Ilmastikukindel matt tindiprinteri kleebispaber RFID intelligentse etiketitehnoloogia põhimõte ja eeliste põhjalik analüüs

Dec 07, 2022

Jäta sõnum

Meie turumajandus areneb kiiresti, muutes kaubaringluse turu iga päevaga aktiivseks. Kuid kuna meie õigussüsteem ei ole ikka veel täiuslik, turg ei ole standardne, kodu- ja välismaised ebaseaduslikud elemendid kasumi teenimiseks, kehvad, võltsitud ja tõesed, on moodustanud teatud võltsitud ja võltsitud kaubaturu. Mõnda kõrgtehnoloogilist toodet mõjutavad erineval määral ka võltsitud ja kehvemad tooted. See häirib tõsiselt sotsiaalse turumajanduse korda ja takistab meie majanduse tervet arengut. Praegu levivad võlts- ja kehvad tooted endiselt edasi ning laienevad ka kogus ja ulatus. Seetõttu on tungiv vajadus võltsimisvastase tehnoloogia kiireks arendamiseks ja võltsimisvastase tööstuse moodustamiseks. See on vajalik sotsialistliku turumajanduse arendamiseks, avanemise laiendamiseks, väliskaubanduse arendamiseks, rahvamajanduse korrapärase arengu tagamiseks ning turu puhastamiseks ning ettevõtete ja tarbijate huvide kaitsmiseks. RFID-tehnoloogial on täiustatud automaatse identifitseerimise ja andmete kogumise tehnoloogiana oluline roll praegustes turvalisuse, logistika, avaliku turvalisuse juhtimise ja muudes aspektides ning sellest loodetakse saada teerajajaks tulevikus turvalisuse, logistika, avaliku turvalisuse juhtimise ja muudes valdkondades. väljad.

I. Ülevaade

RFID (Radio Frequency Identification) on automaatne identifitseerimistehnoloogia, mis kasutab elektromagnetilist induktsiooni, raadiolaineid või mikrolaineid kontaktivabaks kahesuunaliseks suhtluseks, et saavutada tuvastamise eesmärke ja vahetada andmeid. 1948. aastal ajakirjas Proceedings of the Institute of Radio Engineers Power avaldatud Harry Stockmani "Communication by Means of Reflected Energy" pani RFID-tehnoloogia teoreetilise aluse. Seda tüüpi tehnoloogia on ilmunud alates-1980s keskpaigast ja suuremahulise integraallülituse tehnoloogia valmimisega on RFID-süsteemi suurus oluliselt vähenenud, nii et see on jõudnud praktilise rakendamise etappi. RFID-d võib liigitada lähitoime traadita sidetehnoloogiaks. Võrreldes teiste lähimaa traadita sidetehnoloogiatega, nagu WLAN, Bluetooth, infrapuna, ZIGBEE ja UWB, seisneb suurim erinevus RFID-i passiivses töörežiimis, st peegeldunud energia kasutamises suhtluseks.

1. RFID-süsteemi tööpõhimõte

RFID-süsteem koosneb järgmistest osadest: (1) Elektrooniline märgis, mis koosneb kiibist ja sildiantennist, suhtleb lugejaga induktiivse sidestuse või elektromagnetilise tagasihajumise põhimõtte kaudu. (2) Lugeja on seade, mis loeb/kirjutab sildi teavet. Andmete hankimise terminalina peab lugeja vahetama andmeid ka vahevaraga. (3) Antenn on seade, mis võimaldab siltide ja lugejate jaoks raadiosageduslike signaalide ruumilist levikut. (4) Vahevara on ühenduslüli RFID-seadmete ja ettevõtte rakenduste vahel, aga ka RFID-rakendussüsteemi tuum.

RFID-süsteemi tööpõhimõte on järgmine: lugeja poolt saadetav informatsioon kodeeritakse ja laetakse kindla sagedusega kandesignaalile ning saadetakse antenni kaudu välja. Lugeja tööpiirkonda sisenev elektrooniline silt võtab vastu impulsssignaali. Kaardil oleva kiibi vooluahel moduleerib, dekodeerib ja dekrüpteerib signaali ning hindab seejärel käsupäringut, parooli ja volitusi. Käskluse lugemise korral loeb juhtimisloogika ahel vastava teabe mälust, krüpteerib, kodeerib ja moduleerib ning saadab selle seejärel kaardil oleva antenni kaudu lugejale. Seejärel lugeja demoduleerib, dekodeerib ja dekrüpteerib vastuvõetud signaali ning saadab selle andmetöötluseks kesksesse infosüsteemi. Kui kirjutamiskäsk on teabe muutmine, suurendab juhtimisloogikast põhjustatud sisemine laadimispump tööpinget ja võimaldab kustutada EEP-ROM-i sisu ümberkirjutamiseks. Kui leitakse, et vastav parool ja luba on vastuolus, saadetakse veateade. (Nagu on näidatud joonisel 1)

2. RFID eelised

Intelligentne etikett on tuntud ka kui raadiosageduslik identifitseerimismärgis, see on kõrgtehnoloogiline toode etikettide valdkonnas, nüüd on mänginud olulist rolli tootepakendis, asendades järk-järgult traditsioonilise tootemärgise ja vöötkoodi. Intelligentne etikett on uus kaubamärk etikettide valdkonnas, selle ülesanne on ületada traditsioonilist etiketti, see on kõrgtehnoloogia, nagu elektroonika ja arvuti, kristalliseerimine etikettide trükkimisel. RFID-silt on omamoodi nutikas silt. Tabelis 1 võrreldakse RFID-silte teiste kaasaegsete või varajaste automaatse tuvastamise tehnoloogiatega, nagu magnetkaardid, IC-kaardid ja traditsioonilised vöötkoodid.

Nagu tabelist 1 näha, on RFID-märgistel suurepärane kõikehõlmav jõudlus ja selle eelised kajastuvad peamiselt:

① Iga RFID-silt vastab globaalselt ainulaadsele ID-numbrile. ID-number kirjutatakse mällu RFID-siltide valmistamise ajal. Kui see on kirjutatud, ei saa seda muuta ja seda pole lihtne kopeerida.

(2) RFID-märgised ja RFID-lugerid edastatakse juhtmevabalt, mis võimaldab tuvastada suure kiirusega, liikuvaid ja mitut objekti. Seetõttu saab silte lugeda mitu korda ilma mehaanilise kulumiseta ja lugeja saab neid kiiresti partiidena lugeda.

RFID-märgis on suuremahuline integraallülituse tehnoloogiaga loodud kiip. Selliseid kiipe on tehniliselt keeruline ja kulukas kavandada ja valmistada, mis tekitab võltsijatele ületamatu takistuse. Samal ajal suurendab RFID-tehnoloogia ja krüptograafiatehnoloogia kombineerimine võltsijate kulusid ka tarkvara dekodeerimise aspektist.

(4) RFID-siltide lugemisel on silmapaistvad kontaktivabad omadused, tugev kohanemisvõime keskkonnaga, korraga saab lugeda mitut silti ja lugemiskiirus on kiire. Seetõttu ei saa RFID-i võltsimisvastast tehnoloogiat rakendada mitte ainult kuulsa tubaka, kuulsa veini ja muude kallite tarbekaupade puhul, vaid ka tööstuse, põllumajanduse ja transpordiga seotud toodete puhul.

⑤ RFID võltsimisvastase võitluse loomulik eelis on logistika võltsimisvastase võitluse kombinatsioon. Toote tarneahelat jälgides koos hajutatud andmebaasihaldusega saab toodet jälgida allikani.

3. RFID-tehnoloogia praegune arengustaatus kodus ja välismaal

RFID-tehnoloogia arenes välisriikides varem ja kiiremini. Eriti Ameerika Ühendriikides, Ühendkuningriigis, Saksamaal, Rootsis, Šveitsis, Jaapanis ja Lõuna-Aafrikas on nüüd küpsemad ja arenenumad RFID-süsteemid. Vastavalt erinevale töösageduse klassifikatsioonile saab RFID-sildid jagada madala sagedusega (LF), kõrgsageduslikuks (HF), ülikõrgsageduslikuks (UHF) ja ülikõrgsageduslikuks (SHF) ja muudeks erinevateks tüüpideks. Nende hulgas on madala sagedusega lähiala RFID-süsteem peamiselt koondunud 125KHz, 13,56MHz süsteemi; Kõrgsageduslik kaug-RFID-süsteem on koondunud peamiselt UHF-sagedusalasse (902MHz -- 928MHz) 915MHz, 2,45GHz, 5,8GHz. UHF-sagedusala pikamaa RFID-süsteem on Põhja-Ameerikas hästi arenenud. Euroopas kasutatakse laialdaselt aktiivseid 2,45 GHz süsteeme. 5,8 GHz süsteem Jaapanis ja Euroopas on suhteliselt küpsed aktiivsed RFID-süsteemid.

RFID-tehnoloogias arenevad kiiresti ka teadusuuringud, turukasvatus on hakanud vilja kandma. Tüüpiline näide on see, et Hiinas raudteenumbri automaatse identifitseerimissüsteemi ehitamisel on käivitatud sõltumatute intellektuaalomandi õigustega kaugtuvastussüsteem. Pärast mitmeaastast välikatset viidi raudtee automaatse identifitseerimissüsteemi projekt täielikult välja 1999. aastal. Pärast umbes kaheaastast ehitamist ja proovitööd on raudteenumbrite automaatse identifitseerimissüsteemi projekt täitnud süstemaatilist disainifunktsiooni, raudteelaste unistust. , ning selle kiirgus ja tungimine rolli muudesse rakendustesse on muutumas üha ilmsemaks. Lähipiirkonna RFID-rakenduses on paljud linnad realiseerinud bussi RF-kaardi ettemakstud elektroonilise pileti, ettemakstud elektroonilise söögikaardi ja muude rakendustena. RFID-tehnoloogia uurimise ja tootearenduse osas on Hiina välja töötanud tehnilise võime ja süsteemiintegratsiooni võime iseseisvalt välja töötada madala sagedusega, kõrgsagedus- ja mikrolaine RFID elektroonilisi silte ja lugejaid. Lõhe RFID-i ja välismaiste kõrgtehnoloogiate vahel kajastub peamiselt RFID-kiibi tehnoloogias. Sellest hoolimata on kodumaisel etiketikiibi kujundamisel ja arendusel mitu edukat madala sagedusega RFID-süsteemi etiketikiibi turgu.

Teiseks on RFID-tehnoloogia rakendamine

Ainulaadsete eeliste tõttu kasutatakse RFID-nutimärke laialdaselt võltsimisvastases võitluses, logistikas, avalikus halduses ja muudes aspektides.

1. RFID-tehnoloogia rakendamine võltsimisvastases võitluses

① Sertifikaadi turvalisus. Praegu saab RFID-märgiseid manustada standardsesse passikaanesse või sertifikaati passi turvalisuse ja elektroonilise rahakoti aspektides ning selle kiip pakub turvafunktsioone ja toetab riistvarakrüptimist vastavalt rahvusvahelisele standardile ISO14443. Kodumaine on selles vallas moodustanud arvestatava rakendusskaala, teise põlvkonna ID-kaardi propageerimine ja rakendamine on selle aspekti tüüpiline esindaja.

② Piletite võltsimise vastane võitlus. Mõned piirkonnad vajavad kiiresti RFID-tehnoloogiat, näiteks rongijaamades, metroos ja turismiobjektides ning mujal, kus on palju inimesi, RFID elektroonilisi pileteid traditsiooniliste manuaalpiletite asemel tõhususe parandamiseks või võistlustel ja etendustel ning muul piletimahul. piletite võltsimise vastu võitlemiseks mõeldud RFID-tehnoloogiaga on suhteliselt palju kordi. See mitte ainult ei nõua enam käsitsi tuvastamist, et tagada personali kiire läbimine, vaid ka selleks, et tuvastada piletite arv, mida kasutatakse piletite varastamise ja uuesti kasutamiseks väljaandmise vältimiseks, et saavutada "võltsimisvastaste juhtumite arv".

2. RFID-tehnoloogia rakendamine raudteeohutuse jälgimisel

Traditsiooniline raudteekaubavedu ei suuda enam vastata kaasaegse logistika arendamise vajadustele ning seda tuleb arendada veo-, ladustamis-, pakendamise, jaotamise, ringluse, töötlemise, infotöötluse ja muude teenuste osutamiseks.

Raudteeveo korraldamise infosüsteem (TMIS) ei hõlma mitte ainult kõiki Raudteeministeeriumi raudteebüroo pädevaid äriosakondi, vaid katab ka kogu maantee kõik põhijaamad ning on integreeritud raudtee arvutivõrgu kaudu. See on "maailma kõige keerulisem ja suurim raudteetranspordi juhtimissüsteem", mis suudab jälgida ja hallata raudtee kaubaveosõidukeid, vedureid, ronge ja konteinereid. Kogu tee põhijaamu saab hallata arvutiga; Raudteeministeeriumile raudteebüroo veograafiku koostamine ja igapäevased transpordiplaanid arvuti ettevalmistamiseks ja haldamiseks; Raudteetranspordi ja -tootmise kogu protsessi hõlmav raudtee informatiseerimise põhisüsteem. See koosneb mitmest alamsüsteemist, sealhulgas peamiselt: transpordistatistika analüüs, transpordi dispetšerjuhtimine, terviklik jaamahaldus, täpne aruannete teabe haldamine, kaubapiletite teabe haldamine, kauba müük ja tehnoloogia planeerimine, suure sõlmega veokite jälgimise haldus, sõiduki automaatne identifitseerimissüsteem. number, ravimiohutuse jälgimissüsteem, konteineri jälgimise haldamine, veoauto kasutustasu arveldamine.

Raudteenumbri automaatne identifitseerimine (ATIS) on TMIS-i oluline osa ja ühtlasi Hiinas kõige edukam RFID-i rakendus. ATIS suudab täpselt tuvastada liikuvate rongide ja sõidukite teabe, paigaldades kõikidele veduritele ja veoautodele elektroonilised sildid ning paigutades maapealsed identifitseerimisseadmed kõikidesse sektsioonide jaamadesse, sorteerimisjaamadesse, suurtesse kaubajaamadesse ja piirijaamadesse, luues seega arvuti automaatse ronginumbrite aruandlus- ja hankimissüsteemi. , veduri ja veoki number, tunnus, atribuut ja asukohateave. See suudab õigeaegselt ja täpselt koguda rongi numbrit, rongi numbrit ning saabumis- ja väljumisteavet, kiirendada veoautode, vedurite, rongide ja konteinerite jälgimise haldamist, vastata TMIS-i ja muude rongide, sõidukite ja muu põhiteabe haldussüsteemide vajadustele ning lõpuks. ellu viia transpordi haldamise, võrgustike loomise ja ressursside jagamise moderniseerimine. ATIS kui TMIS-i teabeallikas, selle kasutamine mängib äärmiselt olulist rolli raudteeveduri, veeremi kasutustaseme, kasutusmäära parandamisel, raudteevedude efektiivsuse tõstmisel ja veokorralduse kaasajastamisel.

3. RFID-tehnoloogia rakendamine avalikus julgeolekus

RFID-tehnoloogia sünd on suure tähendusega inimeste tervise ja eluohutusega seotud toidu- ja meditsiinivaldkonnas. Praegu väljendub RFID-tehnoloogia rakendamine farmaatsiatööstuses peamiselt järgmistes: ravimite võltsimise vastased meetmed; Ennetada ravivigu ja ebaratsionaalset uimastitarbimist; Patsiendi tuvastamine ja jälgimine; Vigaste ravimite tagasikutsumine; Jälgimisdokumendid, katseklaasid, viaalid või proovid; Meditsiiniseadmete ja meditsiiniseadmete jälgimine.

RFID-intelligentsed märgised võivad aidata tootjatel ja tarbijatel õigeaegselt aru saada laoseisust, ringlusest, kvaliteedist ja muudest tingimustest, kuna tootjatel on suur roll oma toodete seisundi ja asukoha jälgimisel tarneahelas. Näiteks tuleb paljusid toidu- ja ravimipakendeid hoida ja transportida kindlatel temperatuuridel ja vähese saastesisaldusega keskkonnas. Üldmärgised ei suuda mõista ega jälgida säilitatavate toodete temperatuuri ja omadusi, kuid nutikad etiketid suudavad õigeaegselt jälgida kiiresti riknevate toodete temperatuuri, mis on tundlikud temperatuurinõuetele toote ladustamise ja transportimise protsessis. See tugineb spetsiaalsetele kiipidele, antennidele, anduritele jne, et mõõta temperatuuri ladustamise ja transportimise ajal, hoiatades tootjaid, et vältida temperatuurimuutuste mõju toodetele. Toote müügioleku määramiseks kontrollige toote laoandmeid. Lisaks parandab nutikas etikett RFID traditsioonilise etiketi võltsimisvastast toimet, eriti ravimipakendis, selle võltsimisvastane funktsioon on tunduvalt ületanud traditsioonilise vöötkoodi. See tagab tõhusalt avaliku julgeoleku.

Kolmas, RFID-tehnoloogia praegused probleemid

1. Tehnoloogia pole küps

RFID on paljutõotav tööstusharu, kuid selle edendamiseks on vaja igat järgmist kindlat ja küpset sammu: standardne koostis, kiibi disaini- ja tootmistehnoloogia, antenni projekteerimine ja tootmistehnoloogia, kiipide pakendamise tehnoloogia, lugemis- ja kirjutamisseadmete arendus- ja tootmistehnoloogia, süsteemi integreerimine ja andmehaldustarkvara platvorm, rakendussüsteemide arendus, tootmine ja tootmistehnoloogia. Kõige lootustandvam UHF-sagedusala pole paljude turul olevate seadmete jaoks saadaval ja objektid blokeerivad RFID-signaale kergesti, mis tekitab tehnilisi väljakutseid.

2. Suured kulud

See on praegu RFID-i kõige saatuslikum puudus. Ainuüksi RFID-märgise tootmiskulud Jaapanis (põhiosa moodustavad printimiskulud) ulatuvad üle kümne jüaani, samas kui vöötkoodisildi ühikuhind on ainult 0,l jüaani. Praegune ülemaailmne nõudlus RFID-märgiste järele on umbes 10 miljonit aastas ja hind langeb 2 sendile alles siis, kui nõudlus ületab 5 miljardit. RFID-süsteem maksab USA-s tavaliselt umbes 2,5 miljonit dollarit, sealhulgas programmi rakendamine, ja palju rohkem suuremate süsteemide puhul, ütleb Wal-Marti RFID-partneri Tag-isticsi president Christopher Scherzell. China Railway Express on viimastel aastatel pidevalt katsetanud RFID-süsteemi mõju ja viinud läbi väikese piloodi. Lõpuks leiti, et investeering oli liiga suur ja ettevõttena ei suuda ta seda osa investeeringust üksi kanda.

3. Ebajärjekindlad standardid

Praegu on põhiliselt kolm standardit: rahvusvaheline standard, Euroopa ja Ameerika EPC standard ning Jaapani Ubiquitous ID. Nende hulgas hakkab RFID-i rakendamise reguleerimisel üha ilmsemat rolli mängima MIT, Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi algatatud mittetulundusühing Auto-ID Center. Tuginedes RFID-teooria, tehnoloogia ja rakenduste uurimisele, on Auto-IDCenter andnud järgmised panused:

① Esitage EPC (elektroonilise tootekoodi) kontseptsioon ja selle vormingu kavandamine. See loob aluse elektroonilise sildi kiibi funktsioonide vähendamisele, elektroonilise märgise maksumuse vähendamisele ja RFID-i rakendusala laiendamisele.

(2) Esitage füüsilise Interneti kontseptsioon ja raamistik, et ehitada EPC-le sild Internetti.

3. Ebajärjekindlad standardid

(2) Esitage füüsilise Interneti kontseptsioon ja raamistik, et ehitada EPC-le sild Internetti.

(3) Odavate RFID-märgiste ja lugejate standardimise edendamiseks on loodud avatud rahvusvaheline avalik tehnoloogiauuringute platvorm automaatse identifitseerimistehnoloogia rakendamiseks.

RFID-i ühtse tehnilise standardi puudumise tõttu ei saa praegune tehnoloogia aga garanteerida, et kõik sildid ja lugejad on ühilduvad. Seetõttu võib RFID-d kasutada soovivas laos vaja minna rohkem kui ühte lugejat, et töödelda erinevate riistvaramüüjate eri silte.

4. Turvaprobleemid

Kuna RFID on lõppkokkuvõttes Internetiga ühendatud, kaasnevad sellega samad niinimetatud turvalisuse ja salastatuse probleemid nagu krediitkaardid.

5. Privaatsusprobleemid

RFID-d saab jälgida siltide abil. Pärast veinipudeli ostmist saab inimene pudelil olevaid silte jälgides teada omaniku asukohta ja elamisharjumusi.

Neljas, RFID-tehnoloogia rakendamise eeldus

Kuna RFID-tehnoloogial on reaalajas jälgimise ja jälgimise funktsioon, võib see ohtlike kaupade haldamisel oma eeliseid täielikult kasutada. Näiteks riikliku kontrolli all olevate relvade puhul saab RFID-tehnoloogiat kasutada juhtimiseks, et vältida kurjategijate avalikku turvalisust ohtu seadmast. Relvade tootmise käigus saab igale relvale lisada RFID-märgised, mis on samaväärsed igale relvale ID-kaardi andmisega, et seda saaks jälgida ja jälgida. Samuti saab RFID-märgise panna mürgiste kaupade pakendisse, nii palju kui võimalik, et vältida personali kokkupuudet sellega, arvuti kaudu, et mõista selle seisundit, et vähendada mürgiste kaupade kahju inimkehale. RFID-tehnoloogia on hea valik ka raamatukogude haldamisel.

RFID-tehnoloogia kui intelligentne kõrgtehnoloogiline tehnoloogia oma ainulaadsete eelistega võltsimisvastases võitluses, logistikas ja avaliku julgeoleku juhtimises mängib olulist rolli. Praegu pole seda kõrgete kulude ja hinna tõttu laialdaselt rakendatud, kuid tehnoloogia paranemise, kulude ja hinnalanguse tõttu on selle arengupotentsiaal tohutu, väljavaade on väga atraktiivne.