射频识别技术课程论文

RFID课程论文主题：物流企业应用RFID的可能性的探讨院(系): 信息科学技术学院名字：神一样的男人班级：学位：西南交通大学2016年12月目录引言2传统物流管理的弊端2应用RFID技术的可行性分析3RFID在现代物流管理中的应用及其优势4RFID技术要求51 :安全要求52 :动作频率选择63 :防碰撞技术研究74:RFID天线研究7结论8_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _物流企业应用RFID的可能性探讨摘要:射频识别技术(RFID )已经成为现代物流的热点技术，对物流管理的信息化发展起着非常重要的作用。 本文探讨了企业RFID的前景和项目要实现的期待目标，提出了解决相关问题的初步技术方案。关键词：射频识别、物流管理、解决方案引言自动识别技术具有以下优点：第一，准确、自动数据采集、彻底消除人为错误；第二，高效、实时地进行信息交换；第三，实施兼容性，自动识别技术可以基于计算机技术，与信息管理系统无缝地结合。 自动识别技术大幅度增加了物流自动化、现代化，是物流的重要支持技术之一。 中国现在在从传统物流向现代物流的转变中，推进自动识别技术的应用普及，有助于加快这一转换。传统物流管理的弊端随着科技信息化的发展，传统的管理方法已经不能适应上级管理部门、客户及生产对物流企业仓库管理提出的要求。 例如，传统的管理方式，物流企业的出入库数据是唯一且不能实时性的，不能满足公司和库存主的要求。 尤其是大型企业的业务主管部门、仓库部门、仓库、卖场的分散配置，公司无法及时掌握商品的流动动态。 物流企业为了满足各方面的需求，为了避免数据错误，只能重复检查人的发票。 在某种程度上，很多工作人员的工作量增加了，职能部门也想减少经营和费用结算的工作量。物流行业和有关方面的首要任务是加强自动识别技术的宣传和知识普及，帮助企业认识到自动识别技术在现代物流发展中的重要作用。 物流企业的管理大多采用基于非自动化纸张的系统，跟踪出入。 由于是手工收费方式，导致仓库内管理和数据获取来不及，差错率高于入库作业流程的自由度大，难以规范管理者因素的不确定性，导致劳动效率下降，人力资源被严重浪费。 同时，随着数量的增加和出入库频率的激增，该模型对正常的工作效率影响很大。 由于这些仓库和相关的第三方物流中心尚未建立从生产区到中继区、销售区的整体仓库信息系统，因此整个物流供应链的仓库信息无法发挥节点的重要作用，严重影响了企业整体的运行效率。 也就是说，企业管理中存在多头统计、重复劳动、数字不匹配、反馈延迟等现象。应用RFID技术的可行性分析自动识别技术是在物流过程中实现信息获取和信息输入功能，用自动非人工手段获取项目识别信息并将数据实时输入到计算机、程序逻辑控制器或其他微处理器控制设备中的技术。 一般来说，自动识别系统由标签、读取器、计算机等设备构成。将物流系统纳入供应链管理系统是社会发展的必然，这一理念已经成熟。 为了更好地解决供应链物流的服务，实现快速、及时、库存节约的目标，最可行的方案是采用现代物流信息技术，即物流标识和自动识别技术。RFID标签能唯一识别商品，所以通过与计算机、网络、数据库等技术组合，在物流的各阶段追踪商品，就能实时掌握商品的动态信息。 应用该技术，可以实现以下目标，获得预期的利益1 .缩短工作时间2 .提高盘点工作质量3 .提高配送中心的吞吐量4 .降低运转费用5 .实现可视化管理6 .信息的传递更快且准确。RFID技术利用电波，实现非接触式、动态多目标的同时识别，实现一个物体，能够快速地进行物体跟踪和数据交换。 RFID技术免除了跟踪中的人工干预，节省了大量人力，同时提高了工作效率。 同时，该技术的应用，可以很好地解决上述传统管理方式问题和对现代物流管理的新要求，在各环节最大限度地共享信息，使各环节的数据信息的处理加工变得容易，可以有效地提高企业整体的运行效率和管理效率。 RFID技术的独特特征很好地适用于现代物流，也适用于整个现代物流行业。 RFID技术越来越成熟，已应用于零售、仓库、配送运输等环节。 从投资的角度来看，购买RFID的硬件和软件系统是相当大的投资。 从收益分析来看，采用技术不仅可以降低劳动力成本，还可以解决商品脱销和消耗这两个零售业的难题。 使用RFID技术，沃尔玛一年可以节省84亿美元以上的劳动力成本，同时还能恢复被盗损失的20亿美元以上。随着近年来技术的发展，RFID的普及，RFID设备无论是读取器/写入器还是电子标签的成本都下降了。 因此，将投资和收益结合起来，对RFID技术的应用进行整体分析在经济上也是可能的。 条形码技术在现代物流领域的应用，在今后相当长一段时间内仍然是自动识别技术的发展主流，但条形码技术并不是唯一的发展目标，其他自动识别技术呈现出磁(卡)技术、光文字识别技术、语音识别技术、射频技术、视觉识别技术等多种发展态势。RFID在现代物流管理中的应用及其优点物流业广泛应用RFID技术，实现产品生产、储藏、运输、销售的供应链流程整体智能化。 在生产制造的一环中应用RFID技术，将生产线的运营自动化，在生产线整体上实现原材料、零件、半成品和产品的识别和跟踪，减少人工识别成本和差错率，提高效率和效益。 当RFID技术应用于库存管理时，企业可以实时掌握商品的库存信息，从中了解各商品的需求模式，及时补充，提高库存管理能力，降低库存水平。 在运输环节，可以使用RFID技术将GPS和GIS结合，实现运输的优化。 如图1中所示，构建了通用的基于RFID的物流应用框架基于图RFID的物流应用框架(1)环境层： RFID应用环境包括标签物品、天线、读写器、传感器、仪表、计算机硬件、服务器、网络设备、终端设备等。(2)通过收集层：RFID的物流信息收集，读写器收集RFID标签的信息，进行简单的信息预处理，向集层叠传送信息。(3)集成：RFID应用支持平台支持RFID信息的输入、获取、传输、处理和合作。(4)应用层：RFID后端软件系统和应用系统接口形成了可定制的物流应用系统。RFID技术要求1 :安全要求(1)对环境的适应性要求。RFID作为射频技术的应用，无线信号容易受到外部环境的影响。 随着射频的增加，这种影响变得更显着。 环境对RFID的影响从几个方面来说：金属、液体(主要是水)、湿环境、灰尘和雾等浮游粒子物质，这些易导体容易屏蔽和干扰许多RFID信号，使RFID标签和读写器之间的合作陷入困境。(2)克服误读和误读的需要。创建适当的环境并不意味着RFID标签可以实现100%的识字率。 与条形码比较，RFID是远程无线识别，必然存在因标签的设计、标签的设置位置、信号的强弱等因素而导致的读写器的读写和误读。 而且，由于物流领域在RFID中的应用大多是大规模的，所以在供应链上的任何阶段，只要发生一次误读和误读，就有可能对最终效果产生很大的影响。 同时，标签随着运动中速度的增加，读写器的读写率也下降，带来负面影响。(3)防止标签被盗、复制、篡改。目前，对于环境要求，关于标签数据被盗和篡改的安全要求还很迫切。 但是，随着应用的增加，这方面的安全需求并不是来自空中的风。 例如，通过盗窃机器来盗取竞争商品的RFID信息，通过篡改标签的内容来改变商品的真正属性，欺骗消费者和监督机构的动机完全存在。 此外，RFID应用的安全等级限于成本因素，物流领域的安全等级相对较低，被盗、复制或篡改的技术的阈值也较低。(4)防止对读取器/写入器和标签之间的通道的干扰。 干扰可能不是恶意(一般称为攻击)，也可能不是恶意。 当前，对读取器-写入器的干扰许多并不是恶意的，而是例如读取器-写入器之间的干扰、空间中原本存在的其他无线信号、各种电磁波对读取器-写入器可能施加的干扰。 这种干扰通常不严重，也不会长期持续，但是会导致读写装置的瞬间故障，可能使标签的读写效率降低。2 :动作频率选择工作频率的选择是RFID技术中的重要问题。 工作频率的选择不仅适合各种应用需求，还需要考虑各国的射频频带的使用和发送功率的规定。 现在，RFID的工作频率跨越多个频带，不同的频带有各自的优点和缺点，不仅影响标签的性能和尺寸，还影响标签和读写器的价格。 另外，无线发送功率的差异影响读写器的作用距离。 低频带的能量相对低，数据传输率较小，无线的复盖范围受到限制。 为了扩大无线的复盖范围，必须扩大标签天线的尺寸。 低频无线的复盖范围小于高频无线的复盖范围，但天线的方向性不强，并具有避开比较强障碍物的能力。 低频带采用12个天线，可以实现无线功能范围的整个地区的垄断。 另外，低频带的电子标签成本比较低，具有卡状、环状、按钮状等多种形状。 高频带的能量相对较高，适合长距离应用。 低频功率损失与传播距离的平方成比例，高频功率损失与传播距离的平方成比例。 高频通过波束传播，可以用于智能标签的定位。 其缺点是容易被障碍物阻碍，容易受到反射和人体的干扰等的影响，难以复盖无线的作用范围的整个区域。 高频频带的数据传输率相对高，通信质量也很好。3 :防碰撞技术研究如果多个电子标签在相同频率上操作，且处于相同的读取器/写入器的角色范围内，则如果没有采用多址访问控制机制，信息传送过程将冲突，信息读取将失败。 同时，如果多个读取器之间的工作范围重复，就会发生冲突。 文献提出了Colorwave算法来解决读取器冲突问题。 根据电子标签的工作频带，人们提出了不同的防碰撞算法。 对于标签冲突，在高频(HF )频带中，标签冲突防止算法通常采用经典ALOHA协议。 通过使用ALOHA协议的标签，选择经过随机时间向读写器发送信息的方法，来避免冲突。 大多数高频读写器可以同时扫描几十个电子标签。 在超高频(UHF )频带中，采用树分支算法避免冲突。 与采用ALOHA协议的高频带电子标签相比，树枝分支算法泄漏的信息多，安全性差。 上述两种标签冲突防止方法都属于时分多址(TDMA )方式，应用比较广泛。 除此之外，目前已经提出了频分多址(FDMA )和码分多址(CDMA )方案的防冲突算法，其主要应用于超高频和微波等宽带应用场景。4:RFID天线的研究天线为通过电磁波接收或发射无线收发器的射频信号的功率的装置。 天线根据工作频带分为短波天线、超短波天线、微波天线等，根据方向性可分为全向天线、方向性天线等，根据外形可分为线状天线、面状天线等。在某些应用中，RFID标签通常需要粘贴不同类型、不同形状的物体表面，还需要嵌入到物体内部。 RFID标签要求低成本并要求高可靠性。 另外，标签天线和读写器天线分别承担接收能量和发送能量的作用，这些要素对天线的设计提出了严格的要求。 目前对RFID天线的研究主要集中在研究天线结构和环境因素对天线性能的影响。天线结构决定了天线方向性图、极化方向、阻抗特性、驻波比、天线增益和工作频带等特性。 方向性天线的回波损耗少，所以无法控制适合电子标签的应用的RFID标签的设置方向，所以读取器/写入天线必须采用圆偏振波方式(天线增益大)。 天线增益和阻抗特性对RFID系统的作用距离有很大影响天线的工作频带对天线的尺寸和辐射损失有很大影响。天线特性受到所识别物体的形状和物理特性的影响。 金属物体对电磁信号有衰减作用，金属表面对信号有反射作用，弹性基层会引起标签和天线的变形，物体的大小对天线的大小有一定的限制等。 人们根据天线的以上特性，提出了多种解决方案，如采用弯曲天线解决尺寸限制，采用倒f天线解决金属表面反射问题等。结论毫无疑问RFID在物流中的应用最终会取代传统条形码的地位。 在不需要物品的追踪和分类管理的任何情况下，RFID都有使用武器的地方。 供应链和物流管理将成为RFID技术的最大