第七讲物流标识跟踪定位技术课件.ppt

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1、 物流信息自动采集技术物流信息自动采集技术n 物流作业效率的提高，在很大程度上取决于物流作业效率的提高，在很大程度上取决于物流信息的通畅程度与管理系统的先进程度。在物流信息的通畅程度与管理系统的先进程度。在物流系统的运行过程中，时刻都会产生这样或者物流系统的运行过程中，时刻都会产生这样或者那样的数据，这些数据包括人员的、物质的、财那样的数据，这些数据包括人员的、物质的、财务的，并存于采购、生产和销售过程中。这些数务的，并存于采购、生产和销售过程中。这些数据的采集与分析对于生产决策来讲是十分重要的。据的采集与分析对于生产决策来讲是十分重要的。如果没有这些实际工况的数据支持，生产和决策如果没有这些

2、实际工况的数据支持，生产和决策就将成为一句空话，将缺乏现实基础。就将成为一句空话，将缺乏现实基础。n可以用来作为物流信息采集的技术非常多，包括可以用来作为物流信息采集的技术非常多，包括各种自动识别技术和物流应用的电子信息技术。各种自动识别技术和物流应用的电子信息技术。自动识别技术自动识别技术n 自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。例如，处理

3、系统来完成相关后续处理的一种技术。例如，商场的条码扫描系统就是一种典型的自动识别技术。商场的条码扫描系统就是一种典型的自动识别技术。售货员通过扫描仪扫描商品的条码，获取商品的名售货员通过扫描仪扫描商品的条码，获取商品的名称、价格，输入数量，后台称、价格，输入数量，后台POS系统即可计算出该系统即可计算出该批商品的价格，从而完成顾客的结算。当然，顾客批商品的价格，从而完成顾客的结算。当然，顾客也可以采用银行卡支付的形式进行支付，银行卡支也可以采用银行卡支付的形式进行支付，银行卡支付过程本身也是自动识别技术的一种应用形式。付过程本身也是自动识别技术的一种应用形式。自动识别技术是以计算机技术和通信技

4、自动识别技术是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，它是信术的发展为基础的综合性科学技术，它是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，归根到底，自动识别技术是一种法和手段，归根到底，自动识别技术是一种高度自动化的信息或者数据采集技术高度自动化的信息或者数据采集技术 自动识别技术近几十年在全球范围内自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等集识别、射频技术、声

5、音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。一体的高新技术学科。完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统（系统（Auto Identification System,简称简称 AIDS），），应用程序接口应用程序接口(Application Interface,简称简称API)或或者中间件（者中间件（Middleware）和应用系统软件）和应用系统软件（Application Software）。）。自自 动动 识识 别别系统系统中中间间件件或或者者接口接口应用软件系应用软件系统

6、统自动识别系统模型图 自动识别系统完成系统的采集和存储工作应用系统软件对自动识别系统完成系统的采集和存储工作应用系统软件对自动识别系统所采集的数据进行应用处理，而应用程序接口软件自动识别系统所采集的数据进行应用处理，而应用程序接口软件则提供自动识别系统和应用系统软件之间的通讯接口包括数据格则提供自动识别系统和应用系统软件之间的通讯接口包括数据格式，将自动识别系统采集的数据信息转换成应用软件系统可以识式，将自动识别系统采集的数据信息转换成应用软件系统可以识别和利用的信息并进行数据传递别和利用的信息并进行数据传递 条码技术条码技术n条码技术简称条码。是由一组规则排列的条、条码技术简称条码。是由一组

7、规则排列的条、空以及相应的数字组成，这种用条、空组成的数据空以及相应的数字组成，这种用条、空组成的数据编码可以供条码阅读器识读，而且很容易译成二进编码可以供条码阅读器识读，而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法，构成不同的图形符号，即各种符号体系合方法，构成不同的图形符号，即各种符号体系（也称码制），适用于不同的应用场合。（也称码制），适用于不同的应用场合。n 条码成本最低、适于大量需求且数据不必更改条码成本最低、适于大量需求且数据不必更改的场合。例如商品包装上就很适宜，但是较易磨损、的场合。例如商品包装上就很适宜，但是

8、较易磨损、且数据量很小。而且条码只对一种或者一类商品有且数据量很小。而且条码只对一种或者一类商品有效，也就是说，同样的商品具有相同的条码。效，也就是说，同样的商品具有相同的条码。光学字符识别光学字符识别OCRn光学字符识别光学字符识别OCR(Image Character Recognition)人眼可视读、可扫描，但输入速度人眼可视读、可扫描，但输入速度和可靠性不如条码，数据格式有限，通常要用接和可靠性不如条码，数据格式有限，通常要用接触式扫描器。触式扫描器。nOCR的主要的应用领域是：办公室自动化中的的主要的应用领域是：办公室自动化中的文本输入；邮件自动处理；与自动获取文本过程文本输入；邮

9、件自动处理；与自动获取文本过程相关的其它领域，这些领域包括：零售价格识读，相关的其它领域，这些领域包括：零售价格识读，定单数据输入、单证、支票和文件识读，微电路定单数据输入、单证、支票和文件识读，微电路及小件产品上状态特征识读等。由于在识别手迹及小件产品上状态特征识读等。由于在识别手迹特征方面的进展，目前探索在手迹分析及鉴定签特征方面的进展，目前探索在手迹分析及鉴定签名方面的应用。名方面的应用。磁条磁条(卡卡)技术技术n 磁条技术应用了物理学和磁力学的基本原理。对自动磁条技术应用了物理学和磁力学的基本原理。对自动识别设备制造商来说，磁条就是一层薄薄的由定向排列的识别设备制造商来说，磁条就是一层

10、薄薄的由定向排列的铁性氧化粒子组成的材料铁性氧化粒子组成的材料(也称为涂料也称为涂料)，用树脂粘合在一，用树脂粘合在一起并粘在诸如纸或者塑料这样的非磁性基片上。起并粘在诸如纸或者塑料这样的非磁性基片上。n 磁条技术的优点是数据可读写，即具有现场改写数据的磁条技术的优点是数据可读写，即具有现场改写数据的能力；数据存储量能满足大多数需求，便于使用，成本低能力；数据存储量能满足大多数需求，便于使用，成本低廉，还具有一定的数据安全性；它能粘附于许多不同规格廉，还具有一定的数据安全性；它能粘附于许多不同规格和形式的基材上。这些优点，使之在很多领域得到了广泛和形式的基材上。这些优点，使之在很多领域得到了广

11、泛应用如信用卡、银行应用如信用卡、银行ATM卡、机票、自动售货卡、会员卡、机票、自动售货卡、会员卡、现金卡卡、现金卡(如电话磁卡如电话磁卡)。n磁卡的价格也很便宜，但是很容易磨损，磁条不能折叠、磁卡的价格也很便宜，但是很容易磨损，磁条不能折叠、撕裂，数据量较小。撕裂，数据量较小。IC卡识别技术卡识别技术n IC是将可编程设置的是将可编程设置的IC芯片放于卡片中，使卡芯片放于卡片中，使卡片具有更多功能。通常所说的片具有更多功能。通常所说的IC卡多指接触式卡多指接触式IC卡。卡。n 和磁卡相比较，和磁卡相比较，IC卡（接触式）具有安全性卡（接触式）具有安全性高、存储容量大、抗干扰能力强、可靠性高、

12、高、存储容量大、抗干扰能力强、可靠性高、使用寿命长等特点。但由于其触点暴露在外面，使用寿命长等特点。但由于其触点暴露在外面，有可能因人为的原因或静电损坏。有可能因人为的原因或静电损坏。nIC卡的应用也比较广泛，有电话卡的应用也比较广泛，有电话IC卡、购电卡、购电（气）卡、手机（气）卡、手机SIM卡、牡丹交通卡（一种磁卡卡、牡丹交通卡（一种磁卡和和IC卡的复合卡）、以及即将大面积推广的智卡的复合卡）、以及即将大面积推广的智能水表、智能气表等。能水表、智能气表等。声音识别技术声音识别技术n 声音识别的迅速发展以及高效可靠的应用软声音识别的迅速发展以及高效可靠的应用软件的开发，使声音识别系统在很多方

13、面得到了应件的开发，使声音识别系统在很多方面得到了应用、这种系统可以用声音指令实现用、这种系统可以用声音指令实现“不用手不用手”的的数据采集、其最大特点就是不用手和眼睛，这对数据采集、其最大特点就是不用手和眼睛，这对那些采集数据同时还要完成手脚并用的工作场合，那些采集数据同时还要完成手脚并用的工作场合，以及标签仅为识别手段，数据采集不实际或不合以及标签仅为识别手段，数据采集不实际或不合适的场合尤为适用。如汉字的语音输入系统就是适的场合尤为适用。如汉字的语音输入系统就是典型的声音识别技术，但是误码率很高。再如，典型的声音识别技术，但是误码率很高。再如，GSM手机上的语音电话存储也是一个典型的语音

14、手机上的语音电话存储也是一个典型的语音识别的例子，但电话号码的语音准确呼出距实用识别的例子，但电话号码的语音准确呼出距实用还有一段相当长的还有一段相当长的 视觉识别视觉识别n 视觉识别系统可以看作是这样的系统：它视觉识别系统可以看作是这样的系统：它能获取视觉图像，而且通过一个特征抽取和能获取视觉图像，而且通过一个特征抽取和分析的过程，能自动识别限定的标志、字符、分析的过程，能自动识别限定的标志、字符、编码结构或可作为确切识断的基础呈现在图编码结构或可作为确切识断的基础呈现在图象内的其它特征。象内的其它特征。n随着自动化的发展，视觉技术可与其他自动随着自动化的发展，视觉技术可与其他自动识别技术结

15、合起来应用。识别技术结合起来应用。射频识别技术射频识别技术(RFID)射频标签最大的优点就在于非接触，因此射频标签最大的优点就在于非接触，因此完成识别工作时无须人工干预、适于实现自动完成识别工作时无须人工干预、适于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频标签，操作快捷方便。射频标签识别多个射频标签，操作快捷方便。射频标签不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，短距离的不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，短距离的射频标签可以在这样的环境中替代条码，例如射频标签可以在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距离的产品用在工厂的流水线上

16、跟踪物体。长距离的产品多用于交通上，可达几十米，如自动收费或识多用于交通上，可达几十米，如自动收费或识别车辆身份。别车辆身份。RFID识别的缺点是标签成本相对识别的缺点是标签成本相对较高，而且一般不能随意扔掉，而多数条码扫较高，而且一般不能随意扔掉，而多数条码扫描寿命结束时可扔掉。描寿命结束时可扔掉。常用的自动识别技术的属性比较 表7-2系统系统参数参数条码条码光学光学字符字符语音识别语音识别生物生物识别识别磁卡磁卡接触接触ICIC卡卡射频识别射频识别信息信息载体载体纸纸、塑料薄膜、塑料薄膜、金属表面金属表面物质表面物质表面NANANANA磁性物质（磁条）磁性物质（磁条）EEPROMEEPRO

17、MEEPROMEEPROM信息量信息量小小小小大大大大较小较小大大大大读写读写性能性能R RR RR RR RR/WR/WR/WR/WR/WR/W读取读取方式方式CCDCCD或激光束扫或激光束扫描描光电转换光电转换机器识读机器识读机器识读机器识读电磁转换电磁转换电擦写电擦写无线通信无线通信人工识读性人工识读性受约束受约束简单简单不可不可不可不可不可不可不可不可不可不可保密性保密性无无无无好好好好一般一般好好好好智能化智能化无无无无NANANANA无无有有有有环境适应性环境适应性不好不好不好不好NANANANA一般一般一般一般很好很好光遮盖光遮盖全部全部失效失效全部失效全部失效NANA可能可能N

18、ANANANA没有影响没有影响方向位置影响方向位置影响很小很小很小很小NANANANA单向单向单向单向没有影响没有影响识别识别速度速度低低低低很低很低很低很低低低低低很快很快通讯通讯速度速度低低低低低低较低较低快快快快很快很快读取读取距离距离近近很近很近很近很近直接接触直接接触接触接触接触接触远远使用使用寿命寿命一次性一次性较短较短NANANANA短短长长很长很长国际国际标准标准有有无无无无无无有有有有有有成本成本最低最低一般一般较高较高较高较高低低较高较高较高较高多标签多标签同时同时识别识别不能不能不能不能不能不能不能不能不能不能不能不能能能物流电子信息技术物流电子信息技术 所谓物流电子信息

19、技术可以理解为应用在所谓物流电子信息技术可以理解为应用在物流系统中的以电子通信手段为基础的物流物流系统中的以电子通信手段为基础的物流一系列信息技术。物流电子信息技术的种类一系列信息技术。物流电子信息技术的种类很多，而且大多也得到了比较广泛的应用。很多，而且大多也得到了比较广泛的应用。从比较广义的意义上看，物流电子信息技术从比较广义的意义上看，物流电子信息技术包括卫星定位系统（包括卫星定位系统（GPS）、电子数据交换）、电子数据交换技术（技术（EDI）、地理信息系统（）、地理信息系统（GIS）、智能）、智能交通系统（交通系统（ITS）、短信呼叫系统（）、短信呼叫系统（SMS）、）、电子自动订货系

20、统（电子自动订货系统（EOS）、销售实点系统）、销售实点系统（POS）等。此外，还包括电子商务手段等）等。此外，还包括电子商务手段等等。等。物流自动识别物流自动识别传统标签传统标签物流条码物流条码电子标签电子标签电子信息技术电子信息技术电子数据交换电子数据交换(EDI)卫星定位系统卫星定位系统(GPS)地理信息系统地理信息系统(GIS)智能交通系统智能交通系统(ITS)呼叫中心与物流短信系统呼叫中心与物流短信系统(SMS)电子自动订货系统电子自动订货系统(EOS)销售实点系统销售实点系统(POS)物物流流信信息息采采集集技技术术电子商务电子商务(EB)半自动电子标识半自动电子标识射频识别射频识

21、别(RFID)RFID概述概述 无线射频识别技术（无线射频识别技术（RFID，Radio Frequency Identification）是一种非接触的自动识别技术，其）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号的空间耦合（电感耦合或基本原理是利用射频信号的空间耦合（电感耦合或者电磁耦合），实现对被识别物体的自动识别。其者电磁耦合），实现对被识别物体的自动识别。其基本工作方法是将无线射频识别标签安装在被识别基本工作方法是将无线射频识别标签安装在被识别物体上（粘贴、插放、挂佩、植入等），当被标识物体上（粘贴、插放、挂佩、植入等），当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器的阅读范围时，物

22、体进入无线射频识别系统阅读器的阅读范围时，标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向阅读器发送自身信息如阅读器发送自身信息如ID号等，阅读器接收这些信号等，阅读器接收这些信息并进行解码，传输给后台处理计算机，完成整个息并进行解码，传输给后台处理计算机，完成整个信息处理过程。图信息处理过程。图7-3所示为典型的所示为典型的RFID系统配置系统配置示意图示意图。RFID系统配置示意图系统配置示意图n为了完成为了完成RFID系统的主要功能，系统的主要功能，RFID系统具有两个基本的构成部分，即电子系统具有两个基本的构成部分，即电子标签（标签（Tag）和阅

23、读器）和阅读器(Reader)。n图图7-4为为RFID系统的工作原理示意图。系统的工作原理示意图。RFID系统工作原理简图RFID系统工作原理简图表7-3 RFID系统的分类分类依据分类方式主要特征标签供电形式有源无源半有源系统有源标签依靠电池供电无源标签电磁耦合供电电池只起到激活的作用数据调制方式主动式被动式半主动式有源系统无源系统半有源系统系统工作频率低频高频超高频微波LF：30300kHzHF：330MHzUHF：300968MHzW：2.455.8GHz标签的可读写性可读写(RW)只读卡(RO)一次写入多次读出(WORM)标签可读写，实时修改数据不能写入数据，作为标识卡用户可以一次性

24、写入的卡，写入后数据不能改变标签和读头之间的通信工作时序TTF：标签先讲RTF：读头先讲速度快、防冲撞性能强相对TTF速度、防冲撞性能稍弱RFID基本参数 可以用来衡量无线射频识别技术的技术参数比较多，包括使用的频率、读头的发射功率、识别距离的远近、执行的协议标准、识别速度、数据传输速率、芯片内存大小、标签封装标准、识别速率、可同时识别的标签数、防冲撞性能及其他一些非量化性能如可读写性能、接口形式等等。有的参数是针对标签的，有的是针对读头的，有的是共同的。这些技术参数有的相互影响和相互制约的，如识别距离就可以表示成若干个其他参数的集合函数。工作频率工作频率n RFID系统工作频率的选择在很大程

25、度上决定了射系统工作频率的选择在很大程度上决定了射频标签的应用范围，技术可行性以及系统成本的高低。频标签的应用范围，技术可行性以及系统成本的高低。在无线通讯信道中，射频信号只能以电磁耦合或者电磁在无线通讯信道中，射频信号只能以电磁耦合或者电磁波传播的形式表现出来。因此，射频系统的工作性能必波传播的形式表现出来。因此，射频系统的工作性能必定要受到电磁波空间传输特性的影响。定要受到电磁波空间传输特性的影响。n 射频识别系统属于无线电的应用范畴，因此，其使射频识别系统属于无线电的应用范畴，因此，其使用不能干扰到其他系统的正常工作。工业、科学和医疗用不能干扰到其他系统的正常工作。工业、科学和医疗使用的

26、频率范围（使用的频率范围（ISM，Industrial，Science，Medical）通常是局部的无线电通讯频段，因此，通常）通常是局部的无线电通讯频段，因此，通常情况下，无线射频识别使用的频段也是情况下，无线射频识别使用的频段也是ISM频段。频段。n 电磁波在物理特性上，从识别距离、穿透能力电磁波在物理特性上，从识别距离、穿透能力等特性来看，不同射频频率的表现存在较大的差异。等特性来看，不同射频频率的表现存在较大的差异。特别是在低频和高频两个频段的特性上，具有很大特别是在低频和高频两个频段的特性上，具有很大的不同。即，低频具有较强的穿透能力，能够穿透的不同。即，低频具有较强的穿透能力，能够

27、穿透水、动物包括人的躯体等导体材料，同时对金属具水、动物包括人的躯体等导体材料，同时对金属具有较好的绕射效果。但是在同样功率下，传播的距有较好的绕射效果。但是在同样功率下，传播的距离非常近，另外，由于频率低，可以利用的频带窄，离非常近，另外，由于频率低，可以利用的频带窄，数据传输速率较低，并且信噪比低，容易受到干扰。数据传输速率较低，并且信噪比低，容易受到干扰。n 相对低频段而言，得到相同传输效果，高频系相对低频段而言，得到相同传输效果，高频系统发射功率较小，设备较简单，成本较低。和低频统发射功率较小，设备较简单，成本较低。和低频相比，高频系统数据传播速率较高，无低频的信噪相比，高频系统数据传

28、播速率较高，无低频的信噪比限制，但是，其比限制，但是，其“绕射绕射”能力或者能力或者“穿透穿透”较差，较差，很容易被水等导体媒介所吸收或者反射，因此，对很容易被水等导体媒介所吸收或者反射，因此，对于可导障碍物的敏感性很强。于可导障碍物的敏感性很强。n 超高频系统具有较远的识别距离、很高的超高频系统具有较远的识别距离、很高的速度（可达速度（可达500公里公里/小时）和很好的防冲撞能小时）和很好的防冲撞能力，但同样能够被液态可导介质吸收和被金力，但同样能够被液态可导介质吸收和被金属介质反射。属介质反射。n 如何利用他们各自的长处来设计识别距如何利用他们各自的长处来设计识别距离较远又具有较强穿透能力

29、的产品，这就用离较远又具有较强穿透能力的产品，这就用到了所谓的双频技术，即将低频和高频两个到了所谓的双频技术，即将低频和高频两个频率特征集成到一枚芯片上。使其具有低频频率特征集成到一枚芯片上。使其具有低频的穿透能力，又有高频的识别距离和通信速的穿透能力，又有高频的识别距离和通信速度。能够广泛地运用在动物识别，导体材料度。能够广泛地运用在动物识别，导体材料干扰的环境及潮湿的环境等干扰的环境及潮湿的环境等 作用距离n无线射频识别系统的作用距离指系统的有无线射频识别系统的作用距离指系统的有效识别距离。读头可以识别到标签的距离的效识别距离。读头可以识别到标签的距离的影响因素很多，包括读头的射频发射功率

30、、影响因素很多，包括读头的射频发射功率、系统工作的频率、标签的封装形式等等。系统工作的频率、标签的封装形式等等。n其他条件相同时，低频系统识别距离最短，其他条件相同时，低频系统识别距离最短，其次是高频，微波，最远的是超高频系统。其次是高频，微波，最远的是超高频系统。标签芯片可以设计成全频段的，因此，只要标签芯片可以设计成全频段的，因此，只要读头频率发生改变，系统工作频率随之改变。读头频率发生改变，系统工作频率随之改变。n RFID系统的有效识别距离和读头模块的射频发系统的有效识别距离和读头模块的射频发射功率（通过天线发射）成正比。发射功率越大，射功率（通过天线发射）成正比。发射功率越大，识别距

31、离越远。但是电磁波产生的辐射超过一定的识别距离越远。但是电磁波产生的辐射超过一定的范围就会对环境和人体产生有害的影响，称之为电范围就会对环境和人体产生有害的影响，称之为电磁污染。因此，在电磁功率方面必须遵循一定的功磁污染。因此，在电磁功率方面必须遵循一定的功率标准。率标准。n 标签的封装形式也是影响系统识别距离的主要标签的封装形式也是影响系统识别距离的主要因素之一。标签天线越大，即标签穿过读头有效识因素之一。标签天线越大，即标签穿过读头有效识读区域时所获取的磁通量越大，储存的能量越多，读区域时所获取的磁通量越大，储存的能量越多，对电磁场边缘的空洞越不敏感，所以，即使在读头对电磁场边缘的空洞越不

32、敏感，所以，即使在读头识读区域边缘也能有效识别场区内的标签。识读区域边缘也能有效识别场区内的标签。RFID组件与系统构成组件与系统构成1 RFID组件组件（1）读头）读头n读头也称为阅读器，它在射频识别（读头也称为阅读器，它在射频识别（RFID）系统中在起到）系统中在起到举足轻重的作用。首先读头的频率决定了射频识别系统的工举足轻重的作用。首先读头的频率决定了射频识别系统的工作频段，其次，读头的功率直接影响到射频识别的距离。作频段，其次，读头的功率直接影响到射频识别的距离。n固定式读头是最常见的读头形式。将射频控制器和高频接口固定式读头是最常见的读头形式。将射频控制器和高频接口封装在一个固定的外

33、壳中，完全集成射频识别的功能，就构封装在一个固定的外壳中，完全集成射频识别的功能，就构成了固定式读头。有时，为了减少设备尺寸，降低设备制造成了固定式读头。有时，为了减少设备尺寸，降低设备制造成本，便于搬运与运输，也可以将天线与射频模块封装在一成本，便于搬运与运输，也可以将天线与射频模块封装在一个外壳单元中，就构成了集成式读头或者一体化读头。固定个外壳单元中，就构成了集成式读头或者一体化读头。固定式读头分为固定式读头，式读头分为固定式读头，OEM模块和工业读头等。模块和工业读头等。手持机（手持机（Handheld Reader，简称，简称HH）是便携式读头的简称，是将是便携式读头的简称，是将RF

34、ID读头模块和天读头模块和天线，掌上电脑集成在一起，来执行标签识别的功能。线，掌上电脑集成在一起，来执行标签识别的功能。手持机常常用在动物识别、巡检、付款扫描、测试手持机常常用在动物识别、巡检、付款扫描、测试等工况中得到使用。手持机带有液晶显示屏并配有等工况中得到使用。手持机带有液晶显示屏并配有键盘来进行操作或者输入数据。手持机也可以通过键盘来进行操作或者输入数据。手持机也可以通过RS232等可选接口来实现与微机或者服务器之间的等可选接口来实现与微机或者服务器之间的通信。与固定式阅读器不同的是，手持机可能会对通信。与固定式阅读器不同的是，手持机可能会对系统本身的数据存储量有所要求。手持机根据工

35、作系统本身的数据存储量有所要求。手持机根据工作环境的不同，可以具有其它的特性，如防水、防尘环境的不同，可以具有其它的特性，如防水、防尘等。由于条码的大量应用，可以在等。由于条码的大量应用，可以在RFID手持机上加手持机上加上一个条码扫描模块，使手持机同时具有上一个条码扫描模块，使手持机同时具有RFID识别识别和条码扫描的功能。和条码扫描的功能。发卡器发卡器（Card Issuer 或者或者Registration Reader）或称读卡器、发卡机、发卡管理机等，主或称读卡器、发卡机、发卡管理机等，主要用来对射频卡进行具体内容的操作，包括要用来对射频卡进行具体内容的操作，包括建立档案、消费纠错、

36、挂失、补卡、信息修建立档案、消费纠错、挂失、补卡、信息修正等等，它通常与计算机放在一起。从本质正等等，它通常与计算机放在一起。从本质上看，发卡器实际上是小型的射频卡读写装上看，发卡器实际上是小型的射频卡读写装置。发卡器经常同发卡管理软件联合起来使置。发卡器经常同发卡管理软件联合起来使用。同一厂家的发卡器同其读头相比，具有用。同一厂家的发卡器同其读头相比，具有发射功率较小，读写距离短等特点。图发射功率较小，读写距离短等特点。图7-5 是是典型的读头实物图片。典型的读头实物图片。（2）标签）标签 电子标签概述电子标签概述n电子标签是指由电子标签是指由IC芯片和无线通信天线组成的大小如芝麻粒芯片和无

37、线通信天线组成的大小如芝麻粒的无线通信的无线通信IC和天线组成的模块超微型的小标签。和天线组成的模块超微型的小标签。n系统工作时，阅读器发出微波查询（能量）信号，电子标签系统工作时，阅读器发出微波查询（能量）信号，电子标签（无源）收到微波查询能量信号后将其一部分整流为直流电（无源）收到微波查询能量信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工作，另一部分微波能量信号被电子源供电子标签内的电路工作，另一部分微波能量信号被电子标签内保存的数据信息调制（标签内保存的数据信息调制（ASK）后反射回阅读器。）后反射回阅读器。阅阅读器接收反射回的幅度调制信号，读器接收反射回的幅度调制信号，从中提取出电

38、子标签中从中提取出电子标签中保存的标识性数据信息。保存的标识性数据信息。系统工作过程中，阅读器发出微系统工作过程中，阅读器发出微波信号与接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回波信号与接收反射回的幅度调制信号是同时进行的。反射回的信号强度较发射信号要弱得多，因此技术实现上的难点在的信号强度较发射信号要弱得多，因此技术实现上的难点在于同频接收。于同频接收。标签的封装形式与材质标签的封装形式与材质n 根据射频识别系统不同的应用场合根据射频识别系统不同的应用场合以及不同的技术性能参数，考虑到应用以及不同的技术性能参数，考虑到应用系统的标签成本，环境要求等等，可以系统的标签成本，环境要求等等，可以

39、将射频识别标签封装成不同的厚度、不将射频识别标签封装成不同的厚度、不同的大小、不同的形状的标签，有圆形、同的大小、不同的形状的标签，有圆形、线性、信用卡形、半信用卡形，此外还线性、信用卡形、半信用卡形，此外还有各种挂件标签等。有各种挂件标签等。为了保护标签芯片与天线，也便为了保护标签芯片与天线，也便于使用者的使用方便，射频电子标于使用者的使用方便，射频电子标签必须利用某种基材进行封装，不签必须利用某种基材进行封装，不同封装形式的标签针对不同的应用同封装形式的标签针对不同的应用场合。根据标签封装材质的不同，场合。根据标签封装材质的不同，可以将标签制成以纸、可以将标签制成以纸、PP、PET、PVC

40、等材料作为封装材质的标签。等材料作为封装材质的标签。电子标签系统的主要功能电子标签系统的主要功能：拣货资料的上传与下载、拣货资料的上传与下载、拣货资料即时监控、拣货资料即时监控、硬件自我监测、硬件自我监测、跳跃式拣货、跳跃式拣货、提早离开、提早离开、紧急插单功能、紧急插单功能、缺货通知、缺货通知、货号与标签对应维护、货号与标签对应维护、查询作业、查询作业、报表作业。报表作业。next 电子标签系统的主要功能：电子标签系统的主要功能：拣货资料的上传与下载、拣货资料即时监控、硬件自我监测、跳跃式拣货、提早离开、紧急插单功能、缺货通知、货号与标签对应维护、查询作业、报表作业。2RFID系统对于RFI

41、D应用系统来讲，包括前端的RFID数据采集系统，中间件以及根据一定的业务规则进行的数据传输、后台的和RFID数据系统相关的业务系统，如CRM、ERP、WHM以及SCM等等。典型的RFID应用系统结构示意图。3网络网络nRFID网络系统包括读头网络系统和数据网络系统，其中网络系统包括读头网络系统和数据网络系统，其中读头网络系统一般为本地网络系统，而数据网络系统经常是读头网络系统一般为本地网络系统，而数据网络系统经常是远程的系统。远程的系统。n无论是何种无论是何种RFID网络系统，所要实现的基本功能都是要网络系统，所要实现的基本功能都是要求系统能够对存在于较大型求系统能够对存在于较大型RFID应用

42、系统中的多个应用系统中的多个RFID读读头进行网络化、集成化管理。这多个读头需要连接成一个网头进行网络化、集成化管理。这多个读头需要连接成一个网络，通过统一的管理指挥系统对多个读头进行操控。这种情络，通过统一的管理指挥系统对多个读头进行操控。这种情况需要前端软件支持对多个读头的操控。况需要前端软件支持对多个读头的操控。n一般来讲，一般来讲，RFID网络系统的选择应该根据用户的现有网网络系统的选择应该根据用户的现有网络布线情况和网络操控功能需求来进行选择。比如，对于不络布线情况和网络操控功能需求来进行选择。比如，对于不具备网络条件的应用环境，可选的方案是通过多串口卡或者具备网络条件的应用环境，可

43、选的方案是通过多串口卡或者中间件将系统联入网络，对于网络条件比较便利，又不太考中间件将系统联入网络，对于网络条件比较便利，又不太考虑投资的情况，则可以考虑每台读头和计算机分别连接，每虑投资的情况，则可以考虑每台读头和计算机分别连接，每台计算机均单独接入计算机，进行数据传输和共享。台计算机均单独接入计算机，进行数据传输和共享。（1）RFID系统软件系统系统软件系统nRFID软件系统主要包括设备供应商提供的系统演示软件、软件系统主要包括设备供应商提供的系统演示软件、开发平台或者接口软件、为模拟其系统性能而开发的仿开发平台或者接口软件、为模拟其系统性能而开发的仿真软件；集成商或者客户自身开发的真软件

44、；集成商或者客户自身开发的RFID前端操作软件、前端操作软件、为实现采集的信息的传递与分发而开发的中间件软件系为实现采集的信息的传递与分发而开发的中间件软件系统以及处理这些采集的信息的后台应用软件（统以及处理这些采集的信息的后台应用软件（MIS系统）系统）。n集成商或客户自身开发的集成商或客户自身开发的RFID前端操作软件主要是提供前端操作软件主要是提供给给RFID设备操作人员使用的前端软件，如手持设备上使设备操作人员使用的前端软件，如手持设备上使用的用的RFID识别系统，超市收银台使用的结算系统，门禁识别系统，超市收银台使用的结算系统，门禁系统使用的监控软件等，此外还应当包括将系统使用的监控

45、软件等，此外还应当包括将RFID读头采读头采集到的信息向软件系统传送的接口软件。集到的信息向软件系统传送的接口软件。n 对于较大型的对于较大型的RFID应用系统来讲，读头应用系统来讲，读头数量较多，系统采集的信息较大，需要将系数量较多，系统采集的信息较大，需要将系统所采集的数据进行过滤和向后台统所采集的数据进行过滤和向后台MIS系统分系统分发或者进行远程传输，因此，就需要用到所发或者进行远程传输，因此，就需要用到所谓的谓的RFID中间件。这种中间件包括软件的和中间件。这种中间件包括软件的和硬件的。硬件的。n 信息是为生产决策服务的。因此，信息是为生产决策服务的。因此，RFID系统所采集的信息最

46、终要向后台系统所采集的信息最终要向后台MIS分发，分发，MIS系统就需要具备相应的处理系统就需要具备相应的处理RFID数据的数据的功能。功能。MIS系统的具体数据处理功能需要根据系统的具体数据处理功能需要根据客户的具体需求，决策的支持度来进行具体客户的具体需求，决策的支持度来进行具体的软件结构与功能设计的软件结构与功能设计n （2）RFID仿真系统仿真系统nRFID系统是一个非常复杂的电磁系统，对系统是一个非常复杂的电磁系统，对其性能测试设计到很多方面，电磁的，环境其性能测试设计到很多方面，电磁的，环境的，空间的等等，因此，我们有必要建立一的，空间的等等，因此，我们有必要建立一个个RFID仿真

47、环境来对其基本运行规律进行仿真环境来对其基本运行规律进行系统仿真。系统仿真。RFID仿真系统可以模仿仿真系统可以模仿RFID系系统在不同通信速率、不同的标签运动速度、统在不同通信速率、不同的标签运动速度、不同的系统频率、多组标签、每组多个标签不同的系统频率、多组标签、每组多个标签情况下的系统仿真情况。情况下的系统仿真情况。RFID 在物流与供应链领域的应用概述在物流与供应链领域的应用概述n RFID识别系统和其他自动识别技术相比，具有无需接触、自动识别系统和其他自动识别技术相比，具有无需接触、自动化程度高、耐用可靠、识别速度快、适应各种工作环境、可实现高速化程度高、耐用可靠、识别速度快、适应各

48、种工作环境、可实现高速和多标签同时识别等特点，具有比其他识别技术更加广泛的用途，如和多标签同时识别等特点，具有比其他识别技术更加广泛的用途，如供应链管理、门禁安防系统、物流系统、矿山跟踪系统、智能家电、供应链管理、门禁安防系统、物流系统、矿山跟踪系统、智能家电、运动计时、电子支付、生产线自动化、物品监视、汽车监控等。可以运动计时、电子支付、生产线自动化、物品监视、汽车监控等。可以说，说，RFID将是用途最广泛的自动识别技术之一。将是用途最广泛的自动识别技术之一。n RFID识别技术在物流与供应链管理上也得到了非常广泛得应用。识别技术在物流与供应链管理上也得到了非常广泛得应用。n供应链包括从原材

49、料到最终用户的所有实物的移动过程。供应链包括从原材料到最终用户的所有实物的移动过程。包括供货商选择、采购、产品计划、材料加工、订单处包括供货商选择、采购、产品计划、材料加工、订单处理、存货管理、包装、运输、仓储与客户服务。同时也理、存货管理、包装、运输、仓储与客户服务。同时也包括供应链中的产品、货主、位置和时间，以便供货商包括供应链中的产品、货主、位置和时间，以便供货商和客户之间更好地沟通。在这些环节中，采用和客户之间更好地沟通。在这些环节中，采用RFID技术技术对产品、集装箱、车辆和人员进行自动识别与跟踪，所对产品、集装箱、车辆和人员进行自动识别与跟踪，所有的信息都在企业有的信息都在企业MI

50、S系统或者系统或者 ERP系统得到实时的传系统得到实时的传递和反应递和反应。1运输与配送运输与配送车辆车辆 RFID在车辆管理上的应用不仅仅存在于交通管理部门在车辆管理上的应用不仅仅存在于交通管理部门对车辆的管理上，也广泛用于物流、供应链作业中的车辆的对车辆的管理上，也广泛用于物流、供应链作业中的车辆的管理。基于管理。基于RFID技术的实时交通督导和最佳路线电子地图技术的实时交通督导和最佳路线电子地图很快将成为现实。用很快将成为现实。用RFID技术实时跟踪车辆，通过交通控技术实时跟踪车辆，通过交通控制中心的网络在各个路段向司机报告交通状况，指挥车辆绕制中心的网络在各个路段向司机报告交通状况，指