身邊的物聯網之RFID技術,覆蓋率高達90%,生活發生了什麼改變?

技術 物聯網 通信 電腦 藍牙 Wi-Fi 一枚科技仔 2019-07-14
提及RFID技術,這應該是物聯網這個行業中比較突出的技術了,發展較早,技術成熟。在很早就運用到我們的實際生活中,本文就來盤點一下,這項技術到底用在哪兒了,對我們的生活有哪些改變。
身邊的物聯網之RFID技術,覆蓋率高達90%,生活發生了什麼改變?

RFID技術

1、RFID技術簡介

想知道RFID如何改變生活,那首先我們得了解它,知道它由哪些部分組成。

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RFID 英文全稱

RFID的英文全稱就是圖中的 Radio-Frequency Identification,中文全稱叫射頻識別,又叫無線射頻識別,通俗意義上講,它就是一種通信技術。

它主要由三部分組成,和物聯網的基本結構差不多,感知層,傳輸層,應用層,那麼對應RFID技術就是,RFID射頻識別系統,無線/有限傳輸系統,上層應用管理系統,分別對數據進行採集,數據傳輸,數據保存與使用。

首先介紹RFID射頻識別系統中的重要組成部分,電子標籤和閱讀器。

電子標籤,又叫智能卡,tag。

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大學校園卡

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RFID門禁卡

電子標籤內部主要就是天線和芯片,天線用於獲取能量和數據傳輸,芯片用於處理和存儲數據。可能有很多小夥伴把自己的卡拆開過,它內部就是這個樣子。

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高頻卡內部結構

佔據整個電子標籤體積最大的就是天線,標籤沒有內部能源,需要通過讀寫的天線後去能量,從而激活芯片進行數據讀取。所以為了保證有足夠的能量,整個標籤設計的大小就是按照天線的尺寸去製作的,當然現在有一些國際標準,規定了普通標籤的尺寸大小,後面會介紹。

讀寫器,又叫閱讀器,RFID Reader。

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RFID讀寫器

讀寫器的主要功能有:

  • 給電子標籤提供能量。
  • 與計算機和電子標籤通信,傳輸數據。
  • 能夠存儲和處理數據。
  • 能夠識別多個標籤。
  • 能夠識別移動的標籤。

這五大功能是任何一個讀寫器都應該具備的。

讀寫器內部的組成部分主要有:主控單片機,射頻芯片,天線。

再者就是傳輸層,這裡我們的傳輸方式大類就兩類,無線和有線。在日常生活中,用有線的方式比較常見,比如網線,USB,同軸電纜。無線的主要有wifi,藍牙,4g/3g/2g,以及現在比較流行NB-IoT,LoRa等都是常用的傳輸方式。選擇不同的傳輸方式主要是為了進行適配不同的環境,從而達到最優效果。

最後是應用層,RFID系統的應用範圍非常廣泛,常見的校園卡,小區門禁,商品管理等等。根據不同的設計和運用場景,所做出來的管理系統也打不相同,比如商品管理系統界面。

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商品簽入簽出系統 --圖片來自網絡

通過RFID系統,對貨物進行統一管理,對數量,時間,出入庫狀態清晰的顯示在相應的平臺上,更加安全高效。

讀寫器和標籤之間的通信方式是無線,下面就簡單介紹一下RFID系統按照頻率的分類。

2、RFID的分類

按照頻率分主要有低頻,高頻,超高頻,微波。

低頻對應的典型頻率為125KHz,這種頻率中的電子標籤只能存放一個id號,就相當於只有一串數字,最典型的引用就是老式小區裡的門禁,只能驗證有或沒有標籤存在,安全性較低。

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低頻標籤

還有其他樣式的標籤,它最大的特點就是厚度較大,因為頻率低,需要更多的線圈去獲取能量。

高頻對應的典型頻率為13.56MHz,這種頻率的標籤可以存放一些數據,並且讀寫數據需要先寫密碼,安全性更高,是目前較為普遍使用的一種。比如校園卡就是典型的高頻卡。

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大學校園卡與終端機

超高頻國內對應的典型頻率為860MHz-960MHz,這種頻率的標籤讀寫距離更長,造價較為昂貴,安全性較高。主要運用在鐵路包裹運輸,航空運輸等等。

微波對應的典型頻率為2.4GHz,5.8GHz,這種頻率的標籤主要是在遠程讀寫有優勢,但同樣的造價昂貴,目前沒有比較廣泛的運用。

3、RFID技術如何改變生活

在上文中介紹了很多在日常生活中RFID的運用,讓我們的生活更加便捷,安全,高效。

比如,我們在食堂吃飯時,利用RFID技術自動結算,無需等待。

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RFID自動結算

在支持RFID的自動販賣機買東西時,拿出商品,關上設備門,自動付款,更加隨心所欲。

在商品管理中運用RFID技術,自動清算商品數量,自動計算價格都是可以實現的。

現在RFID技術已經基本上算是進入了每一個人的生活,這項技術也在不斷的改變我們的生活。

寫在最後

每一項科學技術都在不斷的改變我們的生活,使我們的生活更加美好,RFID技術也會不斷的發展,在未來會有更加方便的產品出現在我們身邊。

如果想要了解更多關於RFID技術,單片機技術,編程的知識,關注我,持續更新。

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