電子標(biāo)簽的工作原理
RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜:標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(PassiveTag,無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽),或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(ActiveTag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽);解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
RFID(射頻識(shí)別)系統(tǒng)由兩部分組成:讀/寫(xiě)單元和電子收發(fā)器。閱讀器通過(guò)天線(xiàn)發(fā)出電磁脈沖,收發(fā)器接收這些脈沖并發(fā)送已存儲(chǔ)的信息到閱讀器作為響應(yīng)。實(shí)際上,這就是對(duì)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行非接觸讀、寫(xiě)或刪除處理。
從技術(shù)上來(lái)說(shuō),“智能標(biāo)簽”包含了包括具有RFID射頻部分和一個(gè)超薄天線(xiàn)環(huán)路的RFID芯片的RFID電路,這個(gè)天線(xiàn)與一個(gè)塑料薄片一起嵌入到標(biāo)簽內(nèi)。通常,在這個(gè)標(biāo)簽上還粘一個(gè)紙標(biāo)簽,在紙標(biāo)簽上可以清晰地印上一些重要信息。當(dāng)前的智能標(biāo)簽一般為信用卡大小,對(duì)于小的貨物還有4.5×4.5cm尺寸的標(biāo)簽,也有CD和DVD上用的直徑為4.7厘米的圓形標(biāo)簽。
與像條形碼或磁條等其他ID技術(shù)相比較而言,收發(fā)器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于閱讀器和收發(fā)器之間的無(wú)線(xiàn)鏈接:讀/寫(xiě)單元不需要與收發(fā)器之間的可視接觸,因此可以完全集成到產(chǎn)品里面。這意味著收發(fā)器適合于惡劣的環(huán)境,收發(fā)器對(duì)潮濕、骯臟和機(jī)械影響不敏感。因此,收發(fā)器系統(tǒng)具有非常高的讀可靠性、快速數(shù)據(jù)獲取,最后一點(diǎn)也是重要的一點(diǎn)就是節(jié)省勞力和紙張。
電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)有哪些
電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)主要有標(biāo)簽激活的能量要求、標(biāo)簽信息的讀寫(xiě)速度、標(biāo)簽信息的傳輸速率、標(biāo)簽信息的容量、標(biāo)簽的封裝尺寸、標(biāo)簽的讀寫(xiě)距離、標(biāo)簽的可靠性、標(biāo)簽的工作頻率和標(biāo)簽的價(jià)格等。
1. 標(biāo)簽激活的能量要求
當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器的工作區(qū)域后,受到讀寫(xiě)器發(fā)出射頻信號(hào)的激發(fā),標(biāo)簽進(jìn)入工作狀態(tài)。標(biāo)簽的激活能量是指激活電子標(biāo)簽芯片電路所需要的能量范圍,這要求電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器在一定的距離內(nèi),讀寫(xiě)器能提供電子標(biāo)簽足夠的射頻場(chǎng)強(qiáng)。
2. 標(biāo)簽信息的讀寫(xiě)速度
標(biāo)簽的讀寫(xiě)速度包括讀出速度和寫(xiě)入速度,讀出速度是指電子標(biāo)簽被讀寫(xiě)器識(shí)讀的速度,寫(xiě)入速度是指電子標(biāo)簽信息寫(xiě)入的速度,一般要求標(biāo)簽信息的讀寫(xiě)為毫秒級(jí)。
3. 標(biāo)簽的封裝尺寸
標(biāo)簽的封裝尺寸主要取決于天線(xiàn)的尺寸和供電情況等,在不同場(chǎng)合對(duì)封裝尺寸有不同要求,封裝尺寸小的為毫米級(jí),大的為分米級(jí)。
如果電子標(biāo)簽的尺寸小,則它的適用范圍寬,不管大物品或是小物品都能設(shè)置。但是,一味追求尺寸小并是不好事,如果電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)的比較大,可以加大天線(xiàn)的尺寸,因此能有效地提高電子標(biāo)簽識(shí)讀率。
4. 標(biāo)簽信息的容量
標(biāo)簽信息的容量是指電子標(biāo)簽攜帶的可供寫(xiě)入數(shù)據(jù)的內(nèi)存量。標(biāo)簽信息的容量大小,與電子標(biāo)簽是“前臺(tái)”式還是“后臺(tái)”式有關(guān)。
(1)“后臺(tái)”式電子標(biāo)簽
“后臺(tái)”式電子標(biāo)簽通過(guò)讀寫(xiě)器采集到數(shù)據(jù)后,便可以借助網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系起來(lái),因此一般來(lái)說(shuō),只要電子標(biāo)簽的內(nèi)存有200多位(bit),就能夠容納物品的編碼了。如果需要物品更詳盡的信息,這種電子標(biāo)簽需要通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)提供。
(2)“前臺(tái)”式電子標(biāo)簽
在實(shí)際應(yīng)用中,現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)不易于數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)機(jī),這必須加大電子標(biāo)簽的內(nèi)存量,如加大到幾千位到幾十千位,這樣電子標(biāo)簽可以獨(dú)立使用,不必再查數(shù)據(jù)庫(kù)信息,這種電子標(biāo)簽可稱(chēng)為“前臺(tái)”式電子標(biāo)簽。但是在選用“前臺(tái)”式電子標(biāo)簽時(shí)要注意,一般來(lái)說(shuō)內(nèi)存越大讀取時(shí)間越長(zhǎng),只有在那些時(shí)間因素不很重要,但必須當(dāng)時(shí)就要知道物品較詳細(xì)信息的情況下,才采用這種電子標(biāo)簽。
5. 標(biāo)簽的對(duì)齊距離
標(biāo)簽的讀寫(xiě)距離是指標(biāo)簽與讀寫(xiě)器的工作距離。標(biāo)簽的讀寫(xiě)距離,近的為毫米級(jí),遠(yuǎn)的可達(dá)20米以上。另外,大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫(xiě)入距離是不同的,寫(xiě)入距離大約是讀取距離的40%~80%。
6. 標(biāo)簽信息的傳輸速率
標(biāo)簽信息的傳輸速率包括兩方面,一方面是電子標(biāo)簽向讀寫(xiě)器反饋數(shù)據(jù)的傳輸速率,一方面是來(lái)自讀寫(xiě)器寫(xiě)入數(shù)據(jù)的速率。
7. 標(biāo)簽的工作頻率
標(biāo)簽的工作頻率是指標(biāo)簽工作時(shí)采用的頻率,可以為低頻、高頻、超高頻和微波。
8. 標(biāo)簽的可靠性
標(biāo)簽的可靠性與標(biāo)簽的工作環(huán)境、大小、材料、質(zhì)量、標(biāo)簽與讀寫(xiě)器的距離等相關(guān)。例如在傳送帶上時(shí),當(dāng)標(biāo)簽暴露在外,并且是單個(gè)讀取時(shí),讀取的準(zhǔn)確度接近100%。但是許多因素都可能降低標(biāo)簽讀寫(xiě)的可靠性,一次同時(shí)讀取的標(biāo)簽越多,標(biāo)簽的移動(dòng)速度越快,越有可能出現(xiàn)誤讀或漏讀。
在某個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用中的調(diào)查表明,使用10000個(gè)電子標(biāo)簽時(shí),一年中60個(gè)電子標(biāo)簽受到損壞,受損壞的比例低于0.1%,為了防止電子標(biāo)簽的損壞而造成的不便,條碼與電子標(biāo)簽的同時(shí)使用是一種有效的補(bǔ)救方法,這樣可以根據(jù)條碼記載的信息迅速?gòu)?fù)制出一個(gè)電子標(biāo)簽。另外,一個(gè)物品上放兩個(gè)電子標(biāo)簽以備萬(wàn)一也是一種方法,但會(huì)使整個(gè)項(xiàng)目成本高些。
9. 標(biāo)簽的價(jià)格
目前,某些電子標(biāo)簽大量訂貨的價(jià)格低于1元人民幣。當(dāng)電子標(biāo)簽的使用數(shù)量以10億計(jì)時(shí),規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)將使電子標(biāo)簽的價(jià)格大大降低,很多公司希望將來(lái)每個(gè)電子標(biāo)簽低于0.4元。智能電子標(biāo)簽的價(jià)格較高,一般在10元以上。