深空通信新型射频技术

2023-02-18

第一篇：深空通信新型射频技术

RFID技术原理及其射频天线设计

近年来人们开始开发应用非接触式IC 卡来逐步替代接触式IC 卡,其中射频识别( RFID , radio frequency identification) 卡就是一种典型的非接触式IC卡，然而,RFID 在不同的应用环境中需要采用不同天线通讯技术来实现数据交换的.

自1970 年第一张IC 卡问世起, IC 卡成为当时微电子技术市场增长最快的产品之一,到1996 年全世界发售IC 卡就有7 亿多张 . 但是,这种以接触式使用的IC 卡有其自身不可避免的缺点,即接触点对腐蚀和污染缺乏抵抗能力,大大降低了IC 卡的使用寿命和使用范围. 近年来人们开始开发应用非接触式IC 卡来逐步替代接触式IC 卡,其中射频识别(RFID , radio frequency identification) 卡就是一种典型的非接触式IC卡,它是利用无线通信技术来实现系统与IC 卡之间数据交换的,显示出比一般接触式IC 卡使用更便利的优点,已被广泛应用于制作电子标签或身份识别卡. 然而,RFID 在不同的应用环境中需要采用不同天线通讯技术来实现数据交换的. 这里我们将首先通过介绍RFID 应用系统的基本工作原理来具体说明射频天线的设计是RFID 不同应用系统的关键,然后分别介绍几种典型的RFID 天线及其设计原理,最后介绍利用Ansoft HFSS 工具来设计了一种全向的RFID 天线.

1 RFID 技术原理

通常情况下, RFID 的应用系统主要由读写器和RFID 卡两部分组成的,如图1 所示. 其中,读写器一般作为计算机终端,用来实现对RFID 卡的数据读写和存储,它是由控制单元、高频通讯模块和天线组成.而RFID 卡则是一种无源的应答器,主要是由一块集成电路( IC) 芯片及其外接天线组成,其中RFID 芯片通常集成有射频前端、逻辑控制、存储器等电路 ,有的甚至将天线一起集成在同一芯片上 .

图1 射频识别系统原理图 RFID 应用系统的基本工作原理是RFID 卡进入读写器的射频场后,由其天线获得的感应电流经升压电路作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路检得数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理;所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天线发回给读写器. 可见,RFID 卡与读写器实现数据通讯过程中起关键的作用是天线. 一方面,无源的RFID 卡芯片要启动电路工作需要通过天线在读写器天线产生的电磁场中获得足够的能量;另一方面,天线决定了RFID 卡与读写器之间的通讯信道和通讯方式.

目前RFID 已经得到了广泛应用,且有国际标准:ISO10536 ,ISO14443 , ISO15693 , ISO18000 等几种. 这些标准除规定了通讯数据帧协议外,还着重对工作距离、频率、耦合方式等与天线物理特性相关的技术规格进行了规范. RFID 应用系统的标准制定决定了RFID天线的选择,下面将分别介绍已广泛应用的各种类型的RFID 天线及其性能.

2 RFID 天线类型

RFID 主要有线圈型、微带贴片型、偶极子型3 种基本形式的天线. 其中,小于1 m 的近距离应用系统的RFID 天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线,它们主要工作在中低频段. 而1 m 以上远距离的应用系统需要采用微带贴片型或偶极子型的RFID 天线,它们工作在高频及微波频段. 这几种类型天线的工作原理是不相同的.

2.1 线圈天线

当RFID 的线圈天线进入读写器产生的交变磁场中,RFID 天线与读写器天线之间的相互作用就类似于变压器,两者的线圈相当于变压器的初级线圈和次级线圈. 由RFID 的线圈天线形成的谐振回路如图2所示,它包括RFID 天线的线圈电感L 、寄生电容Cp和并联电容C2′,其谐振频率为:

, (式中C 为Cp 和C2′的并联等效电容) . RFID 应用系统就是通过这一频率载波实现双向数据通讯的。常用的ID1 型非接触式IC 卡的外观为一小型的塑料卡(85.72mm ×54.03 mm ×0.76 mm) ,天线线圈谐振工作频率通常为13.56 MHz. 目前已研发出面积最小为0.4mm ×0.4 mm 线圈天线的短距离RFID 应用系统.

图2 应答器等效电路图

某些应用要求RFID 天线线圈外形很小,且需一定的工作距离,如用于动物识别的RFID. 线圈外形即面积小的话,RFID 与读写器间的天线线圈互感量M就明显不能满足实际使用. 通常在RFID 的天线线圈内部插入具有高导磁率μ的铁氧体材料,以增大互感量,从而补偿线圈横截面减小的问题. 2.2 微带贴片天线

微带贴片天线是由贴在带有金属地板的介质基片上的辐射贴片导体所构成的 ,如图3 所示. 根据天线辐射特性的需要,可以设计贴片导体为各种形状. 通常贴片天线的辐射导体与金属地板距离为几十分之一波长,假设辐射电场沿导体的横向与纵向两个方向没有变化,仅沿约为半波长(λg/ 2) 的导体长度方向变化. 则微带贴片天线的辐射基本上是由贴片导体开路边沿的边缘场引起的,辐射方向基本确定,因此,一般适用于通讯方向变化不大的RFID 应用系统中. 为了提高天线的性能并考虑其通讯方向性问题,人们还提出了各种不同的微带缝隙天线,如文献[5,6]设计了一种工作在24 GHz 的单缝隙天线和5.9 GHz 的双缝隙天线,其辐射波为线极化波;文献[7,8]开发了一种圆极化缝隙耦合贴片天线,它是可以采用左旋圆极化和右旋圆极化来对二进制数据中的‘1’和‘0’进行编码.

图3 微带天线

2. 3 偶极子天线

在远距离耦合的RFID 应用系统中,最常用的是偶极子天线(又称对称振子天线) . 偶极子天线及其演化形式如图4 所示,其中偶极子天线由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成,信号从中间的两个端点馈入,在偶极子的两臂上

将产生一定的电流分布,这种电流分布就在天线周围空间激发起电磁场.利用麦克斯韦方程就可以求出其辐射场方程:

式中Iz 为沿振子臂分布的电流,α为相位常数, r 是振子中点到观察点的距离,θ为振子轴到r 的夹角,l 为单个振子臂的长度. 同样,也可以得到天线的输入阻抗、输入回波损耗S11 、阻抗带宽和天线增益等等特性参数 .

图4 偶极子天线

(a) 偶极子天线; (b) 折合振子天线;(c) 变形偶极子天线

当单个振子臂的长度l =λ/ 4 时(半波振子) ,输入阻抗的电抗分量为零,天线输入阻抗可视为一个纯电阻. 在忽略天线粗细的横向影响下,简单的偶极子天线设计可以取振子的长度l 为λ/ 4 的整数倍,如工作频率为2. 45 GHz 的半波偶极子天线,其长度约为6 cm.当要求偶极子天线有较大的输入阻抗时,可采用图4b的折合振子.

3 RFID 射频天线的设计

从RFID 技术原理和RFID 天线类型介绍上看,RFID 具体应用的关键在于RFID 天线的特点和性能.目前线圈型天线的实现技术很成熟,虽然都已广泛地应用在如身份识别、货物标签等RFID 应用系统中,但是对于那些要求频率高、信息量大、工作距离和方向不确定的RFID 应用场合,采用线圈型天线则难以设计实现相应的性能指标. 同样,如果采用微带贴片天线的话,由于实现工艺较复杂,成本较高,一时还无法被低成本的RFID 应用系统所选择. 偶极子天线具有辐射能力较强、制造简单和成本低等优点,且可以设计成适用于全方向通讯的RFID 应用系统,因此,下面我们来具体设计一个工作于2. 45 GHz (国际工业医疗研究自由频段) 的RFID 偶极子天线.

半波偶极子天线模型如图4a 所示. 天线采用铜材料(电导率:5.8e7 s/ m ,磁导率:1) ,位于充满空气的立方体中心. 在立方体外表面设定辐射吸收边界. 输入信号由天线中心处馈入,也就是RFID 芯片的所在位置. 对于2. 45 GHz 的工作频率其半波长度约为61mm ,设偶极子天线臂宽w 为1 mm ,且无限薄,由于天线臂宽的影响,要求实际的半波偶极子天线长度为57mm. 在Ansoft HFSS 工具平台上, 采用有限元算法对该天线进行仿真,获得的输入回波损耗S11 分布图如图5a 所示,辐射场E 面(即最大辐射方向和电场矢量所在的平面) 方向图如图5b 所示. 天线输入阻抗约为72 Ω ,电压驻波比(VSWR) 小于2.0 时的阻抗带宽为14. 3 % ,天线增益为1.8.

图5 偶极子天线

(a) 回波损耗S11 ; (b) 辐射方向图

从图5b 可以看到在天线轴方向上,天线几乎无辐射. 如果此时读写器处于该方向上,应答器将不会做出任何反应. 为了获得全方位辐射的天线以克服该缺点,可以对天线做适当的变形,如在将偶极子天线臂末端垂直方向上延长λ/ 4 成图4c 所示. 这样天线总长度修改为(57. 0 mm + 2 ×28. 5 mm) ,天线臂宽仍然为1 mm. 天线臂延长λ/ 4 后,整个天线谐振于1 个波长,而非原来的半个波长. 这就使得天线的输入阻抗大大地增加,仿真计算结果约为2 kΩ. 其输入回波损耗S11如图6a 所示. 图6b 为E 面(天线平面) 上的辐射场方向图,其中实线为仿真结果,黑点为实际样品测量数据,两者结果较为吻合说明了该设计是正确的. 从图6b 可以看到在原来弱辐射的方向上得到了很大的改善,其辐射已经近似为全方向的了. 电压驻波比( VSWR)小于2. 0 时的阻抗带宽为12.2 % ,增益为1.4 ,对于大部分RFID 应用系统,该偶极子天线可以满足要求.

图6 变形偶极子天线

(a) 回波损耗S11 ; (b) 辐射方向图

4 结束语

总之,RFID 的实际应用关键在于天线设计上,特别是对于具有非常大市场容量的商品标签来说,要求RFID 能够实现全方向的无线数据通讯,且还要价格低廉、体积小. 因此,我们所设计的上述这种全向型偶极子天线的结构简单、易于批量加工制造,是可以满足实际需要的. 通过对设计出来实际样品的进行参数测试,测试结果与我们的设计预期结果是一致.

第二篇：浅析射频识别技术在酒类防伪中的应用

近年来由于改革开放以及中国加入世贸组织的影响，我国的酿酒行业在技术以及新品的研发上有了长足发展。酒类产品的制作工艺以及产销量也在不断提高。具不完全统计，截止2010年底酒类行业的工业总产值已经突破2千亿元，其中白酒占总产值的65%红酒占到了总产值的30%以上，但是由于酒类市场的不断发展壮大，使越来越多的不法分子看到其中所存在的巨大利益，假冒伪劣的酒类制品屡禁不止极大地破坏了市场环境，对企业造成了巨大的经济损失也严重影响了人们的身体健康与生命安全。在这种情况之下我们迫切需要一种新的防伪管理技术来有效制止假冒劣质酒在市场的流通，建立起监管追溯一条龙的运营模式。而射频识别技术(RFID)可以有效的解决这一难题，该技术的优点在于为每一瓶酒加装一个独一无二的电子身份证。从原产品的种植，仓储，物流运输，到经销商的信息进行全面的记录并提供查询服务，建立起生命链防伪溯源管理从根本上杜绝假酒的产生。

一、酒类防伪现状以及存在的问题我国大小酒制品企业30000多家，但是真正获取生产许可的只有不到1万家，而在2005年的酒类生产资格调查中显示通过率仅为百分之15%，这说明中小企业假冒伪劣侵权行为严重，并潜在食品安全性问题。此现象发生的原因是因为行业经营比较集中，传统名优酒类品牌知名度高，但行业防伪手段落后，使得不法分子选择对高端酒类造假成为其快速谋取暴利的手段。据《北京晨报》2010年12月23日报道，河北昌黎县周边少数葡萄酒厂家生产假冒伪劣葡萄酒，傍名牌一条龙造假行为尤为猖獗，给当地的知名葡萄酒企业造成了严重的影响，一瓶成本几块钱的酒经过灌装，贴牌，包装后就成了知名品牌的酒，价格也翻了十几倍。尽管各知名酒商不断进行防伪措施的更新换代，但归根结底造成此类原因的问题在于以下三方面：一是大酒厂防伪手段落后;二是标签贴装工艺简单容易造假(通过标签生产商，回收等);三是标签可识别性差，消费者不能判断标签真伪。现有酒类商品防伪手段主要分为：数码防伪(短信防伪)，光学防伪，化学油墨防伪，条形码防伪，包装防伪等。这些防伪手段在制作商具备一定的科技含量，但都存在相似的缺点即;防伪信息肉眼可见。包装和防伪标签可被回收再利用或被仿制。而且仿制的产品其外观特征与原包装几乎相同，消费者能难辨别真伪。所以需要研发一种新型防伪技术改善这些存在的问题，提高企业的防伪管理水平。

二、国内外酒类RFID技术的发展现状及应用情况 (一)RFID射频识别技术及工作原理：

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。 RFID系统组成如下图所示。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。

(二)国外RFID发展现状

美国早在1970年酒开始了RFID的民用化推广，1980年末美国与欧洲的很多家公司开始生产RFID电子标签，如今RFID技术已被光放应用到各个领域，如门禁管理，城市一卡通，物流管理追溯等。 2006年初美国的EJGallo葡萄酒公司率先应用了RFID标签，他的主要目的是进行大范围的仓储盘点以及货物运输，但随着市场的不断发展扩大，这种技术逐渐被运用于酒类的溯源防伪领域。近年来德国的伏特加假酒案，印度假酒案致143人甲醇中毒死亡案等不断涌现，在这种情况之下大部分国外知名酒商纷纷采用了RFID射频监测手段来进行有效的监管。直至2010年初RFID酒类溯源技术已经推广到了欧洲9个国家以及美国，印度等国。知名酒商如Jebson&Co，WolfBlassYellowLabelCabernetSauvignon等都率先采用这种技术。

(三)国内RFID发展现状

RFID技术在国内的应用还不是很广泛，只有部分领域使用了这种技术，如公交一卡通，邮政包裹，二代身份证等，并且功能及作用范围十分有限。2006年科技部等15部委发布《中国射频识别技术政策白皮书》指出RFID产业将成为国民经济的新增长点，并在重大项目尅申请指南中强调：在“十一五”期间大力发展射频识别技术。我国酒类制品造假由来已久，早在1994年山西溯州假酒案造成十几人中毒死亡，使与本案无关的中国四大名酒之首山西汾酒从行业第一(“汾老大”)跌落20名以外，十余年不能恢复元气。当今假烟假酒盛行已是公开的事实。市场盛传茅台真假比例为1：9，五粮液真假比例为1：3，洋河真假比例为1：1，等等。这些是无法统计无法验证的。2009年末为响应国家对于食品安全朔源的管理要求和提升行业品牌形象，五粮液、茅台、双钩、泸州老窖纷纷开始尝试应用RFID技术进行防伪管理，但由于方案设计不够成熟成本以及成本过高等原因，其实无法大力推广使用。

三、RFID酒类防伪追溯管理解决方案

(一)防伪需求分析

1.产品假冒：今年来各个知名白，红酒厂家均被假冒伪劣产品所困扰，年损失几千万，使用的防伪技术老旧无法从源头解决根本问题。 2.消费者对商品信息的需求：消费者需要了解酒的质量，是否假冒，以及产地，生产厂家，生产日期，品种，等级是否与实务相符以及酒的原料成分，生长环境，制作工艺，文化内涵等。 3.生产企业对防伪信息的需求：需要做到高度可靠，难以伪造，保证物流过程产品安全等。 4.流通企业对产品信息的需求：做到使用方便，操作简单，防伪及产品质量安全信息能够快速查询，投入的设施和费用企业能够承担。 5.政府监管部门对信息的需求：酒类流通监管，结合管理制度建立产品履历管理体系，产品检验及鉴定信息等。

(二)项目可行性分析

选择有市场基础和雄厚实力并且迫切需要此类技术进行产品完善工作的昌黎葡萄酒公司为试点，建立基于RFID技术的酒类防伪综合示范的标准化基地，从酒的整个生产流程推行基于RFID技术的酒类防伪示范工程，开展酒类防伪综合应用试点，项目运营成熟后在逐渐推广到其他酒类企业。目前，酒类防伪系统在国内市场还处于导入期，需要广泛的宣传以及政府的支持。通过研究RFID在酒类防伪溯源中的应用，提出低成本合理化的RFID技术解决方案，实现RFID技术在酒类行业的推广，形成行业应用标准，带动我国RFID技术产业化的发展，同时也宣传了酒类防伪溯源的离你那，推动了传统名优白酒产业在“十一五”的健康发展，有利于出尽白酒产业向名优白酒方向的发展。在技术方面，传统的酒类防伪溯源技术存在着很多缺陷，如记载信息量太小，不能完整的记录涉及的所有信息，信息只读不支持写入，识读范围小，容易损坏，不能适应潮湿的环境等。而RFID则基于无线射频技术，可以完成对于标签内容的识读与数据集成，可以记载大量的商品物流信息等，并且可读可写式的记录方式可以有效的做到产品的追溯工作能够及时发现存在的问题。此外，RFID标签具有使用寿命长，安全性高，对环境要求低等优点，拥有条形码不具备的防水，防磁，耐高温等性能。近年来RFID技术发展迅速，我国的铁路，公交，邮政，物流，烟草，医药，公安等诸多行业都已经使用了RFID技术。由于其技术给人带来极大地方便，并且随着价格的下降技术的完善，RFID技术正向日常生活工作的各个方面快速渗透。RFID的普及为基于RFID技术的酒类防伪系统研究提供了基础，通过研究RFID在酒类防伪系统中的技术应用，有助于探索酒类防伪标准中的关键技术标准规范，加快创新，推动RFID产业发展。企业方面，基于RFID技术的酒类防伪追溯系统可以帮助企业实现标准化的防伪规范和防伪操作流程，能够利用RFID技术优势实现自动数据采集提高工作效率，帮助企业提高监管生产能力，扩展品牌质量优势。我国是酒制品生产大国，酒类企业众多，基于RFID的防伪溯源技术拥有广阔的市场前景。

消费者方面，消费者对于酒类的质量，卫生情况有着越来越高的要求。RFID酒类溯源防伪能够提供给消费者一系列的酒类信息并且保证酒品的安全，并能消费者对于酒的知情权和选择权，使消费者购买的更放心。 (三)总体方案 1.方案概述在竞争日益加剧的今天，产品质量已经关乎到企业的生死，是每个企业都不能忽视的问题，企业必须加快技术革新，采用先进的工艺技术，加强产品质量监管，增强国内外市场竞争力，减少投入，不断提高经济效益。质量管理对于企业是非常现实的需求，在实现质量的过程中，质量追踪起着重要的作用。系统覆盖了从生产至出入库至市场查询等流通环节，具有很高的完整性和灵活性。其与物流系统结合后，将具有强大的防伪防窜和全方位的追踪溯源功能。该系统采用自动化技术，自动识别技术以及信息加密技术，给每件产品赋予唯一的身份标签，通过在生产过程中进行产品赋码及对流通销售信息的监管，实现对每件酒类产品的物流，信息流进行监督管理和控制。方案以RFID技术为数据管理手段，对企业生产分销等环节的作业过程进行自动识别实现信息化管理，以确保业务过程中对各种对象管理的正确性，准确性。信息化建设主要针对防伪，溯源管理，仓库管理，分销管理，流向追溯无方面开实施。在商品防伪领域内，防伪技术是保护消费者权益和企业利益的重要技术。然而目前市场上的防伪产品采用的防伪技术绝大部分仍然是纸质材料，这些材料和技术容易被复制和替换不能起到其应有的作用，而RFID芯片内容无法被仿制。在生产环节中提前将RFID标签标签初始化并关联到相应的生产任务中，生产时将RFID标签缝制在红酒内，为以后的业务过程打下数据基础。生产环节根据企业需要还应对圆脸的采购，加工，生产的工序，公式等进行相应的管理。仓库管理除了基本的入库，盘点管理外，还应明确货区货位，对产品的销售周期，库存成本，库龄周期，库存属性，库内业务效率等做相应的分析管理。分销环节中使用定制的线体对大型仓库的出入库数据进行采集，门店应用无线终端进行收发货操作。以此来实现总公司到分公司到代理商，加盟店店的数据共享。当企业的管理平台搭建成功后，就可以对从生产到销售终端的质量追溯，防伪防串，渠道优化整合等出具管理依据。 2.整体技术方案由上图所示该系统架构分为五部分组成：接入层;数据层;服务层;应用层;表示层。

(1)接入层：主要的作用是通过读写器，传感器，无线网络等设备采集相关射频信号数据并发送这些数据层进行下一步操作。

(2)数据层：包括单位信息，产品数据，容器信息，事件信息等，并把这些信息发送到服务层进行解码转换等工作。

(3)服务层：包括注册编码解析，RFID信息服务，RFID发现服务，异常处理服务等，其作用是通过特定的编码解析把射频数据转换为数字数据并储存到中心服务器中以备后续调用;此外通过数据的交互可对RFID设备的运行请款进行管理，并能处理发生的问题。

(4)应用层：包括采购管理，生产管理，物流管理，质量管理，跟踪追溯等应用系统。这些管理系统跟服务层的中央数据库相连并调用数据库中的数据，了解事实储存的信息进行生产，物流仓储等方面的管理。

(5)表示层：是企业网站和相关部门的网站入口，现有的企业ERP或信息系统可以在应用层通过接口集成。使各个监管部门可以有效的进行管理并执行检查的工作。

此整体技术方案目的是通过RFID电子标签的特性把酒类防伪应用中遇到的防伪技术仿造问题解决，彻底解决防伪标签防伪码被再利用的问题通过防止回收使用的电子标签封转技术解决，解决电子标签在酒类瓶装封装环境下的自动写入，可识读适应性问题，解决酒类产品全程追踪溯源问题。在产品出现问题的情况下可以快速找到出问题的环节。 3.流程设计思路

系统在一台服务器的平台上运行，其功能主要由五个模块组成：单件酒类防伪管理模块;酒类跟踪管理模块;自动化生产管理模块;酒类仓库管理模块;酒类物流管理模块。追溯体系包含如下环节：

(1)原料储存环节：原料库RFID分类管理，先进先出，原料等级分区。 (2)生产管理环节：生产线赋予每瓶酒RFID标签并进行生产工位计件。 (3)成品中心库管理环节：生产完的酒瓶通过RFID自动感应上传入库信息;并实现库存酒RFID手持机快速盘点

(4)异地库管理环节：异地库可通过RFID手持PDA进行收货，确认货物是否完整被调换过，从何处发货等。

(5)经销商管理环节：经销商通过RFID手持PDA可查到此货物的发货运输信息。

(6)终端用户管理环节：终端客户通过RFID终端查询机可以查到每瓶酒的原料生产过程，仓储，物流，经销商所有信息，起到全程追溯的作用。 4.应用方案 (1)防伪瓶盖的设计：瓶盖的内嵌RFID电子标签与瓶盖的热塑膜封口相连，当撕开热塑膜封口后机械结构会把RFID芯片破坏从而达到开盖即损，无法回收的效果。

(2)电子标签数据信息

EPC编码结构标准包括：EPC-64，EPC-96，EPC-256。考虑到酒类产品出货量为中等，选择64b进行EPCID编码。现有条形码的主要数据信息为商品身份，其他包括生产厂家、产地、规格、生产日期等。EPC标签存储的信息要远大于条形码，但数据信息影响标签的读取速度，用RFID防伪是根据EPCID码进行数据库的检索操作，射频标签的数据格式关键在数据库的检索码DSC(DataSearchedCode)。出于上述考虑，酒类EPC标签数据信息设计为APC+PTC+ATC+UID，每块分配16b数据，也可根据需要分配。其中，APC为生产厂家代码，PTC为产品类型代码，ATC为产地、生产日期，UID为单个产品的惟一序列标识码。主要技术指标：工作频率：925MHZ 适用温度：-40°至150° 通信速率：≥260kbps 存储容量：≥512kbits 康液体环境 (3)防伪识别器

防伪识别器是检测产品真伪的终端设备，可以通过视频显示消费者需要的真伪信息。其主要分布在各大酒类销售场所，超市街头等，消费者可以很容易找到。 (4)防伪识别器硬件架构：

读写器，用来读取酒类EPC标签信息并传送到处理平台。

工业计算机(IndustryComputer，IC)，实现数据处理、传送、查询、显示。中间件，转换不同标准读写器和防伪识别器的连接图6.防伪识别器硬件架构 (5)防伪识别器软件架构：

读写器控制模块：发送读写器控制指令实现射频标签的数据读取与传输。用户操作平台的搭建：提供完善直观的界面，操作简单，可快速查询酒类信息。

产品数据库：管理酒类产品的信息查新，更新，删除。数据传输：负责与监管中心进行数据交换。 (6)主要技术指标：

工作频率：925MHZ 通信协议：ISO180006C 输出功率：+20dBm-+30dbm 调制方式：100%ASK调制最远读取距离：3米，最远写入距离：0.5米

多标签读取速率：≥300个每秒工作温度：-20°至60° 酒类产品生命周期流程追踪设计

(1)黏贴射频电子标签：通过自动化的方法在产品的相应位置放置RFID防伪射频标签。

(2)生产线上安装固定式读写设备，向标签内写入数据，并自动记录该信息酒类在包装生产线的末端放置有读写设备，电子标签通过读写区域时，读写器自动读出标签ID号，并写入酒类的EPC代码，同时在用户数据区内写入其他信息如产品下线时间等;同时，读写器可以根据一定的算法为每一个标签设定不同的访问密码，防止有人企图修改标签内部的数据。另外，服务器记录该标签信息，为每瓶酒建立档案以便查询。完成数据写入工作后将酒类装入包装箱准备入库。 (3)仓储管理:在每瓶出产的酒的瓶颈上运用EPC的电子标签，记录摆放位置、产品类別、日期等数据;而透过在酒瓶上的标签，则可根据每个产品特有的编码，随時掌握货品状态、包括温度是否适合、酒的质量情况等，以便仓储管理，也能立即了解需要补货的项目，方便于缺货管理。而且在退换货的情况时只要倒入系统里，便可以对数据进行修改。

(4)配送物流管理：通过RFID读取包装箱上的标签数据进行快色货物盘点，了解货物种类并进一步录入数据，如配送地点配送时间及配送的酒类数量等。 (5)经销商、零售商配备手持机检验酒的真伪：在消费者购买酒类产品时零售商用手持机当场检验酒类的真伪，如果可以顺利读到数据，表明该瓶酒是真酒，如果不能读出标签内数据，消费者可以拒绝购买。以此方式可以从源头上杜绝假酒的产生。电子标签不可能做到重复利用，可以排除不法分子回收旧酒盒后，将电子标签拆下再次使用冒充真酒的可能;此外，假酒生产厂商伪造仿冒RFID系统的代价太过于高昂基本不可能实现。

四、结语

基于RFID技术的酒类溯源系统从根本上杜绝了假酒的产生，通过从原料，装配，仓储盘点，出货，到零售商一体化监控记录信息的方式保护了消费者和酒类企业的利益。本文介绍了于酒类的EPC标签设计标准，设计出标签的数据格式，提出防伪识别器的概念，搭建了贴有EPC标签的酒类产品流通过程构架。并且该理论数据现已在宁夏的西夏王葡萄酒和河北越千年葡萄酒上所使用和验证和示范。为了挽救前年昌黎葡萄酒的大范围造假案所带来的损失，增加社会公众信任度，迎接新十二五规划对地方经济产业结构的转型。实施RFID技术势在必行，尤其是物联网技术对葡萄的种植源头、生产灌装、仓储环节、物流环节、经销商环节、消费者环节的供应链全程质量安全追溯加强管理，打造政府有效监管，消费者可信的公共服务平台，最后随着产业技术的进步和产品的推广，RFID技术必将从源头解决酒类现存的主要问题，RFID酒类防伪溯源技术前景无限。

第三篇：探索射频识别技术在物流行业中的应用

【摘要】：射频识别技术(RFID)以其数据存储量大、读写速度快、数据安全性高、使用方便、读写距离远等显著的特点，正得到快速的认可，并广泛应用于物流行业。本论文介绍了射频识别技术，分析了RFID技术在物流行业中的应用，以及它在物流行业中成功的案例分析.

【关键字】：射频识别技术、物流行业、应用、案例

Explore RFID technology in logistic industry [abstract] : RFID technology with its data thereserves big, writing and reading speed, data security high, easy to use, reading and writing of distance and other significant characteristic, is to get fast recognition, and widely used in logistics industry. This paper introduces the RFID technology, analyzes the RFID technology in logistics industry, and its application in logistics industry successful case analysis. [key words] : RFID technology, logistics industry, application and case 0引言

现代的物流，是以物流企业为主体、以第三方物流配送服务为主要形式、由物流和信息流相结合的、涉及供应链全过程的现代物流系统。在信息化时代里面，随着网络技术、电子商务、交通运输和管理的现代化，现代物流配送也将在运输网络合理化和销售网络系统化的基础上，实现整个物流系统管理的电子化及信息化，配送各环节作业的自动化和智能化，从而进入以网络技术和电子商务为代表的物流配送的新时期.此外,现代物流表现为企业生产与运输一体化的供应链管理与服务,将射频识别技术与现代的物流管理相结合,将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平,其势必成为21世纪现代物流发展的不可逆转的趋势。

1正文

1、射频识别技术的介绍

1、1射频识别技术定义射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别技术是以无线通讯技术和存储技术为核心，伴随着半导体、大规模集成电路技术的发展而逐步形成的。目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。

1、2射频系统的组成及基本工作流程

RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由电子标签、阅读器、和数据交换与管理系统三大部分组成。标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。阅读器(Reader)：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

1、3射频识别技术的优缺点

和传统的磁卡、IC卡相比，射频卡最大的优点在于非接触，因此完成自动识别过程无需人工干预，适合实现系统的自动化。除此之外，射频卡不易损坏，可识别高速运动的物体，能同时识别多个射频卡，操作快捷方便，数据存储容量大, 对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。

但是RFID标签的价格制约了它的广泛应用。要获得行业内广泛应用，标签的价格必须降到一定的范围之内。除此之外，标签的应用要与阅读器相配也离不开系统集成软件的支持，系统集成工作具有相当大的挑战性，耗费的成本也相当高。

技术标准也是制约RFID发展的一大障碍。现有协议过多过滥，术语不统一，更重要的是，缺乏全球共同遵守的权威统一的标准，RFID难以在实践中不断完善。RFID采用频段之争又是一大障碍。要用RFID技术实现全球物流领域的信息 1 交换，必须有全球统一的物流RFID频段。

1、4 RFID在国内外的应用前景 1.4.1 RFID在国外的应用前景

RFID在国外除了备受零售商推崇外，已经广泛的应用到期他的领域中，这些领域可谓五花八门。可以说，未来的世界是RFID技术的世界。 1.4.2 RFID在中国的应用前景

就中国企业的现实管理水平和信息化程度来讲，与发达国家相比，都会比较低。中国出现真正严格意义上的企业，到现在时间也不是太长。所以在这样一个短时间内，一下子管理水平和信息化程度要赶上西方发达国家是不太现实的。因为RFID是一个自动识别技术，这必须要有一个发达的信息系统作为支撑。中国因为企业的信息化起步比较晚，所以可以走跨越式发展的道路。如果RFID应用到商业流通领域，其市场之大将难以估量。但目前，RFID技术在国际上还没有形成统一的标准。可喜的是，中国在RFID技术与应用的标准化研究工作上已经奠定了一定的基础，中国RFID标准体系框架的研究工作已基本完成，做好了在频率上的规划。下一步，无疑是希望产业的发展能够建立在自己的标准体系之上。

2、物流行业对射频技术的应用

RFID技术发展异常迅速，并且已经深入应用到很多领域。例如，铁路车辆的自动识别，生产线的自动化及过程控制，货物的跟踪及管理等。在物流领域主要用于对物品跟踪，运载工具和货架等的识别方面。以下是一些典型运用。

(1)集装箱自动识别系统

集装箱上安装标签。当运送集装箱的汽车、火车、货船到达或离开货场时，通过射频识别设备，对集装箱进行自动识别，并将识别信息通过包括EDI在内的各种网络通信设施传递给各种信息系统，实现集装箱的动态跟踪管理，提高集装箱的运输效率。

(2) 智能托盘系统

在每个托盘上都安装射频标签，把射频识别器安装在托盘进出仓库的必经通道口的上方。当叉车装载着托盘货物通过时，识别器便获取标签内的信息，并传递给计算机，记录托盘的通过情况;当托盘装满货物时，自动称重系统便会自动比较装载货物的总重量与存储在计算机中的单个托盘的重量，从而获取差异，了

2 解货物的实时信息。通过使用射频技术，可以实时地获得仓库中的货物、托盘状况，进而提高仓库的管理水平。

(3)通道控制系统

为仓库中可重复使用的各个包装箱都安装上作为唯一标识的射频标签，在包装箱进出仓库的通道进出口处安装射频识读器，识别器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处时，计算机把从标签里获得的信息与主数据库里的信息进行比较，正确时绿色信号亮，包装箱可以通过，如果不正确，则激活红色信号，同时将时间和日期记录在数据库中。该系统消除了以往采用纸张单证管理系统时常出现的人为错误，排除了以往不堪重负的运输超负载荷现象，从而建立了高速、有效的信息输入途径。这样就可以在高速移动的过程中获取信息，大大节省时间。同时代系统采用的射频标签还可使公司快速获得信息回馈，包括损坏信息、可能取消的订货信息，从而减低消费者的风险。

(4)配送过程中贵重物品的保护

在保税仓库中可能会存储着价值贵重的物品，为了防止物品被盗，及防止装着这些物品的托盘放错位置而导致延迟交货，可以采用射频识别技术，以保证叉车按正确设置的线路移动托盘，减低在非监控控制道路上货物被盗的可能。在仓库内配备悬浮在上方的识读器，给叉车装备射频标签。沿途经过的详细资料通过射频连接从中央数据库下载到叉车，这些信息包括正确的装货位置，沿途安装的识读器将提供经由路径。如果标签发现错误，叉车会被停止，由管理者重新设置交通路径，同时自动称重并实时提供监控信息。

(5)货物防盗系统

在需要重点防盗的商品上都装有射频标签。当装有商品的车辆通过装有射频识别器的出口时，识别器可实时识别每件商品上的标签信息，如有不被授予权出去的商品，就可被限制运出。通过运用射频识别系统可识别高速移动的物体及可同时识别有多个标签的特点，从而实现多件商品在运输过程中的实时监控。

3、案例分析——沃尔玛借助RFID快速补货，强化核心竞争力

美国零售商巨头沃尔玛在全球零售行业中享有的巨大优势无非就是其配送系统效率最高;射频识别技术标签是其不断更新持续快速地补充货架的物流战略的杀手锏避免了货物无故脱销和短缺。毫无疑问，按照沃尔玛的要求实施快速补

3 充货架的物流战略必然造成货运成本的增加，但是这些成本可以通过RFID等零售市场供应链技术功能效益和投资回报率的提高，降低存货成本，再加上供应商和制造商等合伙人的紧密合作，在RFID标签技术普遍运用下，扩大信息技术在供应链管理中的作用，从供货源头开始就致力于物流成本的降低，最终能达到零售行业整体利润的提高。

RFID技术标签的操作方式其实相当简单，而且只需少数人管理，其货物的跟踪和存货搜索效率高得惊人，大幅提高了存货管理水平，减少库存和降低物流成本;沃尔玛商场的工作人员手持射频识标签技术识读器定时走进商场销售大厅或者货物仓库，用其发射天线对所有的货物一扫，货架上的、仓库中的，甚至还没来得及装卸而仍然留在卡车上的各种货物的数量、存量等动态信息，全部自动出现在识读器的荧光屏幕上，已经缺货和即将发生短缺的货物栏目会发出提示警告声光信号，没有任何缺漏，必要的时候可以随即打印出来。

RFID技术的使用物流管理过程都将变成一个完全透明的体系是沃尔玛核心竞争力的推进器。沃尔玛从中得到的利益：(1)减少统计差错、即时获得准确的信息流，进一步降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本;(2)提高物流的自动化程度与处理效率，减少雇佣员工、降低劳动成本;(3)加大商品的监控与管理力度，有效防止盗窃现象和因遗忘等原因造成的商品损耗;强化设备管理，优化配置设备与提高设备的使用率;(4)更加透明和快速地了解各种商品在门店的销售情况，并进一步减少因为货架上缺货出更加营业额损失，从而对顾客的需求变化做出更加敏捷的反应;(5)加速购物的统计与结算过程，减少排队付款的时间，改善顾客的购物体验，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。

3结论

射频识别技术在中国处于一个刚刚起步的阶段，但是它的发展潜力是巨大的，它的前景非常诱人。在信息社会，对于各种信息的获取及处理要求快速、准确、在不久的将来RFID技术就将同其它识别技术一样深入我们的生活、改善我们的生活。对于这样一个新技术，我们应当加强宣传力度，希望能够尽早普及它，利用它，提高我们的工作效率和经济效益。

参考文献

4 【1】李苏剑，游战清.无线射频识别技术理论与应用，电子工业出版社. 【2】吴晓峰，陈大才，译.射频识别技术，第3版.电子工业出版社，芬肯才勒(德).

【3】周晓光，王晓华.射频识别技术原理与应用实例RFID，人民邮电出版社.. 【4】李文菲，张娟，朱文利现代物流装备与技术实务，人民邮电出版社【5】Quarterman Lee.Facility Planning’s Hidden Link.IIE Solutions 【6】Render,Heizer.Operations Management.New York:Prentice Hall,2001

第四篇：《无人深空》游戏画面分析及《无人深空》游戏视频详解

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《无人深空》游戏画面分析及《无人深空》游戏视频详解

《无人深空》作为一款独具特色的太空冒险游戏，一上市就用无限空间、1840亿亿颗特色星球、想要通关就得花上5840亿年等夸张的广告语吸引了玩家的注意，集万众瞩目于一身的《无人深空》游戏画面是否真的有那么高级吗?这款冒险游戏的游戏性又有多高呢?想知道的玩家就随小编一同来了解一下吧!

无人深空

初进游戏，《无人深空》的画面很可能会给你留下深刻的印象。明亮的色彩、奇特的动植物以及昼夜交替的变化都让人感到心情舒畅，极大的提升了想要探索的欲望。可是一部分初始是在贫瘠星球的玩家对于画面的感觉就不会这么好了，本来就乏善可陈的建模、贴图再加上没有美景的加成，着实让人有点“欣赏不来”啊。不过总的来说虽然本作因为“硬件”的不足没能自始至终的带给玩家良好的视觉体验，但整体也很难会让人讨厌，配合上游戏中某些BGM的演奏以及声音的留白，这趟宇宙之行在大感觉上看来还是值得一去的。 http:///news/54785.html

气候宜人的星球

环境恶劣的星球

既然视听方面还过得去，那么下面就再来看看本作在游玩体验上的表现。《无人深空》主打的是沙盒式探索，玩家可以乘坐飞船在宇宙间的各个星球进行穿梭和探索，然后通过星系跨越，最终去往宇宙的中心，揭开一切的秘密。听到这里是不是感觉还挺有趣的? 事实也确实如此，本作的每个星球都十分巨大，如果不借助飞船，可能徒步走个几天(现实时间)也别想将它探索完毕，况且它们也不是徒有其表，在星球上我们可以搜集各种素材，用来补充主角生存所需的各种能量，当然它们也可以合成素材，研究技能以及去交易系统处卖掉换取钱财，总之这些来自于化学周期表上的元素，就是本作的基础。 http:///news/54785.html

此外，玩家们还可以通过扫描来获得星球上的特殊场所，它们有可能是荒废设施有可能是贸易站还有可能是神秘的巨石，这些设施往往都会为我们提供很多优质的物品、技能图纸、武器以及学习一句外星的语言。或者玩家们还可以调查星球上的生物，绝大多数星球上都存在着形态各异的动物，观察它们的动态也是十分有趣的，而且上传发现的物种和发现星系、星球、基地一样还可以获得金钱奖励。

但是这里需要小心肉食动物的攻击，它们大多数攻击速度都很迅速，要是自知敌不过的话，请尽量快速逃离。除了动物会攻击我们之外，每个星球以及宇宙中也都有巡警的存在，它们的警戒程度都不相同，只要玩家触犯了它们规定，它们就会立刻追击，而且随着星级的上升，攻击力和数量会增加。

采矿 http:///news/54785.html

巡警的追赶

说到攻击和战斗，自然要来看看本作的武器系统，《无人深空》中的飞船以及工具组都可以作为武器使用，它们有自己的空余格数，玩家可以利用这些格子研究技能来提升它们的性能。我们可以在一些星球的重要场所中获得不同的工具组，而飞船的获得方法就比较多了，玩家们能在每个星系的太空站中直接购买停靠的飞船，同样的也可以在有的星球上搜索到失事的飞船坐标，修好后就可以开着它继续旅行了。此外，主角的背包也是和武器采用同样的设计，我们可以在上面研究自身的一些属性，当空格不够时还可以去升级格子数。

购买飞船 http:///news/54785.html

在交通方面，《无人深空》实现了从宇宙到星球登录间的无缝连接，这点的体验做得十分不错。而如果想要在星系间穿行，则要依靠光速超空间推进器，每次穿越都需要消耗能量，越高等级的引擎可以行进的距离也会越远，从而越早到达宇宙中心。这样的设计就让跳跃能量包的搜集合成以及飞船的引擎升级成了游戏探索的重中之重。

星系穿越

说到这里，其实可以看出本作在系统上没有什么大的毛病，而且这样的星际设置也确实会让人产生探究的欲望。可当你穿越了10个20个星系，登陆了10个20个星球后，本作最致命的问题就出现了。在每个星系中，玩家能做的事都比较机械化，一般的行动流程都可以分为登陆、搜集、起飞、卖钱、合成、升级和穿越，然后进入下一个星系，不断往复，而想干一些例如建造、建设这样自由发挥的事的小伙伴们，我只能说你们想多了。再加上本作在剧情方面除了展现一些隐晦剧情的寰宇线外，其余的剧情都很薄弱，没什么代入感，这就导致了游戏体验的乏味和单调。 http:///news/54785.html

展现隐晦剧情的寰宇线

此外，为了能设计出如此巨大的世界，《无人深空》采用了数据计算的方式，每个星系都是依靠即时计算生成的。这就使得在星球的环境上虽然有着不同的气候、植被和地形，但毕竟数据库是有限的，所以这就造成了在游玩到一定程度后，对于星球登陆的疲劳，因为它不再是未知的了。

星球上的动物也是如此，明显是各种部件的随意组合，有的样子真是让人“不忍直视”，草食动物经常做成肉食动物的外貌，显然不符合当今主流的认知，再者，动物的体型也没能带来惊喜，基本不会出现让你感到震撼的庞然大物。同样的,在一些事件、场所方面，《无人深空》也是重复重复再重复，大结构几乎一样的太空站、翻来覆去就那么几种的外星种族、一个模子刻出来的贸易站、建造设施、荒废建筑以及毫不惊讶的敌人来袭，再加上表现力严重缺失的交流场景，都会让大部分玩家在中后期感到有些厌烦。

所以综上所述，《无人深空》很容易就会让你产生“在熟悉的场景里干着不断重复的事”的感觉，而且没有什么剧情引导，虽然游戏中也设计了增加探索目的性的里程碑系统，可这些都依然无法弥补《无人深空》带给人们的巨大空洞感，不免会感到茫然、烦躁。可能会有一部分玩家反而享受这种探索未知的孤独与无拘无束，不过在快节奏的今天，我想本作大多还是会沦为躺在硬盘里的“死尸”吧。 http:///news/54785.html

星球上的生物

说起《无人深空》的在线玩法，除了可以上传自己发现的星球，以及看到别人的发现外，几乎可以算是一款单机游戏，之前人们万众期待的在宇宙邂逅其他玩家的功能目前已被证实无法实现。这个模式没有倒也只能算是一个遗憾，可是结合之前被问到在线模式时厂方负责人含糊其词的回答，这事就没那么简单了，没有就是没有，为什么要在回答中给消费者留下念想，这样的做法完全就是涉嫌虚假宣传误导玩家欺骗消费者的行为，让人不齿。

最后，在游戏的性价比上，我只能说《无人深空》实在太贵了，就算它有中文字幕和中文语音，但这样的游戏内容卖到一个3A级游戏的价格，也还是没谁了。

《无人深空》是一款被高估的游戏，空有大胆、新颖的开发概念而没有充实的、与之相对应的内容来填补，再加上游戏中那“鼠标式的”的界面以及目前各种声音、闪退方面的BUG，都使得本作的“封神”之路还没开始就已经结束了(见光死)。

但其实拿3A大作的标准来要求本作本来就不合理，如果只是把它看作一款独立游戏，那么《无人深空》的表现还是有一定水准的，而且后续也会有新的内容不断完善，怪就怪之前的高调宣传和包装，最后只能换来一个“捧得越高摔得越狠”的下场。 http:///news/54785.html

孤独的星际之旅