2022年物联网技术在油库站中的应用 .pdf

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1、物联网技术在油库站中的应用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - 目录1 物联网技术及其在国内外的发展趋势. 11.1 物联网的基本内涵. 11.2 在物联网应用中有三项关键技术. 11.3 国外的发展趋势. 21.3.1 产业现状 . 21.3.2 发展趋势 . 31.4国内物联网产业发展现状. 31.4.1 总体情况 . 31.4.2 发展优势 . 41.4.3 瓶颈 . 42 RFID技术简介 . 52.1 定义

2、 . 52.2 RFID技术简介 . 52.3 RFID技术的工作原理 . 62.4 RFID的特点 . 72.4.1 射频技术的特点. 72.4.2 射频技术在物流管理中的适用性. 72.5 RFID标签的类别 . 72.5.1 被动式 . 72.5.2 半主动式 . 82.5.3 主动式 . 82.6 工作频率指南. 82.6.1 低频 (从 125KHz 到 135KHz) . 82.6.2 高频 (工作频率为13.56MHz) . 92.6.3 超高频 (工作频率为860MHz 到 960MHz 之间） . 92.6.4 有源 RFID技术（ 2.45GHz、5.8G） . 10 3

3、RFID技术在油库站中的应用可行性与前景 . 10 3.1 我国油库站管理的现状和发展前景. 10 3.2 RFID技术在油库站中的初步应用探讨 . 11 3.3 基于 RFID技术的油料仓库管理效果预期 . 12 4 RFID中的软件技术 . 12 4.1 底层支撑软件. 12 4.2 通信软件 . 12 4.3 RFID编码以及空中接口协议 . 13 4.4 RFID中间件 . 13 4.4.1 RFID中间件的原理 (1) . 14 4.4.2 RFID中间件的原理 (2) . 14 4.4.3 RFID中间件基础框架的分层结构 . 14 4.5 上位机软件 . 14 名师资料总结 -

4、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - 1 物联网技术在油库站中的应用1 物联网技术及其在国内外的发展趋势1.1 物联网的基本内涵物联网的概念是在1999 年提出的，物联网的英文名： Internet of Things （IOT） ，也称为 Web of Things 。被视为互联网的应用扩展， 应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。2005 年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（ WSIS ）上，国际

5、电信联盟（ITU）发布了 ITU 互联网报告2005：物联网，正式提出了“物联网”的概念。博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID ）技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程， 采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息， 与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。倪光南院士认为物联网是通过各种传感技术（RFID 、传感器、 GPS 、摄像机、激光扫描器 , ） 、各种通讯手段（有线、无线、长距、短距, ）

6、 ，将任何物体与互联网相连接， 以实现远程监视、 自动报警、控制、诊断和维护，进而实现“管理、控制、营运”一体化的一种网络。1.2 在物联网应用中有三项关键技术1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。2、RFID标签也是一种传感器技术， RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，

7、以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活， 推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息， 嵌入式系统则是人的大脑， 在接收到信息后要进行分类处理。 这个例子很形象的描述了传感器、 嵌入式系统在物联网中的位置与作用。物联网技术在国内外的发展趋势名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 17 页 -

8、- - - - - - - - 2 1.3 国外的发展趋势国外物联网产业现状及发展趋势：据统计，物联网现阶段的主要形式M2M 在 2009 年全球运营商的业务收入约为 15 亿美元。而从全球市场的数据分析，预计到2010 年 M2M 市场规模将达到 2234 亿美元。美国市场研究公司Forrester 预测，到 2020 年，世界上 物物互连的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30 比 1，仅仅是在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿美元。因此物联网 被称为是下一个万亿美元级的信息技术产业。1.3.1 产业现状目前国际物联网产业的发展现状主要体现在以下几个方面：(1)各国齐头并进，相

9、继推出区域战略规划当前，世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段：美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网，并启动了以物联网为基础的智慧地球 、U-Japan、U-Korea、物联网行动计划 等国家性区域战略规划。2009 年 1 月，在美国总统奥巴马与美国工商领袖的圆桌会议 上，IBM 公司CEO提出智慧地球 的概念，即把传感器放到电网、 铁路、桥梁和公路等物体中，能量极其强大的计算机群， 能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制。这样，人类可以更加精确地利用动态实施的方式管理生产活动和生活方式，达到智慧状态。2009 年 5 月 7、8 日，欧洲各国的官员、企业领袖和科学家在

10、布鲁塞尔就物联网进行专题讨论， 并作为振兴欧洲经济的思路。 欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫 ?施特曼迈尔说： 物联网及其技术是我们的未来。2009 年 6 月欧盟发布了新时期下物联网的行动计划。日本和韩国分别提出了U-JapanU-Korea的计划和构想。U来自拉丁文Ubiquitous意为 无所不在 。日本将物联网列为国家重点战略之一;韩国出台了基于 IP的传感器网基础设施构建基本规划 ，将物联网确定为新增长动力。(2)基础性关键技术 RFID ，成为市场最为关注技术2008 年全球 RFID市场规模已从 2007 年的 49.3 亿美元上升到 52.9 亿美元，这个数字覆盖了RFI

11、D市场的方方面面，包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。 RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3% ，达 30.3 亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。 2010 年以来，由于经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动，全球RFID市场也持续升温，并呈现持续上升趋势，预计2012 年，市场规模将达到200 多亿美元。与此同时，RFID的应用领域越来越多，人们对RFID产业发展的期待也越来越高。目前RFID技术正处于迅速成熟的时期，许多国家都将RFID作为一项重要产业予以积极推动。(3)各组织纷纷研究制定相关技术标准，竞争日益激烈ISO/IEC( 国际标

12、准化组织及国际电工委员会)在传感器网络、ITU-T( 国际电信联盟远程通信标准化组 )在泛在网络、 ETSI( 欧洲电信标准化协会 )在物联网、 IEEE( 美国电气和电子工程师协会)在近距离无线、 IETF( 互联网工程任务组 )在 IPv6(下一版名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 17 页 - - - - - - - - - 3 本的互联网协议 )的应用、 3GPP( 第三代合作伙伴计划 )在 M2M(机器与机器 )等方面纷纷启动了相关标准研究工作，竞争

13、日益激烈。1.3.2 发展趋势在当前物联网发展进程中， 技术趋势呈现出融合化、 嵌入化、可信化和智能化的特征，管理应用趋势呈现出标准化、服务化、开放化和工程化的特征。(1)应用大规模普及，即将成为下一个万亿级产业物联网产业具有产业链长、 涉及多个产业群的特点， 其应用范围几乎覆盖了各行各业， 在其发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群生产效益。6 月 22 日在上海开幕的2010 中国国际物联网大会指出， 物联网将成为全球信息通信行业的万亿美元级新兴产业。到2020 年之前，全球接入物联网的终端将达到500 亿个。亚里士多德曾说过 给我一个支点我可

14、以撬起地球，而今随着技术的发展，这句豪言完全可以与时俱进地改为给我一个物联网我可以感知地球。(2)欧美市场将引领全球RFID产业发展2010 年以来，随着经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动，全球 RFID市场也持续升温，并呈现持续上升趋势，预计2012 年，市场规模将达到212 亿美元。其中，欧美市场领先全球，是当前主要的区域市场。从垂直市场发展来看：飞利浦、西门子等半导体厂商基本垄断了RFID芯片市场;IBM、HP 、微软等国际巨头抢占了RFID 中间件、系统集成研究的有利位置;Alien、Intermec、Symbol等公司则提供 RFID标签、读写器等产品及设备。从技术标准制定

15、来看：目前，国际上基本形成了RFID五大标准组织，分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。从具体应用推广来看：欧美地区技术应用较成熟。美国的RFID应用已经从军事应用为主，向交通、车辆管理、身份识别和仓储管理等领域延伸;欧洲地区德国、英国、法国和荷兰等RFID产业发展领先国家在交通、身份识别、物资跟踪等领域也有了比较广泛的应用。1.4国内物联网产业发展现状1.4.1 总体情况我国在物联网领域的布局较早，中科院10 年前就启动了传感网研究，中科院上海微系统与信息技术研究所、 南京航空航天大学、 西北工业大学等科研单位，目前正加紧研发 物联网 技术。 2009 年 10 月，中国研发出首颗物联网核

16、心芯片-唐芯一号 。2009 年 11 月 7 日，总投资超过2.76 亿元的 11 个物联网项目在无锡成功签约， 项目研发领域覆盖传感网智能技术研发、传感网络应用研究、 传感网络系统集成等物联网产业多个前沿领域。2010 年工信部和发改委出台了系列政策支持物联网产业化发展， 到 2020 年之前我国已经规划了3.86 万亿元的资金用于物联网产业化的发展。在国家重大科技专项、国家自然科学基金和863计划的支持下，国内新一代宽带无线通信、 高性能计算与大规模并行处理技术、光子和微电子器件与集成名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

17、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 17 页 - - - - - - - - - 4 系统技术、传感网技术、物联网体系架构及其演进技术等研究与开发取得重大进展，先后建立了传感技术国家重点实验室、传感器网络实验室和传感器产业基地等一批专业研究机构和产业化基地，开展了一批具有示范意义的重大应用项目。目前，北京、上海、江苏、浙江、无锡和深圳等地都在开展物联网发展战略研究，制定物联网产业发展规划， 出台扶持产业发展的相关优惠政策。从全国来看， 物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。1.4.2 发展优势(1)技术优势在物联网这个全新产业中， 我国的技术研

18、发水平处于世界前列，具有重大的影响力。 中科院早在 1999年就启动了传感网研究， 该院组成了 2000多人的团队，先后投入数亿元， 在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、 传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展，目前已拥有从材料、 技术、器件和系统到网络的完整产业链。在世界物联网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一，其影响力举足轻重。此外， 我国还在通信、网络等领域申请了大量具有自主知识产权的技术专利。这些技术方面的积累， 为我国物联网技术在未来取得长足地发展奠定了坚实的软实力基础。(2)政策优势我国政府对物联网发展的重视程度是有目共睹的。2006 年我国制订

19、了信息化发展战略， 2007 年十七大提出工业化和信息化融合发展的构想，2009 年感知中国的新兴命题又迅速地进入了国家政策的议事日程，2010年 政府工作报告，正式将 加快物联网的研发应用 纳入重点产业振兴计划， 一些城市和地区也相继提出了物联网发展的规划和设想。可以毫不夸张地说， 在短短几年内， 物联网在我国政府的大力支持下，已经由一个单纯的科学术语变成了活生生的产业现实。2009 年 9 月，我国传感网标准工作组成立，随后又在上海的浦东国际机场和世博园区建造了世界上最大的物联网技术系统。此外，在北京、无锡和杭州等城市，在当地政府的支持下，也有一大批科学家和专业人士从事中国物联网的研究和开

20、发。可以说，国家宏观政策的支持与引导是我国物联网发展不可或缺的政策优势。(3)市场优势中国近年来互联网产业迅速发展，网民数量全球第一， 在未来物联网产业发展中具备良好基础。 物联网将所有物品连接到互联网，达到远程控制的目的， 实现人和物或物和物之间的信息交换。 当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛，潜在市场规模巨大。 物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别系统一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群效益。1.4.3 瓶颈我国物联网产业发展现状与趋势，喜忧参半。 物联网行业应用需求广泛， 潜在市场规模巨大，政府各部门对发展物联网产业态度积极，是产业发展的喜;但忧的一面则主要表现

21、在物联网产业发展初期阶段，存在诸多产业发展约束因名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 17 页 - - - - - - - - - 5 素。主要体现在以下几个方面：(1)缺乏统筹规划虽然我国各地政府机构正在积极地开展物联网相关产业发展工作，成立了有关园区、产业联盟，但是全国范围内尚未进行统筹规划，各部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍，缺乏顶层设计， 资源共享不足， 加上规划意识与协调机制的薄弱，凸现出难以形成产业规划、研究成本过高、资源利用率过低、无

22、序重复建设现象严重的态势。(2)核心技术缺位纵观我国物联网的技术创新， 相当一部分是在原有信息化技术基础上的深化和发展，通过增加新功能， 使之具备物联网特性。 但这并不是从无到有的原生态创新， 所以也很难形成核心技术， 导致大量采用国外技术， 在专利方面受制于人，在信息安全方面没有保障， 更导致物联网数据采集环节的传感器、电子标签的成本过高拖累整个物联网行业的发展。(3)规模化应用不足，产业链不完善我国物联网发展虽然有了一些基础应用，但目前国内 以物为互联 的应用需求还是低层次的。 所以，难以激发产业链各环节的参与和投入的热情，规模化行业应用的不足成为制约物联网产业的形成、核心关键技术的突破和

23、标准化的重大瓶颈。另外，目前我国物联网产业下游的通信运营商(三大运营商 )和中游的系统设备商都已是世界级水平， 但是其他环节相对欠缺， 初期成本居高不下， 产业链的不完善一定程度上制约了物联网产业健康有序发展。2 RFID技术简介为实现对油库站一体化、安全换、自动换、可视化、自能化我们需要着重研究物联网技术中的 RFID技术。2.1 定义射频识别即 RFID （Radio Frequency IDentification ）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而 无 需 识 别 系 统 与特 定 目 标 之 间 建 立 机 械 或 光

24、学 接 触。 常 用 的 有 低 频（125k134.2K ） 、高频（ 13.56Mhz） 、超高频，无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。2.2 RFID 技术简介RFID(RadioFrequencyIdentification) 是一种无线射频识别技术，它是自动识别技术的一种。从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器； 而 RFID则使用专用的 RFID读写器及专门的可附着于名师资料总结 - - -精品

25、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 17 页 - - - - - - - - - 6 目标物的 RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至 RFID读写器。 1 标签进入磁场后， 接收解读器发出的射频信号， 凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag ，无源标签或被动标签 )，或者主动发送某一频率的信号 (ActiveTag ， 有源标签或主动标签 )； 解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。最初在技术领域，应答器是指能够传输

26、信息回复信息的电子模块，近些年，由于射频技术发展迅猛， 应答器有了新的说法和含义， 又被叫做智能标签或标签。RFID电子电梯合格证的阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块（发送器和接收器） 、控制单元以及阅读器天线。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术， 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由

27、一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。2.3 RFID 技术的工作原理RFID 技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号， 凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag ，无源标签或被动标签） ，或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag ，有源标签或主动标签） ，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的 RFID系统， 是由阅读器（ Reader）与电子标签（ TAG ）也就是所谓的应答器（ Transponder ）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader 发射一特

28、定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader 便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。以 RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合（ Inductive Coupling) 及后向散射耦合（ BackscatterCoupling ）两种。一般低频的 RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是 RFID系统信息控制和处理中心。 阅读器通常由耦合模块、 收发模块、 控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用

29、半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或 WLAN等实现对物体识别信息的采集、 处理及远程传送等管理功能。 应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - 7 2.4 RFID 的特点2.4.1 射频技术的特点射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能

30、穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快， 大多数情况下不到 100 毫秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。目前，制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统， 导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准， 这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。许多欧美组织正在着手解决这个问题，并已经取得了一些成绩。 标准化必将刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。2.4.2 射频技术在物流管理中的适用性物流管理的本质是通过对物流全过程的管理，实现降低

31、成本和提高服务水平两个目的。如何以正确的成本和正确的条件，去保证正确的客户在正确的时间和正确的地点，得到正确的产品，成为物流企业追求的最高目标。为此，掌握存货的数量、形态和分布，提高存货的流动性就成为物流管理的核心内容。一般来说，企业存货的价值要占企业资产总额的25%左右，占企业流动资产的50%以上。所以物流管理工作的核心就是对供应链中存货的管理。在运输管理方面采用射频识别技术， 只需要在货物的外包装上的安装电子标签，在运输检查站或中转站设置阅读器，就可以实现资产的可视化管理。在运输过程中，阅读器将电子标签的信息通过卫星或电话线传输到运输部门的数据库，电子标签每通过一个检查站， 数据库的数据就

32、得到更新， 当电子标签到达终点时，数据库关闭。与此同时，货主可以根据权限，访问在途可视化网页，了解货物的具体位置，这对提高物流企业的服务水平有着重要意义。2.5 RFID 标签的类别2.5.1 被动式被动式标签没有内部供电电源。 其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够强度的讯号时，可以向读取器发出数据。 这些数据不仅包括ID 号（全球唯一标示 ID） ，还可以包括预先存在于标签内EEPROM 中的数据。由于被动式标签具有价格低廉，体积小巧，无需电源的优点。目前市场的RFID标签主要是被动式的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -

33、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 17 页 - - - - - - - - - 8 2.5.2 半主动式一般而言，被动式标签的天线有两个任务，第一：接收读取器所发出的电磁波，藉以驱动标签 IC；第二：标签回传信号时，需要靠天线的阻抗作切换，才能产生 0 与 1 的变化。问题是，想要有最好的回传效率的话， 天线阻抗必须设计在“开路与短路”，这样又会使信号完全反射，无法被标签IC接收，半主动式标签就是为了解决这样的问题。半主动式类似于被动式，不过它多了一个小型电池，电力恰好可以驱动标签IC，使得 IC 处于

34、工作的状态。这样的好处在于，天线可以不用管接收电磁波的任务， 充分作为回传信号之用。 比起被动式， 半主动式有更快的反应速度，更好的效率。2.5.3 主动式与被动式和半被动式不同的是， 主动式标签本身具有内部电源供应器，用以供应内部 IC 所需电源以产生对外的讯号。一般来说，主动式标签拥有较长的读取距离和较大的记忆体容量可以用来储存读取器所传送来的一些附加讯息。射频识别技术包括了一整套信息技术基础设施，包括：射频识别标签， 又称射频标签、 电子标签， 主要由存有识别代码的大规模集成线路芯片和收发天线构成， 目前主要为无源式， 使用时的电能取自天线接收到的无线电波能量；射频识别读写设备以及与相应

35、的信息服务系统，如进存销系统的联网等。将射频识别技术与条码 （Barcode）技术相互比较， 射频类别拥有许多优点，如： 可容纳较多容量、 通讯距离长、 难以复制、对环境变化有较高的忍受能力、可同时读取多个标签。相对地有缺点， 就是建置成本较高、 不过目前透过该技术的大量使用，生产成本就可大幅降低。2.6 工作频率指南不同频段的 RFID产品会有不同的特性，下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。目前定义 RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品，而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式， 下面详细

36、介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。2.6.1 低频(从 125KHz到 135KHz) 其实 RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作，也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用。通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流，可作供电电压使用 . 磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降的太快。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 17 页 - - - - - - - - - 9

37、特性：1工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz到 134KHz,TI 的工作频率为 134.2KHz 。该频段的波长大约为2500m. 2 除了金属材料影响外， 一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。3 工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。4低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵，但是有10年以上的使用寿命。5虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域。6相对于其他频段的RFID产品，该频段数据传输速率比较慢。7感应器的价格相对与其他频段来说要贵。2.6.2 高频(工作频率为 13.56MHz) 在该频率的感应器不再需要线圈进行绕

38、制，可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。 如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。值得关注的是，在13.56MHz 频段中主要有 ISO14443和 ISO15693两个标准来组成， ISO14443俗称现在的 Mifare 1 系列产品，识别距离近但价格低保密性好，常作为公交卡、门禁卡来使用。ISO15693 的最大优点在于他的识别效率，通过较大功率的阅读器可将识别距离扩展至1.5 米以上，由于波长的

39、穿透性好在处理密集标签时有优于超高频的读取效果。特性：1 工作频率为 13.56MHz，该频率的波长大概为22m。2 除了金属材料外， 该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离。标签需要离开金属4mm 以上距离，其抗金属效果在几个频段中较为优良。3 该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。4 感应器一般以电子标签的形式。5 虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域。6. 该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个电子标签。7 可以把某些数据信息写入标签中。8 数据传输速率比低频要快，价格不是很贵。2.6.3 超高频 (工作频率为 860MHz 到 960MHz

40、之间）超高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快， 但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远，无源可达10m 左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。特性：1 在该频段，全球的定义不是很相同欧洲和部分亚洲定义的频率为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - 10 868MHz，北美定义的频段为902 到 905MHz 之间，在日本建议的频段为950 到956 之间。该频段的波长大概为30cm 左

41、右。2 目前，该频段功率输出目前没有统一的定义（美国定义为4W，欧洲定义为 500mW，可能欧洲限制会上升到2W EIRP 。3 超高频频段的电波不能通过许多材料，特别是金属，液体，灰尘，雾等悬浮颗粒物质，可以说环境对超高频段的影响是很大的。4 电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计，满足不同应用的需求。5 该频段有好的读取距离，但是对读取区域很难进行定义。6 有很高的数据传输速率，在很短的时间可以读取大量的电子标签。2.6.4 有源 RFID技术（ 2.45GHz 、5.8G）有源 RFID具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大，可靠性高和兼容性好等特点，与无源RFI

42、D相比，在技术上的优势非常明显。被广泛地应用到公路收费、港口货运管理等应用中。3 RFID技术在油库站中的应用可行性与前景在油库站中应用RFID技术最基本的应用是将包含目标对象的相关信息储存在 RFID标签上，并将其粘贴在目标上，进而便可以利用阅读器来掌握移动目标或一段时间之后目标的状态信息，为进一步的工作处理提供依据。 在油库站当中引进 RFID技术，其首要工作便是将仓库中所储存的物资全部与相应的RFID标签“对号入座”，这是最为基本的应用， 现详细论述 RFID技术在油料仓库管理系统中具体应用。3.1 我国油库站管理的现状和发展前景1.1 在油库站中油料具有储量大、油料品种多样、设备设施标

43、准化水平高、油库的管理模式高度集中、 各项规章制度严密、 业务工作执行力强等特点， 这些特点为应用 RFID技术提供了可行性。当然，油库站管理也存在诸多不足之处，如油库站的设备设施仍以机械化为主，信息化含量较少， 许多油库站正处于设备设施更新换代阶段； 管理模式虽然高度集中， 但信息化管理手段应用不足， 作业方式以人工作业为主等， 这些方面较地方油料仓库单位有所差距。由此可见， 在油料站应用 RFID技术更具有必要。1.2RFID技术在油料仓库中的应用前景物流保障是RFID技术最先得到应用的领域。早在 1994 年美军就开始在物流保障领域中应用该技术，并取得了明显的成效。RFID技术在军事物流

44、领域的先进性在于利用无线电波，非接触式、远距离、动态多目标大批量的、同时的传送识别信息，实现真正的“一物一码”，可快速地进行物资追踪和数据交换。 免除了跟踪过程中的人工干预， 在节省大量人力物力的同时又极大地提高了保障效率， RFID技术与计算机及通讯技术如Internet、 GPRS 、CDMA的结合，可实现物资跨地区、跨国界的识别跟踪等功能，该技术在我军后名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 17 页 - - - - - - - - - 11 勤领域的推广

45、应用对于实现我军后勤的油料可视化保障，精确后勤的目标具有重要的意义和广泛的应用前景。 它可应用油料仓库库房管理、移动设备管理、 身份识别管理、作业流程管理、库区管理等。目前，我国对RFID技术处于认识与尝试阶段，在油库站中尝试应用RFID技术是其中一个重要部分，通过该技术在油库站中的应用， 探索适合油库站管理特色的新型管理模式，逐步建立以油库站为基础的基于 RFID技术的油料保障系统， 最终实现基于 RFID技术的在油库站中的应用。3.2 RFID 技术在油库站中的初步应用探讨1 库房管理基于RFID技术的油库库房管理是在现有油料装备库房、附属油料库房中引入RFID技术，对检验、入库、出库、调

46、拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集，保证仓库管理各个环节数据采集的速度和准确性， 确保油库管理人员及时准确地掌握库存的真实数据。通过科学的编码，便捷地对装备的批次、 附属油料的保质期等进行管理，还可以及时掌握所有库存物资当前所在位置，有利于提高库房管理的工作效率。2 移动设备管理RFID技术将有效管理油料仓库中的移动设备（比如车辆、加油器材、泵等）可以显著地降低人工劳动强度、提高工作效率。这些设备需要被实时查询到他们的确切位置，这样才能在后续操作流程中被快速部署。并且，还可以建立对这些移动设备的监管系统以便于对这些移动设备进行安全管理，在具体工作安排中， 可以指定合

47、适的移动设备进行相应的业务操作。此外，还可以建立这些移动设备的运行和维护档案，便于监管部门了解它们的使用状况和维修、维护情况。3 身份识别管理RFID技术可用于在油料仓库中进行身份验证。利用在库区门边的接受器，和工作人员佩戴的RFID标签，可以识别进入库区的人员是否符合规定，其次，在发油作业区、零发油区等，只有具有佩戴RFID标签的人员，经过接受器扫描验证，方可受于作业权限，进行发油操作。此外，对于油库中涉及油库站秘密的场所或区域可以通过设置RFID信号接收器， 和 RFID标签来识别进入人员的合法性，执行门禁或报警操作。4 作业流程管理通过RFID技术可以监控油料仓库的作业流程，提高油料仓库

48、作业效率。在收油操作中，可以在现场作业、验收、计量等操作的同时，将数据实时传输到油库管理系统中， 直接录入数据库，提高作业效率；在发油操作中，可以在发油的同时， 将发油数， 接受单位等信息传输到油库管理系统中，存入数据库，自动打印发油单等票据。此外，还可以通过RFID技术监控油罐阀门何时开启及开启时间等数据， 从而估算发油数量， 监督油料发出情况。 在发油过程中可以通过 RFID技术的铅封来保证油料数质量，还可以做到实时监控发出油料的去向。5 库区管理在油库储油区中，对每个油罐设置RFID技术的识别标签，通过手持扫描仪，可以在查库过程中及时的获取油罐内油料的型号、时间等详细数据，以及油罐的安全

49、容量、 安全高度等油罐的详细指标。在库区的日常管理中， 可以为重点油罐，以及重点位置设置RFID接收器，当佩戴 RFID标签的保管员巡查到接收器处，接收器接受来自保管员佩戴的标签的信号，并将数据发送到油库管理系统中，这样通过查看油库管理系统便可对保管员是否检查到该油罐，并且重点部位是否检查进行监督。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 17 页 - - - - - - - - - 12 3.3 基于 RFID 技术的油料仓库管理效果预期1 简化作业流程现有的油

50、料、油料装备出入库、盘点作业完全由人工完成，劳动强度大，占用人员多，而且容易出错。在使用RFID管理后， RFID接收器读取标签的速度可达人工登记速度的100 倍以上，条码扫描的20 倍以上，同时由于 RF+WLAN设备的使用，处理的数据实时与后台数据库进行同步，确保了操作的准确性。2 改善盘点质量现有的盘点工作作业量大，周期长，每次全库盘点都需要很长时间，效率极其低下。采用RFID后，实现了实时盘点，提高了库存信息的准确性和可靠性，为上级决策和保障单位请领提供高效率支持。3 提高油库安全管理水平现有的油库中，人员管理、 业务监督完全是由规章制度来进行，监督力度小，效果不明显。采用RFID后，