RFID在制造业生产管理中的应用

企 业 管 理203 科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON RFID(Radio Frequency Identification)
是无线射频辨识,是一种无线通信技术,可
藉由其Ta g识别不同的特定目标进行数据
的读写,不需要在Tag和Reader之间建立机
械或光学的路径。

RFID应用共发展出三大主流:物流、门
禁、电子钱包。

早期的门禁管理都必须使用
遥控器来控制,遥控器不仅昂贵,还必须经
常更换电池。

被动式RFID标签不仅便宜且
不需使用电池。

RFID是藉由无线射频的技
术发展出来,Tag中含有射频芯片和天线,
数据编码后,以无线方式来传送数据,
Re ade r也以无线方式来接收数据并做译
码。

1 RFID的分类
1.1Passive
Passive Tag是不含电池,电力来源是透
过Reader传送电磁波所转换。

以读取距离
区分为短距离通讯(<1m)和长距离通讯(>
1m)。

短距离通讯:频率范围有125kHz(LF)
和13.56MHz(HF),也因为属于短距离通
讯,所以应用在门禁管理、电子钱包与安全
性较高的应用。

长距离通讯:频率范围有433M H z
(UHF)、860～960MHz(UHF)和2.45GHz(微
波),也因为属于长距离通讯,所以应用在
物流仓储、停车场进出与牧场牲畜,这些管
理上需考虑读取速度、防碰撞性能与抗噪
声能力,所以长距离通讯,大多应用在宽阔
的环境上。

1.2Semi-Passive Tag
Semi-Passive Tag是含电池,改善Pas-
sive Tag需不断接收来自Reader传送的电
磁波,使Tag处于工作状态,让Semi-Passive
Tag接收的能量能充分作为回传讯号之用,
也因此增加Reader与Tag之间的通讯距离。

频率范围433MHz (UHF )、860～960MH z
(UHF)和2.45GHz(微波),属于长距离通
讯。

1.3Active Active Tag是含电池,与Semi-Passive Tag的差别,电池的供电必须包含回传讯号之用,通讯距离也比Semi-Passive Tag较长。

频率范围有433MHz(UHF)、860～960MHz (UHF)和
2.45GHz(微波)。

1.4RFID 技术的主要优点(1)非接触感应。

(2)长距离传输,适合使用在物流仓储、停车场进出与牧场牲畜的管理。

(3)取代条形码。

(4)数据储存;Tag芯片中含有内存,可将信息储存在Tag。

(5)读取方便;不须手持条形码机逐一扫描。

(6)流程管理自动化,减少人工成本,提供实时信息。

2 RFID在制造业生产管理中的应用——以1
3.56MHz RFID系统设计为例2.113.56MHz Tag 设计Tag包含RFI C和绕线式天线,R FI C编号:S50,操作频率为13.56MHz。

2.2 13.56 MHz Reader 设计T a g 设计完成后,然而在13.56M H z RFID 系统中必需透过R e ad e r 才能将T a g 的数据做读取或写入,所以在这一章节所提出的是一个13.56MHz Reader 的设。

13.56MHz Reader电路方块图,大致分为3大部分,射频电路、微处理器、RS 232电路。

2.3MF RC500 RFIC 射频电路设计M I F A R E 系统是以13.56M H z 的操作频率为基础。

该频率由石英晶体产生,同时也会产生高次谐波。

为了符合电磁兼容性规范,13.56MHz的高次谐波须设计一个低通滤波器做抑止。

MF RC500的内部接收单元采用新的接收概念。

它使用卡片响应的副载波所调变而成both side-bands。

使用内部产生的VMI D电位作为R X 脚位的输入电位。

为减少干扰,需用电容将V M I D 接地。

Reader的输入单元需要在RX 和VMID的脚位元间增加电压驱动。

此外,在天线和电压
R F I D 在制造业生产管理中的应用
文学书
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摘 要:无线射频辨识(Radio Frequency Identification,RFID)技术发展至今,生活中都可以发现RFID应用。

RFID应用共发展出三大主流:物流、门禁、电子钱包。

本文设计制作一套13.56MHz RFID系统并描述实际设计信息,内容包含13.56MHz标签设计、13.56MHz读取器设计,经整合及实际测试,此系统可成功地操作于13.56MHz。

关键词:RFID 设计 应用
中图分类号:TP391文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(b)-0203-01
之间使用串联电容。

2.4通讯协议程序设计在Tag和Reader的硬件电路设计完成后,必须设计通讯协议程序,以满足对Tag 进行沟通,并将Ta g中的数据做读取和写入,本研究的R F I D 系统是符合国际标准ISO 14443,国际标准ISO 14443是由物理特性、射频接口、初始化与冲突防止和传输协议,这四部份所组合而成,通讯协议程序在设计上必须参考初始化与冲突防止和传输协议两部份。

3 结语本文成功的设计一个13.56M H z 的RFID系统,利用微处理芯片及一些RFID的芯片来实做出硬件装置,并搭配软件程序来制作完整的RFID系统,实做的系统可符合ISO-14443A标准的需求。

实做的成果为藉由微处理芯片与RFI D芯片以及UAR T芯片即可完成系统中的Reader和Tag的部份,包含基频和射频,在搭配PC 端的软件控制即可完成整个RFID系统。

本文设计在H F 的频段,其应用是在门禁管理和电子钱包的短距离使用上,并无法使用于物流仓储和停车场进出的长距离应用,期望未来能朝向UHF的频段,让RFID 的运用模式能套在更多的生活应用,使人们的生活更加便利。

参考文献[1] A.Rida,L.Yang,T.Reynolds,E.Tan,S.Nikolaou,and M.M.Tentzeris,“Inkjet-Printing UHF Antenna for RFID and Sensing Applications on Liquid Crystal Polymer,”IEEE Antennas and Propagation Society International Sym-posium 2009,pp.1-4,June 2009.[2]Philips Application Note 048032:MF RC500 highly9 integrated ISO14443A reader . All Rights Reserved.。