触发条形码毕业设计（论文）报告纸共 26 页 第 23 页装订线
