描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787568039413
前言
随着物联网、大数据、云计算和人工智能等前沿科技的飞速发展,平安城市、天网工程、智慧城市和公共安全网等建设成果纷纷涌现。2017年7月国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,在国家政策的指导下,传统安防行业开始转型升级,通过产业跨界发展、技术交叉融合,出现了应用创新、集成创新和模式创新的新局面,安防行业将进一步迅速发展。预期2020年,基本实现“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的公共安全视频监控联网应用,构建起新一代立体化社会防控体系,有效提升社会治理的现代化水平。
本书按照“通俗性、先进性和实用性”的编写原则,针对安防行业中“物、人、车”三个关键目标,重点介绍了射频识别、人脸识别和车牌识别等应用技术,介绍了实现重点物品、重要人员和重要车辆的布控方法与跟踪方案。由于本书篇幅所限,没有涉及人体步态识别技术和语音识别技术等人工智能内容。本书还阐述了公安部门对图侦技术和大数据分析研判技术的研究和使用。本书重点围绕应用技术的工作原理、技术路线、系统架构、实现方法和应用方案等教学内容展开阐述,一方面使教学内容与时俱进,适应安防行业的新发展,另一方面努力拓展学生的专业知识,为后续的专业学习打下一定的基础。
本书可作为安防技术专业的教学参考用书,也可作为相关行业培训的教学参考用书。由于编写时间仓促,书中难免会有不当之处,请各位师生批评指正。
著者
二○一七年八月
第1章.编码识别技术
1.1.EPC编码体系
1.1.1.概述
EPC的英文就是“Electronic Product Code”,直接翻译过来就是“电子产品代码”,这在中文语境中容易产生误解,因此,2003年12月,我国第一届EPC联席会议将EPC翻译成“产品电子代码”。其特点是适用于对每一件物品都进行编码,这种编码方案仅仅涉及物品的标识,不涉及物品的任何特性。每一件物品的EPC代码在物联网中就起着索引的作用。
人们对物联网概念的理解在不断深入,从最开始把任何东西都搬到物联网上,到现在通过EPC的概念,相当于在物联网上为每一件产品建立了从始至终的档案。物联网的特点是什么呢?是基于互联网的平台,能够查询全球范围内每一件物品的信息。而物联网的索引方式就是EPC代码。物联网有这么几个组成部分,一个是编码,标识的功能;一个是中间件,管理的功能;还有一个ONS寻址服务,以及EPCIS电子产品代码信息服务。
从理论上来说,这个EPC代码可以用射频识别的方式来实现,也可以不用射频识别的方式来实现,它是一个代码,射频识别的方式是一种载体。EPC标签就是一种电子标签,或者可以称为射频标签。从概念上来说,EPC相当于物联网的内核,EPC代码通过物联网进行电子数据交换,EPC代码以RFID标签为载体,随着实物在现实社会中流通,通过物联网产生巨大的社会效益和经济效益。任何东西都在物联网上,每个物品都有唯一的EPC代码,这样就可以通过物联网查到其档案情况,防伪的问题和一系列其他问题都得到了解决。
从一维条码到EPC编码的实现是一个较长的过程,是一个逐步过渡和逐步实现的过程。在这个过程中,我们可以根据现有的技术条件和社会经济条件,结合被管理的EPC实体对象的具体情况,结合它的使用特点来选择合适的信息载体。比如:单件物品如果本身价值不高,可采用二维码标识;对比较贵重的物品或需同时识读的物品则采用射频技术和二维码同时标识;货运单元或多个目标需要同时识读的,就采用可远距离识读的电子标签等。我们需要做的是对它们编码的规则进行规范和统一。
目前已经在制定EPC编码标准,要考虑将许多已在实施应用的编码都归纳在一起,兼容起来,所以这已经不是简简单单的一个编码的问题,而是一个EPC编码体系的问题。
1.1.2.EPC的定义
EPC系统是在计算机互联网的基础上,利用射频识别(RFID)、无线数据通信等技术,构造的一个覆盖世界上万事万物的实物互联网(Internet of Things),旨在提高现代物流水平、供应链管理水平,以及降低成本,被誉为是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。
EPC概念的提出源于射频识别技术和计算机网络技术的发展。射频识别技术的优点在于可以以无接触的方式实现远距离、多标签甚至在快速移动的状态下进行自动识别。计算机网络技术的发展,尤其是互联网技术的发展,使得信息全球传递的即时性得到了基本保证。在此基础上,人们将这两项技术结合起来,应用于物品标识和供应链的自动追踪管理,由此诞生了EPC。
人们设想为世界上的每一件物品都赋予一个唯一的编号,EPC标签即是这一编号的载体。当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时,就为该物品与EPC标签中的唯一编号(标准说法是“产品电子代码”或“EPC代码”)建立起了一对一的对应关系。
EPC标签从本质上来说是一个电子标签,通过射频识别系统的电子标签识读器可以实现对EPC标签内存信息的读取。识读器获取的EPC标签信息送入互联网EPC体系中的EPCIS后,即实现了对物品信息的采集和追踪。进一步利用EPC体系中的网络中间件等,可实现对所采集的EPC标签信息的利用。
可以预想未来的每一件物品上都安装了EPC标签,在物品经过的所有路径上都安装了EPC标签识读器,识读器获取的EPC标签信息源源不断地汇入互联网EPC系统的EPCIS中。具体来说,具有以下特点。
1. EPC标签无所不在,数量巨大,一次赋予物品,伴随物品终生;
2. EPC标签识读器分布广泛,但数量远少于EPC标签,主要用来进行数据采集;
3. EPC标签与识读器尽可能遵循统一的国际标准,以最大限度地满足兼容性和低成本的要求。
1.1.3.EPC的产生
1.条码
20世纪70年代开始大规模应用的商品条码 (Bar Code for Commodity)现在已经深入到日常生活的各个角落,以商品条码为核心的EAN.UCC全球统一标识系统,已成为全球通用的商务语言。目前已有140多个国家和地区的120多万家企业加入了EAN.UCC系统,上千万种商品应用了条码标识。EAN.UCC系统在全球的推广加快了全球流通领域信息化、现代物流及电子商务的发展进程,提升了整个供应链的效率,对全球经济及信息化的发展起到了举足轻重的推动作用。
商品条码的编码体系是每一种商品的唯一编码。信息编码的载体是条码,随着市场的发展,传统的商品条码逐渐显示出来一些不足之处。
首先,EAN.UCC系统编码体系主要以全球贸易项目代码(GTIN)体系为主。GTIN体系针对一系列产品和服务,即所谓的“贸易项目”,在买卖、运输、仓储、零售与贸易运输结算过程中提供唯一标识。虽然GTIN标准在产品识别领域得到了广泛应用,却无法做到对单个商品的全球唯一标识。而新一代的EPC 编码则因为编码容量的极度扩展,能够从根本上解决这一问题。
其次,虽然条码技术是主要数据载体技术,并已成为识别产品的主要手段,但条码技术存在如下缺点:
(1)条码是可视的数据载体。识读器必须“看见”条码才能读取它,必须将识读器对准条码才有效。相反,无线电频率识别并不需要可视传输技术,RFID 标签只要在识读器的读取范围内就能进行数据识读。
(2)如果印有条码的横条被撕裂、污损或脱落,就无法扫描这些商品。而RFID标签只要与识读器保持在既定的识读距离之内,就能进行数据识读。
(3)现实生活中对某些商品进行唯一标识越来越重要,如对食品、危险品和贵重物品的追溯。由于条码主要是用来识别制造商和产品类别,而不是具体的单个商品,因此相同牛奶纸盒上的条码都一样,辨别哪盒牛奶先过有效期比较困难。
随着网络技术和信息技术的飞速发展,以及射频识别技术的日趋成熟,EPC系统的产生为供应链提供了前所未有的、近乎完美的解决方案。
2.二维码
一维条形码只是在一个方向(一般是水平方向)上表达信息,而在垂直方向上则不表达任何信息,它具有一定的高度通常是为了便于对准阅读器。在水平和垂直方向上的二维空间存储信息的条形码,称为二维条形码,简称二维码。
二维码的优点:(1)高密度编码,信息容量大,可容纳多达1850个大写字母,或2710个数字,或1108个字节,或500多个汉字,比普通条码信息容量高几十倍。
(2)编码范围广:该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码,用条码表示出来;可以表示多种语言文字;可表示图像数据。
(3)容错能力强,具有纠错功能:这使得二维码因穿孔、污损等原因而使局部受到损坏时,照样可以得到正确的识读,损毁面积达50%仍可读取信息。
(4)译码可靠性强:它比普通条码译码的错误率(百万分之二)要低得多,误码率不超过千万分之一。
(5)可引入加密措施:保密性、防伪性好。
3.射频标签
射频识别技术(RFID)是20世纪中叶进入实用阶段的一种非接触式自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合和传输特性,实现对静止或移动物体的自动识别。射频识别的信息载体是射频标签,其形式有卡、纽扣、标签等多种类型。射频标签贴在产品或安装在产品或物品上,由射频识读器读取存储于标签中的数据。RFID可以用来追踪和管理几乎所有的物理对象,因此,越来越多的零售商和制造商都在关心和支持这项技术的发展与应用。
EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,由射频标签和射频识读器组成。射频标签是EPC的载体,附着于可跟踪的物品上,在全球流通。射频识读器与信息系统相连,是读取标签中的EPC代码并输入网络信息系统的设备。EPC系统射频标签与射频识读器之间利用无线感应方式进行信息交换。
采用RFID技术的最大好处是可以对企业的供应链进行高效管理,以有效地降低成本,因此对于供应链管理应用而言,射频技术是一项非常适合的实用技术。
1.1.4.EPC的特点
EPCglobal的主要职责是在全球范围内建立和维护各个行业的EPC网络,保证供应链各环节信息的自动、实时识别均采用全球统一标准。通过发展和管理EPC网络标准来提高供应链上贸易单元信息的透明度与可视性,以此来提高全球供应链的运作效率。
1. 开放的结构体系
EPC系统采用全球最大的公用的Internet网络系统,这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统成本,并且还有利于系统的增值。
2. 独立的平台与高度的互动性
EPC系统识别的对象是十分广泛的实体对象,因此,不可能有哪一种技术适用所有的识别对象。同时,不同地区、不同国家的射频识别技术标准也不相同,因此,开放的结构体系必须具有独立的平台和高度的交互操作性。EPC系统网络建立在Internet网络系统上,并且可以与Internet网络所有可能的组成部分协同工作。
3. 灵活的可持续发展的体系
EPC系统是一个灵活的开放的可持续发展的体系,可在不替换原有体系的情况下做到系统升级。
EPC系统是一个全球性的大系统,供应链的各个环节、各个节点、各个方面都可受益。但对低价值的识别对象,如食品、消费品等来说,它们对EPC系统引起的附加价格十分敏感。EPC系统正在考虑通过本身技术的进步,进一步降低成本,同时通过系统的整体改进使供应链管理得到更好的应用,提高效益,以便抵消和降低附加价格。
1.1.5.EPC编码体系
EPC是一种编码系统,它建立在EAN.UCC(即全球统一标识系统)条形码的基础之上,并对该条形码系统做了一些扩充,用以对单品进行标识,因而EPC并不是取代现行的条码标准,而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准,或者是在未来的供应链中和EAN.UCC系统共存。
EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准,它是全球统一标识系统的延伸和拓展,是全球统一标识系统的重要组成部分,是EPC系统的核心与关键。
1. EPC编码关注的问题
(1)生产厂商和产品
目前,世界上的企业估计超过2500万家,考虑今后的发展,10年内这个数目有望达到3900万家,EPC 编码中厂商代码必须具有一定的容量。
对厂商来讲,产品数量的变化范围很大。通常,一个企业的产品类型数不会超过10万种,对于中小企业来讲,就更不可能超过。
(2)内嵌信息
在EPC 编码中不嵌入有关产品的其他信息,如产品重量、尺寸、有效期、目的地等。
(3)分类
分类是指对具有相同特征和属性的实体的管理和命名,这种管理和命名的依据不涉及实体的固有特征和属性,通常是管理者的行为。
在各个领域,分类是具有相同特点的物品的集合,而不是物品的固有属性。
(4)批量产品编码
给批次内的每一种产品分配唯一的EPC 代码,同时该批次也可视为一个单一的实体对象,分配给一个批次的EPC 代码。
(5)载体
EPC标签是EPC代码存储的物理媒介,对所有的载体来讲,其成本与数量成反比。EPC要广泛采用,必须尽最大可能地降低成本。
2. EPC编码的特点
(1)唯一标识
与当前广泛使用的EAN.UCC代码不同的是,EPC提供对物理对象的唯一标识。换句话说,一个EPC编码分配给一个且仅供一个物品使用。
(2)嵌入信息
是否在EPC中嵌入信息,一直颇有争议。当前的编码标准,如UCC/EAN-128应用标识符(AI)的结构中就包含数据。这些信息可以包括产品重量、尺寸、有效期、目的地等。
Auto-ID中心建议消除或最小化EPC编码中嵌入的信息量,其基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据,这样EPC便成了一个信息引用者,拥有最小的信息量。当然也需要和实际要求相平衡,如易于使用、与系统兼容等。
无论EPC中是否存储信息,Auto-ID中心的目标是用它来标识物理对象。根据这一原则,定义EPC是唯一标识贸易项的编码方案的一部分。
(3)参考信息
产品电子代码的首要作用是作为网络信息的参考。换句话说,EPC本质上是在线数据的“指示器”。使用Internet的一个普遍参考就是统一资源标识符(URI),它包括以前的统一资源定位符(URL)和统一资源名称(URN)。这些标识符都被域名服务(DNS)翻译为相关的网络协议(IP)地址,这些地址就是网络信息的地址。
同样,Auto-ID中心提供的对象名称解析服务(Object Naming Service,ONS)直接将EPC代码翻译成IP地址。IP地址标识的后台就储存了相关的产品信息,然后由IP地址标识的主机发送存储产品的相关信息。ONS本质上相当于EPC编码和网络信息之间的“胶水”,因此,编码的结构应能方便主机地址的查找,并且通过对象“黄页”来提高查找效率。
3. EPC编码结构
EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准,它是全球统一标识系统的延伸和拓展,是全球统一标识系统的重要组成部分,是EPC系统的核心与关键。
EPC编码是由一个版本号和另外三段数据(依次为域名管理、对象种类、序列号)组成的一组数字。其中版本号标识EPC的版本号,它使得以后的EPC可有不同的长度或类型;域名管理描述与此EPC相关的生产厂商的信息,例如“可口可乐公司”;对象种类记录产品精确类型的信息,例如“美国生产的330ml罐装减肥可乐(可口可乐的一种新产品)”;序列号唯一标识货品,它会精确地告诉我们所说的究竟是哪一罐330ml罐装减肥可乐。至今已经推出EPC-96Ⅰ型,EPC-64Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,EPC-256Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等编码方案。表1-1为EPC-96Ⅰ型的编码结构。当前,出于成本等因素的考虑,参与EPC测试所使用的编码标准采用的是64位数据结构,未来将采用96位编码结构。
EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,主要由射频标签和射频读写器组成。射频标签是产品电子代码的物理载体,附着于可跟踪的物品上,可全球流通并对物品信息进行识别和读写。射频读写器与信息系统相连,是读取标签中的EPC代码并输入网络信息系统的设备。EPC系统射频标签与射频读写器之间利用无线感应的方式进行信息交换。
下面介绍EPC系统的工作流程。
在由EPC标签、读写器、EPC中间件、Internet、ONS服务器、EPC信息服务(EPCIS),以及众多数据库组成的实物互联网中,读写器读出的EPC只是一个信息参考(指针),根据这个信息参考在Internet找到IP地址,从而获取该地址中存放的相关物品信息,并采用分布式的EPC中间件处理由读写器读取的一连串EPC信息。由于在标签上只有一个EPC代码,计算机需要知道与该EPC匹配的其他信息,这就需要ONS提供一种自动化的网络数据库服务。EPC中间件将EPC代码传给ONS,ONS指示EPC中间件到一个保存着产品文件的服务器(EPCIS)去查找。该文件可由EPC中间件复制,因而文件中的产品信息就能传到供应链上。
1.2.RFID射频识别技术
1.2.1.概述
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。与其他自动识别系统一样,射频识别系统也是由信息载体和信息获取装置组成的。其中装载识别信息的载体是射频标签(在部分识别系统中也称应答器、射频卡等),获取信息的装置称为射频读写器(在部分系统中也称问询器、收发器等)。射频标签与射频读写器之间利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信,实现数据交换,从而达到识别的目的。
最常见的射频识别系统的工作过程是这样的:读写器在一个区域发射能量形成电磁场,射频标签经过这个区域时检测到读写器的信号后发送储存的数据,读写器接收射频标签发送的信号,解码并校验数据的准确性以达到识别的目的。
与其他自动识别技术相比,射频识别技术具有可非接触识别(识读距离可以从十厘米至几十米)、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强、可同时识别多个识别对象等突出的特点,因此,广泛应用于物料跟踪、车辆识别、生产过程控制等工作。
射频识别技术是以无线通信技术和存储器技术为核心,伴随着半导体、大规模集成电路技术的发展而逐步形成的。其应用过程涉及无线通信协议、发射功率、占用频率等多方因素。目前尚未形成在开放系统中应用的统一标准,因此射频识别技术主要应用在一些闭环应用系统中。
1.射频识别技术的特点
射频识别技术是自动识别技术之一,但与其他自动识别技术(如条码、光字符识别、磁卡、IC卡等识别技术)相比有突出的特点。
2.射频识别技术的应用
随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,RFID产品的成本也在不断降低,更由于射频识别技术自身的优势及特点,其应用越来越广泛。当前,射频识别主要有以下四个方面的应用:
(1)车辆的自动识别
北美铁道协会1992年初批准在北美铁路系统采用射频识别技术的车号自动识别系统,首次在北美大范围内成功地建立了自动车号识别系统。射频识别卡成为车辆射频识别应用的标志。到1995年12月,三年时间内共在北美150万辆货车、1400个地点安装了射频识别装置。
欧洲一些国家也先后利用射频识别技术建立了区域性的自动车号识别系统。例如,瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装了RFID自动识别系统,调度员可以实时掌握列车运行情况,不仅利于管理,还大大减少了事故发生的可能性。我国铁路系统也已建立了车号射频识别系统,实现了全国铁路车辆的自动跟踪管理。另外,澳大利亚近年来开发了自动识别系统,用于矿山车辆的识别和管理。
(2)智能交通系统(ITS)
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一,它充分体现了非接触识别的优势。车辆在高速通过收费站的同时自动完成缴费,解决了道路交通的瓶颈问题,避免拥堵,提高了收费结算效率。例如,香港的车辆自动识别系统——驾易通,就采用了射频技术。目前国内已经有约8万辆汽车装上了射频标签。装有射频标签的车辆通过装有射频扫描器的专用隧道、停车场或高速公路路口时,无需停车缴费,大大提高了行车速度和效率。
(3)电子钱包与电子票证
射频识别卡可替代各种“卡”,如电话卡、会员收费卡、地铁及公交车月票储蓄卡等,实现了所谓非现金结算,解决了以往的各种磁卡、IC卡受机械磨损及外界强电和磁场干扰等常出现损坏的问题,成为射频识别技术的一种主要应用。日本从1999年开始着手用射频卡换掉原有的电话磁卡,地铁、游戏机等公司也都投入大量资金,取消原有磁卡设备,代之以非接触识别卡。1996年1月韩国在汉城(今首尔)的600辆公共汽车上安装了用于电子月票的RFID系统,还将这套系统推广到铁路系统和其他城市。德国汉莎航空公司试用非接触的射频卡作为飞机票,改变了传统的机票购销方式,简化了机场入关的手续。我国的上海、深圳、北京等地区的部分公交路线也采用了射频识别卡方式的电子月票。
(4)货物的跟踪管理
射频识别技术为货物的跟踪管理及监控提供了快捷、准确、自动化的技术手段。如:澳大利亚将它的射频识别技术产品用于机场旅客行李的管理中,并出色地发挥了作用;英国的希思罗机场采用射频识别技术完成机场行李的分拣,大大提高了效率,降低了差错率。以射频识别技术为核心的集装箱自动识别,已成为全球范围最大的货物跟踪管理应用。欧共体宣布1997年开始生产的新车型,必须具有基于RFID技术的防盗系统。
射频识别技术目前在仓储、配送等物流环节已有许多成功的应用,随着射频识别在开放的物流环节统一标准的研究开发,相信物流业将成为射频识别技术最大的受益行业之一。
3.射频识别技术发展的方向
(1)由单一识别向多功能方向发展
随着应用需求的变化,射频识别技术开始与其他高新技术结合,系统功能更加强大,如:与GPS相结合,可用于全球范围的物品识别及跟踪定位;与生物识别技术相结合,形成可靠的门禁保安系统,如将掌纹存入RFID标签,当携带此RFID标签的人进入安全区时,将手掌放在扫描器上,只有该人手纹信息同从安全库检索出的三维图像一样,并且同本人所携带的RFID标签中的信息一致才可进入该区域。
(2)实现跨地区、跨行业应用
计算机网络技术及现代通信技术的发展,为射频识别技术能在全球范围内实现高速准确的数据传输提供了条件。射频识别技术与计算机及通信技术结合,可形成跨地区的行业性管理网络,范围从一个小区域扩展到全国甚至全世界,满足跨地区,甚至跨国运行的物品的识别跟踪需要,实现了国际大流通。
结合计算机及通信技术,射频识别也进入跨行业、跨部门的综合性网络系统。例如,日本的高级物流系统中,利用建立在运输沿线的RFID系统及计算机网络,构成同时实现高速公路不停车收费、运输车辆的调配、物品流通及运输过程的跟踪等多项功能的系统网络。再如城市交通管理,它不单单实现高速公路不停车收费,还可以用射频识别技术实时跟踪车辆,通过交通控制中心的网络对交通实时疏导,利用电子地图实时显示交通状况,查处违章和被盗车辆等。
1.2.2.射频识别系统的构成
射频识别系统通常由标签、读写器、计算机网络系统三部分组成,见图1-3所示。
1.射频识别标签
射频识别系统的标签安装在被识别对象上,存储对象的相关信息。标签存储器中的信息可由读写器进行非接触性读或写。标签可以是“卡”,也可以是其他形式的装置。
2.射频读写器
射频读写器是利用射频技术读取射频识别标签信息,或将信息写入标签的设备。读写器所读出的标签的信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输。
3.计算机网络系统
在射频识别系统中,计算机网络系统是对数据进行管理和通信传输的设备。在射频识别系统工作过程中,通常由读写器在一个区域内发射射频能量形成电磁场,作用距离的大小取决于发射功率。射频识别标签通过这一区域时被触发,发送存储在标签中的数据,或根据读写器的指令改写存储在射频识别标签中的数据。读写器可接收射频识别标签发送的数据或向标签发送数据,并能通过标准接口与计算机通信网络进行对接,实现数据的通信传输。
1.2.3.基本工作流程
射频识别系统一般工作流程如下:
1.读写器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。
2.当射频识别标签进入发射天线的工作区内,射频标签被激活,并将自身信息代码经天线发射出去。
3.系统的接收天线接收到射频识别标签发出的载波信号,经天线的调节器传给读写器。读写器对接到的信号进行解调解码,送后台电脑控制器。
4.电脑控制器根据逻辑运算判断该射频识别标签的合法性,针对不同的设定作出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构的动作。
5.执行机构按电脑的指令动作。
6.通过计算机网络系统将各个监控点连接起来,构成总控信息平台,根据不同的项目可以设计不同的软件来实现要达到的功能。
1.2.4.射频识别标签
1.射频识别标签的分类
(1)按标签的工作方式分类
①主动式标签。用自身的射频能量主动地发射数据给读写器的标签是主动式标签。主动式标签一定含有电源。
②被动式标签。由读写器发出的查询信号触发后进入通信状态的标签称为被动式标签。被动式标签既可以是有源标签也可以是无源标签。
(2)按标签的读写方式分类
①只读型标签。在识别过程中,内容只能读出不可写入的标签是只读型标签。只读型标签所具有的存储器是只读型存储器。只读型标签又可分以下三类:a.只读标签。标签的内容在标签出厂时已被写入,识别时只可读出,不可再改写。存储器一般由ROM组成。b.一次性编程只读标签。标签的内容只可在应用前一次性编程写入,识别过程中标签内容不可改写。一次性编程只读型标签的存储器一般由PROM、PAL组成。c.可重复编程只读标签。标签内容经擦除后可重新编程写入,识别过程中标签内容不改写。可重复编程只读标签的存储器一般是由 EPROM或GAL组成。
②读写型标签。在识别过程中,标签的内容既可被读写器读出,又可由读写器写入的标签是读写型标签。读写型标签可以只具有读写型存储器(如RAM或EEROM),也可以同时具有读写型存储器和只读型存储器。读写型标签应用过程中的数据是双向传输的。
(3)按标签有无能源分类
①无源标签:标签中不含有电池的标签称为无源标签。无源标签工作时一般距读写器的天线比较近,无源标签使用寿命长。
②有源标签:标签中含有电池的标签称为有源标签。有源标签距读写器的天线的距离较无源标签要远。有源标签需定期更换电池。
(4)按标签的工作频率分类
①低频标签:工作频率在500 kHz以下的标签称为低频标签。如动物识别标签、行李识别标签等。
②高频标签:工作频率在500 kHz~1 GHz的标签称为高频标签。如电子门票、门禁控制标签等。
③微波标签:工作频率在1 GHz以上的标签称为微波标签。如集装箱自动识别用标签、高速公路不停车收费用标签等。
(5)按标签工作距离分类
①远程标签:工作距离在100 cm以上的标签称为远程标签。
②近程标签:工作距离在10 cm~100 cm的标签称为近程标签。
③超近程标签:工作距离在0.2 cm~10 cm的标签称为超近程标签。
2.射频识别标签的构成
射频识别标签一般由天线、调制器、编码发生器、时钟及存储器组成。
时钟把所有电路功能时序化,以使存储器中的数据在精确的时间内传输至读写器,存储器中的数据是应用系统规定的唯一性编码,在标签安装在识别对象(如:集装箱、车辆、动物等)前就已写入。数据读出时,编码发生器将存储器中存储的数据予以编码,调制器接收编码发生器编码完成的信息,并通过天线电路将此信息发射/反射至读写器。数据写入时,由控制器控制,将天线接收到的信号解码后写入存储器。
3.射频识别标签的功能
通常射频识别标签应具有如下功能:
(1)具有一定容量的存储器,用以存储被识别对象的信息;
(2)在一定工作环境及技术条件下标签数据能被读出或写入;
(3)维持对识别对象的识别及相关信息的完整;
(4)数据信息编码后,工作时可传输给读写器;
(5)可编程,且一旦编程后,永久性数据不能再修改;
(6)具有确定的使用期限,使用期限内无需维修;
(7)对于有源标签,通过读写器能显示出电池的工作状况。
1.2.5.射频读写器
1.射频读写器的构成
读写器一般由天线、射频模块、读写模块组成。如图1-5所示。
(1)天线
天线是发射和接收射频载波信号的设备。在确定的工作频率和带宽条件下,天线发射由射频模块产生的射频载波,并接收从标签发射或反射回来的射频载波。
(2)射频模块
射频模块由射频振荡器、射频处理器、射频接收器及前置放大器组成。射频模块可发射和接收射频载波。射频载波信号由射频振荡器产生并被射频处理器放大。该射频载波通过天线发射。射频模块将天线接收的从标签发射或反射回来的载波解调后传给读写模块。
(3)读写模块
读写模块一般由放大器、编码及错误校验、微处理器、存储器、标准接口、实时时钟及电源组成(见图1-5)。它可以接收射频模块传输的信号,解码后获得标签内信息,或将要写入标签的信息编码后传给射频模块,完成写入标签操作,还可以通过标准接口将标签内容和其他信息传给计算机。
2.射频读写器的功能
(1)读写器与标签通信的功能
在规定的技术条件下可与标签进行通信。
(2)读写器与计算机通信的功能
可通过标准接口与计算机网络连接,并提供下列信息以实现多个读写器在系统网络中运行:
. 本读写器的识别码。
. 本读写器读出标签的日期和时间。
. 本读写器读出的标签信息。
. 在有些应用系统中,读写器还具有下列功能:能在读写区内查询多个标签,并能正确区分各标签;适用于固定和移动对象;能提示读写过程中的错误信息。
. 对于有源标签,能读出标签电池的有关信息,如:电池电量指示。
1.2.6.中间件
1.什么是RFID中间件
看到目前各式各样RFID的应用,企业最想了解的一个问题是:“如何将我现有的系统与这些新的RFID Reader连接?”这个问题的本质是企业应用系统与硬件接口的问题,因此,通透性是整个应用的关键。正确抓取数据、确保数据读取的可靠性,以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序与应用程序之间数据通透是通过中间件架构解决的,由此发展出各种Application Server应用软件。同理,中间件的架构设计解决方案便成为RFID应用的一项极为重要的核心技术。
RFID 中间件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件所提供的一组通用的应用程序接口(API),即能连到RFID读写器,读取RFID标签数据。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件或后端应用程序增加或改由其他软件取代,或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,避免多对多连接的维护复杂性问题。
RFID中间件是一种面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware,MOM),信息是以消息的形式,从一个程序传送到另一个或多个程序的。信息可以以异步的方式传送,所以传送者不必等待回应。面向消息的中间件不仅需要传递信息,还必须提供解译数据,确保安全性,进行数据广播、错误恢复、定位网络资源,找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序,以及延伸的除错工具等服务。
2. RFID中间件从架构上分为两种
以应用程序为中心的设计概念是通过RFID Reader厂商提供的API,以Hot Code方式直接编写特定Reader读取数据的Adapter,并传送至后端系统的应用程序或数据库,从而达成与后端系统或服务串接的目的。
另一种是以架构为中心的设计概念。随着企业应用系统的复杂度增高,企业无法负荷以Hot Code方式为每个应用程式编写Adapter,同时面对对象标准化等问题,企业可以考虑采用厂商所提供的标准规格的RFID中间件。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件改由其他软件代替,或在读写RFID标签的RFID Reader种类增加等情况发生时,应用端不做修改也能应付。
3. RFID中间件的特征
一般来说,RFID 中间件具有下列特征:
RFID 中间件独立并介于RFID读写器与后端应用程序之间,并且能够与多个RFID读写器以及多个后端应用程序连接,可减少架构与维护的复杂性。
数据流RFID的主要目的在于将实体对象转换为信息环境下的虚拟对象,因此数据处理是RFID最重要的功能。RFID 中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等功能,可以将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。
处理流RFID 中间件采用程序逻辑及存储再转送的功能来提供顺序的消息流,具有数据流设计与管理的能力。
标准RFID为自动数据采样技术与辨识实体对象的应用。EPCglobal目前正在研究为各种产品的全球唯一识别号码提供通用标准,即EPC(产品电子编码)。在供应链系统中,EPC以一串数字来识别一项特定的商品,即通过无线射频标签由RFID读写器读入后,相关数据传送到计算机或是应用系统中,这一过程称为对象命名服务(ONS)。对象命名服务系统会锁定计算机网络中的固定点并抓取有关商品的消息。EPC存放在RFID标签中,被RFID读写器读出后,即可提供追踪EPC所代表的物品名称及相关信息,并立即识别及分享供应链中的物品数据,有效地提高信息的透明度。
1.2.7.射频识别系统的选择
在射频识别系统中,射频读写器与射频标签之间的通信方式通常有电磁耦合、电磁感应和微波三种,不同的通信方式适用于不同的工作频率、标签类型等,也直接关系到系统的识别距离、环境适应性等特征。表1-4分别给出了不同频段射频识别系统的常见应用及产品特点,供使用者选择参考。
1.2.8.射频识别标签产品
射频识别标签是射频系统真正的数据载体。通常射频识别标签由耦合元件以及微电子芯片组成。在读写器的响应范围之外,标签处于无源状态。通常,射频识别标签没有自己的供电电源,它所需要的能源是由耦合单元传输的。以下是各种射频标签产品的简介。
1.盘形
最常见的构造形式是所谓的盘形。射频识别标签放在一个圆形的丙烯腈、丁二烯、苯乙烯喷铸的外壳里,直径从几毫米到10厘米不等。中心处大多有一个用于固定螺丝的圆孔,适用的温度范围较大。也可以使用聚苯乙烯或者环氧树脂代替丙烯腈、丁二烯、苯乙烯,但适用的温度范围较小。
2.玻璃外壳
人们研制了玻璃射频识别标签,植入到动物的皮下以识别动物。在这个只有12 mm~32 mm长的小玻璃管里,有一个装在载体(印刷电路板)上的微芯片以及用于稳定所获得的供应电压的芯片电容器。射频识别标签的线圈由0.03 mm粗的线材绕在铁氧体磁芯上,为了保持机械稳定,其内部组成部分是一种玻璃外壳内填软粘胶剂的识别标签结构。
3.塑料外壳
为了满足对机械要求很高的应用,人们研制了塑料外壳。这种塑料外壳(这也很容易与其他的构造形式结合成整体,例如集成到电子停车系统的电子钥匙)由包封物料(集成电路的浇注材料)构成斜面长方体,几乎与玻璃射频识别标签的组成完全一样,但是,它较长的线圈具有更远的作用范围。它还有其他的优点:能容纳较大的微型芯片以及汽车工业所要求的对机械振动的高承载能力,也能满足其他情况下对质量的要求,例如温度循环或冲击试验。
4.用于工具和气体瓶子的识别特殊标签
为了将射频识别标签安装在金属外壳里,人们又开发了特殊形式的结构,将线圈绕在铁氧体的壳式铁芯上。标签芯片装在铁氧体壳式铁芯的背面,并与标签线圈触点接通。将射频识别标签线圈装在U型铁氧体壳式铁芯上,然后将线圈浇注在凹形塑料壳中,装入时U型铁芯开口朝上。
为了获得足够的机械稳定性、耐振动性和耐热性能,射频识别标签芯片和铁氧体壳式磁芯被用环氧树脂浇注在一个凹形壳中。为了装入一个用于工具识别的拉紧螺栓或突锥柄里,射频识别标签的外部尺寸要符合DIN/ISO69873标准,为了进行气体瓶子的识别,也可以使用不同的构造设计。
5.钥匙扣型标签
射频识别标签也可集成到用于自动停车的号码器或安全要求很高的门锁系统的机械钥匙中,这些应用通常都是塑料外壳的标签,它们被浇注或注入钥匙扣里。图1-10所示是一种用于出入系统的钥匙扣型射频识别标签,这种标签非常适用于办公室或工作间的出入系统。
6.手表型标签
这种结构形式是20世纪90年代初期由奥地利滑雪数据公司研制的,作为滑雪通行证使用。这种“非接触的手表”最早也在出入检查系统中使用。手表内有印在一块薄印刷电路板上并有少量匝数的框形天线。电路板与线圈外壳靠得很紧,使得被天线线圈覆盖的面积尽可能的大(从而使作用距离增加)。
7. ID-1型非接触IC卡
像信贷卡和电话卡那样的ID-1型卡是小形的塑料卡(85.72 mm× 54.03 mm×0.76 mm±容许偏差)。对紧耦合的射频识别系统来说,ID-1型非接触IC卡的优点是:线圈面积大,因而增加了IC卡的作用范围。
非接触的IC卡是在四层PVC(聚氯乙烯)薄膜之间粘合一个射频识别标签而构成的(见图1-12)。在高压和100oC温度的条件下,将这些单层薄膜烘压而成一个整体。ID-1型的非接触IC卡特别适合用作广告载体,就像电话ID卡那样,表面可加印上图文广告。
当然,也并不必总是遵从ISO7810对ID-1型卡所要求的最大为0.8 mm的厚度。因为,有的微波射频识别标签需要一种较厚的结构形式。大多是在两个半封装的PVC塑料外壳之间粘贴或者用喷铸ABS塑料的方法把射频识别标签包起来。
8.智能标签
人们将“智能标签”理解为一种薄膜型构造的射频识别标签,通过丝网印刷或蚀刻技术将射频识别标签安放到只有0.1 mm厚的塑料膜上。这种薄膜往往与一层纸胶粘合在一起,并在背面涂上粘胶剂。这样,射频识别标签被做成自粘性标签成卷供应。这种标签既薄又灵活,可以将它粘贴在行李、包裹和各种商品上。在贴标签之前,将条码数据存储在射频识别标签内。
智能标签是由一张薄纸膜或塑料膜构成的,射频识别标签线圈和射频识别标签芯片被安放到这张薄纸膜或塑料膜内。
9.片上线圈
一般射频识别标签是由一个分离的线圈(起天线作用)和一个芯片制成的(混合技术)。在这种情况下,射频识别标签线圈和芯片是以常规的方式被焊接成一体的。
为了进一步微型化,可将线圈与芯片结合成整体,即所谓的片上线圈。它是通过一种特殊的微型电镀过程来实现的。这种微型电镀过程可以在普通的互补金属氧化物半导体晶片上进行。这里,线圈作平面螺旋线直接排列在绝缘的硅芯片上,并通过钝化层中的掩膜孔开口与其下的电路触点接通。这样,可得到宽度为5μm~l0μm的导线。为了保证线圈与芯片结合体中的非接触存储器组件的机械承载能力,最后要用聚酰胺进行钝化。
硅芯片和与此有关的整个射频识别标签的尺寸是:3 mm×3 mm。为了使用方便,射频识别标签被包装在一个塑料壳中。这种射频识别标签大小为0.6 mm×l.5 mm,是市场上可供应的、最小的射频识别标签。
10.其他结构形式的标签
除了以上这些主要的结构形式外,人们还生产了一些专门的特殊结构形式的标签。例如“信鸽射频识别标签”或者用于运动计时的“冠军卡”。凡是顾客希望的射频识别标签结构形式都能生产制造。在这方面,最先考虑的是把玻璃射频识别标签或塑料包装射频识别标签加工成其他结构形式。
1.2.9.读写器产品
虽然在耦合方式(电感—电磁)、通信流程(FDX,HDX,SEQ)、从射频识别标签到读写器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波),特别是在频率范围等方面各种读写器产品有根本性的区别,但是,所有的读写器在功能原理上,以及由此决定的构造设计上是很相似的。
图1-15是由控制系统与高频接口组成的读写器框图,整个系统的控制由一个外部应用系统通过控制指令来实现。
所有系统的读写器均可以简化为两个基本的功能块:控制系统和由发送器及接收器组成的高频接口。图1-16展示的是一个用于射频识别系统的读写器。右侧是高频接口,为了防止寄生辐射的出现,用镀铂的铁皮外壳为它作了屏蔽。在读写器的左侧是控制系统,这里是采用ASIC组件和微控制器来实现的。为了将它集成到一个应用软件中,此读写器带有一个RS-232接口,用于读写器和外部应用软件之间的数据交换。
1.高频接口
读写器的高频接口担负有下列任务:
(1)产生高频的发射功率,以启动射频识别标签并为它提供能量;
(2)对发射信号进行调制,用于将数据传送给射频识别标签;
(3)接收并解调来自射频识别标签的高频信号;
(4)在高频接口中有两个分隔开的信号通道,分别用于往来于射频识别标签的两个方向的数据流。传送到射频识别标签的数据通过发送器分支来接收,而来自于射频识别标签的数据通过接收器分支来接收。
2.控制单元
读写器的控制单元担负着以下任务:
(1)与应用系统软件进行通信,并执行应用系统软件发来的命令;
(2)控制与射频识别标签的通信过程(主—从原则);
(3)信号的编码与解码。
对于复杂的系统还有下列附加功能:
(1)执行反碰撞算法;
(2)对射频识别标签与读写器之间要传送的数据进行加密和解密;
(3)进行射频识别标签和读写器之间的身份验证。
为了完成这些复杂的任务,在绝大多数情况下控制单元都拥有微处理器作为核心部件。
读写器的控制单元电路图如图1-17所示。
应用系统软件与读写器之间的数据交换是通过RS-232或RS-485串口来进行的。这里同普通的PC机一样使用的是NRZ编码(8位异步)。
1.2.10.RFID应用系统类型
根据RFID系统应用功能的不同,可以粗略地把RFID应用系统分成四种类型:EAS系统、便携式数据采集系统、物流控制系统和定位系统。
1. EAS系统
电子商品防盗系统(EAS)是一种设置在需要控制物品出入的地方的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方,当未被授权的人从这些地方非法取走物品时,EAS系统会发出警告。在应用EAS技术时,首先在物品上粘贴EAS标签,当物品被正常购买或者合法移出时,在结算处通过一定的装置使EAS标签失活,物品就可以被取走。物品经过装有EAS系统的门口时,EAS装置能自动检测标签的活动性,发现活动性标签,EAS系统会发出警告。
EAS技术的应用可以有效防止物品的被盗,不管是大件商品,还是很小的商品。应用EAS技术,商品不用再被锁在玻璃橱柜里,而是可以让顾客自由地观看、检查,这在自选日益流行的今天有着非常重要的现实意义。
2.便携式数据采集系统
便携式数据采集系统使用带有RFID识读器的手持式数据采集器采集RFID标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性,适用于不宜安装固定式RFID系统的应用环境。手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时,通过无线电波数据传输方式(RFDC)实时地向主计算机系统传输数据,也可以暂时将数据存储在阅读器中,再一批一批地向主计算机系统传输数据。
3.物流控制系统
在物流控制系统中,固定布置的RFID读写器分散布置在给定的区域,并且读写器直接与数据管理信息系统相连。射频识别标签是移动的,一般安装在移动的物体、人上面。当物体、人经过读写器时,读写器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、处理,从而达到控制的目的。
4.定位系统
定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。读写器被放置在移动的车辆和轮船上,或者自动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,射频识别标签嵌入到操作环境的地表下面。射频识别标签上存储有位置识别信息,读写器通过无线或者有线的方式连接到主信息管理系统。
1.3.Wi-Fi探针技术
1.3.1.Wi-Fi简介
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如IPAD、智能手机)等终端以无线方式互相连接的技术,它采用高频无线电信号或称射频信号进行信息传输。实质上既是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术。以前通过网线连接电脑,而无线保真则是通过无线电波来联网。常见的就是一个无线路由器,那么,在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围内都可以采用无线保真连接方式进行联网。如果无线路由器连接互联网,则又被称为热点,俗称无线接入点AP。一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP,如此便能以基本的无线联网模式,配合既有的有线架构来分享网络资源。
无线网络上网可以简单地理解为无线上网,现在几乎所有的智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持无线保真上网,这是当今应用最广的一种无线网络传输技术。实际上就是通过无线路由器将有线信号转换成无线信号,供相关电脑、手机和平板电脑等接收。如果手机有无线保真功能的话,在有Wi-Fi无线信号的时候,就可使用无线网络上网。
Wi-Fi无线技术的迅速发展和日益普及,一方面方便了用户的使用。通过Wi-Fi用户可以方便地将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式连接,接入互联网,如机场、咖啡店、旅馆、书店、校园、家庭和办公室Wi-Fi网络。但另一方面也存在着无线上网环境安全机制不健全、安全保护措施不高等问题,以及不法分子利用公共场所Wi-Fi无线上网服务窃取个人信息、实施诈骗等违法活动,严重危害用户上网安全和网络安全。
1.3.2.Wi-Fi探针系统功能
在城市的各个重要区域、路口和出入口布置移动终端采集系统,通过这些采集终端,对城市中各个无线信号覆盖区域的移动终端的相关信息进行收集,并将这些数据回传到无线监控系统中,进行大数据智能分析,如人流密度的分析等,从而掌握城市内的移动终端的活动轨迹与数量。
具体功能如下:一是采集终端设备信息。包括终端MAC地址、采集时间、场强、经纬度等信息。被采集设备带有Wi-Fi上网功能,无论是手机、平板电脑都可以采集。二是采集设备活动轨迹。包括经纬度、MAC、场所、时间等信息。三是采集热点信息。包括热点MAC、加密类型、场强等信息。四是采集设备基础信息。采集所处的场所信息、位置信息,包括经纬度、场所位置、联系人、设备编号等信息。五是数据上报。自动上报采集到的信息,包括采集到的热点、终端等信息,借助有线网络、Wi-Fi网络、3G4G网络,实时上传数据进行加密处理,与后台保持一致,确保数据传输安全。
1.3.3.应用领域
1.客流统计
Wi-Fi探针为不同规模的客户提供一体化的客流统计解决方案,帮助客户快速、低成本部署客流系统,具有覆盖广、采集高效、部署快捷、数据精准的特点,可轻松统计大流量的人流、客流、新老客流和驻店时长等数据。
产品特点:①海量采集:可实现手机MAC地址的海量采集,突破了视频、红外线等产品的数据采集限制;②数据去重:智能去重伪MAC地址及重复Mac地址,减少后台数据处理量;③唯一标识:识别范围内特定的MAC地址,可实现人群轨迹、热力图、电子围栏等功能,帮助丰富消费者的画像信息。
解决方案:将探针设备按照使用说明安装在需要统计客流的场地,比如:连锁店铺、商场、超市等。探针采集到的客流数据通过网络上传到服务器后台进行数据整理及分析,并在前端展现分析结果。服务器后台可基于PHP/Java等语言进行开发,前端数据的展现可以搭建在微信公众号平台或自有APP上。可展现的数据包括:人流量、客流量、新老顾客、驻店时长和手机型号等。
应用场景:零售店铺、连锁超市、汽车4S店、大型购物商城、展销会、房产销售场所、医院、私人会所等。
2.公共安全
Wi-Fi探针为社会公共安全提供了基础的身份识别数据,将采集到的MAC地址数据与电信企业、公安机关的数据相关联,可建立多维度的公共安全监控系统。MAC地址作为智能手机的唯一识别码,可以识别身份信息,随着智能设备的普及,公众基本上都是人手一台,新技术的加入使公共安全系统更加完善。
产品特点:①海量采集:在Wi-Fi探针较广的覆盖区域,可以采集在范围内的MAC地址,同时数据不受限制,可以实现海量采集;②数据实时传输:Wi-Fi探针可实现数据的实时传输,监控数据可以实时回传;③身份匹配:MAC地址作为手机的唯一识别码,结合其他数据可实现身份匹配。
业务架构:
解决方案:由于公共安全应用的现场环境较为复杂,可以根据不同场景选择合适的Wi-Fi探针进行部署。部署环境必须具备两个条件:一是确保设备能够供电;二是确保设备能够上网。如果需要将MAC地址用作识别身份信息,则需其他相关部门配合,如电信企业、公安部门等,可实现罪犯侦查、安全预警和人流监控等功能。
应用场景:安全预警、区域热点图、人群轨迹、罪犯侦查和人流监控等。
3.VIP贵宾提醒
Wi-Fi探针通过精准的识别贵宾客户的MAC地址,帮助企业快速知晓贵宾客户到达公司或业务场所,以便更好地服务客户。贵宾或重要人士到达公司或业务场所无提醒,会导致无法提供周到的服务,造成客户流失。
产品特点:①精准识别:可以快速精准地识别贵宾用户手机MAC地址,并记录上传至服务器;②实时通知:Mac数据通过Wi-Fi探针实时上传,可实现实时通知;③行为分析:探针可记录贵宾的出入行为记录,当再次或多次到达可实现有迹可寻。
解决方案:将探针设备安装在需要重点关注的VIP/重要人员出现的区域,如前台,会客室等,探针通过USB供电,通过网络上网。探针将采集到的MAC地址通过网络实时上传到服务器后台,服务器后台将探针采集的数据与事先已经收集的VIP/重要人员的手机的MAC地址进行比对,匹配后将提醒信息推送给用户。服务器后台可基于PHP/Java等语言进行开发,前端可以搭建在微信公众号或自有APP上。可实现VIP/重要人员到达提醒、停留时长计算等功能。
应用场景:私人会所、奢侈品购买地、酒庄、茶庄、高尔夫会所和高档餐饮场所等。
思考题
1.什么是EPC?其特点是什么?
2. EPC编码体系是怎样的?
3.什么是射频识别技术RFID?
4.简述RFID系统的工作原理。
5.什么是RFID中间件?其作用是什么?
6.说出RFID系统的组成和分类。
7.我国二代身份证采用的是什么技术?有什么特点?
8.简述图书自动借阅系统的工作原理。
9.什么是智能标签?其特点是什么?
10.什么叫Wi-Fi探针技术?其应用如何?
第1章.编码识别技术1.1.EPC编码体系1.1.1.概述EPC的英文就是“Electronic Product Code”,直接翻译过来就是“电子产品代码”,这在中文语境中容易产生误解,因此,2003年12月,我国第一届EPC联席会议将EPC翻译成“产品电子代码”。其特点是适用于对每一件物品都进行编码,这种编码方案仅仅涉及物品的标识,不涉及物品的任何特性。每一件物品的EPC代码在物联网中就起着索引的作用。人们对物联网概念的理解在不断深入,从最开始把任何东西都搬到物联网上,到现在通过EPC的概念,相当于在物联网上为每一件产品建立了从始至终的档案。物联网的特点是什么呢?是基于互联网的平台,能够查询全球范围内每一件物品的信息。而物联网的索引方式就是EPC代码。物联网有这么几个组成部分,一个是编码,标识的功能;一个是中间件,管理的功能;还有一个ONS寻址服务,以及EPCIS电子产品代码信息服务。从理论上来说,这个EPC代码可以用射频识别的方式来实现,也可以不用射频识别的方式来实现,它是一个代码,射频识别的方式是一种载体。EPC标签就是一种电子标签,或者可以称为射频标签。从概念上来说,EPC相当于物联网的内核,EPC代码通过物联网进行电子数据交换,EPC代码以RFID标签为载体,随着实物在现实社会中流通,通过物联网产生巨大的社会效益和经济效益。任何东西都在物联网上,每个物品都有唯一的EPC代码,这样就可以通过物联网查到其档案情况,防伪的问题和一系列其他问题都得到了解决。从一维条码到EPC编码的实现是一个较长的过程,是一个逐步过渡和逐步实现的过程。在这个过程中,我们可以根据现有的技术条件和社会经济条件,结合被管理的EPC实体对象的具体情况,结合它的使用特点来选择合适的信息载体。比如:单件物品如果本身价值不高,可采用二维码标识;对比较贵重的物品或需同时识读的物品则采用射频技术和二维码同时标识;货运单元或多个目标需要同时识读的,就采用可远距离识读的电子标签等。我们需要做的是对它们编码的规则进行规范和统一。目前已经在制定EPC编码标准,要考虑将许多已在实施应用的编码都归纳在一起,兼容起来,所以这已经不是简简单单的一个编码的问题,而是一个EPC编码体系的问题。1.1.2.EPC的定义EPC系统是在计算机互联网的基础上,利用射频识别(RFID)、无线数据通信等技术,构造的一个覆盖世界上万事万物的实物互联网(Internet of Things),旨在提高现代物流水平、供应链管理水平,以及降低成本,被誉为是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。EPC概念的提出源于射频识别技术和计算机网络技术的发展。射频识别技术的优点在于可以以无接触的方式实现远距离、多标签甚至在快速移动的状态下进行自动识别。计算机网络技术的发展,尤其是互联网技术的发展,使得信息全球传递的即时性得到了基本保证。在此基础上,人们将这两项技术结合起来,应用于物品标识和供应链的自动追踪管理,由此诞生了EPC。人们设想为世界上的每一件物品都赋予一个唯一的编号,EPC标签即是这一编号的载体。当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时,就为该物品与EPC标签中的唯一编号(标准说法是“产品电子代码”或“EPC代码”)建立起了一对一的对应关系。EPC标签从本质上来说是一个电子标签,通过射频识别系统的电子标签识读器可以实现对EPC标签内存信息的读取。识读器获取的EPC标签信息送入互联网EPC体系中的EPCIS后,即实现了对物品信息的采集和追踪。进一步利用EPC体系中的网络中间件等,可实现对所采集的EPC标签信息的利用。可以预想未来的每一件物品上都安装了EPC标签,在物品经过的所有路径上都安装了EPC标签识读器,识读器获取的EPC标签信息源源不断地汇入互联网EPC系统的EPCIS中。具体来说,具有以下特点。1. EPC标签无所不在,数量巨大,一次赋予物品,伴随物品终生;2. EPC标签识读器分布广泛,但数量远少于EPC标签,主要用来进行数据采集;3. EPC标签与识读器尽可能遵循统一的国际标准,以最大限度地满足兼容性和低成本的要求。1.1.3.EPC的产生1.条码20世纪70年代开始大规模应用的商品条码 (Bar Code for Commodity)现在已经深入到日常生活的各个角落,以商品条码为核心的EAN.UCC全球统一标识系统,已成为全球通用的商务语言。目前已有140多个国家和地区的120多万家企业加入了EAN.UCC系统,上千万种商品应用了条码标识。EAN.UCC系统在全球的推广加快了全球流通领域信息化、现代物流及电子商务的发展进程,提升了整个供应链的效率,对全球经济及信息化的发展起到了举足轻重的推动作用。商品条码的编码体系是每一种商品的唯一编码。信息编码的载体是条码,随着市场的发展,传统的商品条码逐渐显示出来一些不足之处。首先,EAN.UCC系统编码体系主要以全球贸易项目代码(GTIN)体系为主。GTIN体系针对一系列产品和服务,即所谓的“贸易项目”,在买卖、运输、仓储、零售与贸易运输结算过程中提供唯一标识。虽然GTIN标准在产品识别领域得到了广泛应用,却无法做到对单个商品的全球唯一标识。而新一代的EPC 编码则因为编码容量的极度扩展,能够从根本上解决这一问题。其次,虽然条码技术是主要数据载体技术,并已成为识别产品的主要手段,但条码技术存在如下缺点:(1)条码是可视的数据载体。识读器必须“看见”条码才能读取它,必须将识读器对准条码才有效。相反,无线电频率识别并不需要可视传输技术,RFID 标签只要在识读器的读取范围内就能进行数据识读。(2)如果印有条码的横条被撕裂、污损或脱落,就无法扫描这些商品。而RFID标签只要与识读器保持在既定的识读距离之内,就能进行数据识读。(3)现实生活中对某些商品进行唯一标识越来越重要,如对食品、危险品和贵重物品的追溯。由于条码主要是用来识别制造商和产品类别,而不是具体的单个商品,因此相同牛奶纸盒上的条码都一样,辨别哪盒牛奶先过有效期比较困难。随着网络技术和信息技术的飞速发展,以及射频识别技术的日趋成熟,EPC系统的产生为供应链提供了前所未有的、近乎完美的解决方案。2.二维码一维条形码只是在一个方向(一般是水平方向)上表达信息,而在垂直方向上则不表达任何信息,它具有一定的高度通常是为了便于对准阅读器。在水平和垂直方向上的二维空间存储信息的条形码,称为二维条形码,简称二维码。二维码的优点:(1)高密度编码,信息容量大,可容纳多达1850个大写字母,或2710个数字,或1108个字节,或500多个汉字,比普通条码信息容量高几十倍。(2)编码范围广:该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码,用条码表示出来;可以表示多种语言文字;可表示图像数据。(3)容错能力强,具有纠错功能:这使得二维码因穿孔、污损等原因而使局部受到损坏时,照样可以得到正确的识读,损毁面积达50%仍可读取信息。(4)译码可靠性强:它比普通条码译码的错误率(百万分之二)要低得多,误码率不超过千万分之一。(5)可引入加密措施:保密性、防伪性好。3.射频标签射频识别技术(RFID)是20世纪中叶进入实用阶段的一种非接触式自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合和传输特性,实现对静止或移动物体的自动识别。射频识别的信息载体是射频标签,其形式有卡、纽扣、标签等多种类型。射频标签贴在产品或安装在产品或物品上,由射频识读器读取存储于标签中的数据。RFID可以用来追踪和管理几乎所有的物理对象,因此,越来越多的零售商和制造商都在关心和支持这项技术的发展与应用。EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,由射频标签和射频识读器组成。射频标签是EPC的载体,附着于可跟踪的物品上,在全球流通。射频识读器与信息系统相连,是读取标签中的EPC代码并输入网络信息系统的设备。EPC系统射频标签与射频识读器之间利用无线感应方式进行信息交换。采用RFID技术的最大好处是可以对企业的供应链进行高效管理,以有效地降低成本,因此对于供应链管理应用而言,射频技术是一项非常适合的实用技术。1.1.4.EPC的特点EPCglobal的主要职责是在全球范围内建立和维护各个行业的EPC网络,保证供应链各环节信息的自动、实时识别均采用全球统一标准。通过发展和管理EPC网络标准来提高供应链上贸易单元信息的透明度与可视性,以此来提高全球供应链的运作效率。1. 开放的结构体系EPC系统采用全球最大的公用的Internet网络系统,这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统成本,并且还有利于系统的增值。2. 独立的平台与高度的互动性EPC系统识别的对象是十分广泛的实体对象,因此,不可能有哪一种技术适用所有的识别对象。同时,不同地区、不同国家的射频识别技术标准也不相同,因此,开放的结构体系必须具有独立的平台和高度的交互操作性。EPC系统网络建立在Internet网络系统上,并且可以与Internet网络所有可能的组成部分协同工作。3. 灵活的可持续发展的体系EPC系统是一个灵活的开放的可持续发展的体系,可在不替换原有体系的情况下做到系统升级。EPC系统是一个全球性的大系统,供应链的各个环节、各个节点、各个方面都可受益。但对低价值的识别对象,如食品、消费品等来说,它们对EPC系统引起的附加价格十分敏感。EPC系统正在考虑通过本身技术的进步,进一步降低成本,同时通过系统的整体改进使供应链管理得到更好的应用,提高效益,以便抵消和降低附加价格。1.1.5.EPC编码体系EPC是一种编码系统,它建立在EAN.UCC(即全球统一标识系统)条形码的基础之上,并对该条形码系统做了一些扩充,用以对单品进行标识,因而EPC并不是取代现行的条码标准,而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准,或者是在未来的供应链中和EAN.UCC系统共存。EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准,它是全球统一标识系统的延伸和拓展,是全球统一标识系统的重要组成部分,是EPC系统的核心与关键。 1. EPC编码关注的问题(1)生产厂商和产品 目前,世界上的企业估计超过2500万家,考虑今后的发展,10年内这个数目有望达到3900万家,EPC 编码中厂商代码必须具有一定的容量。 对厂商来讲,产品数量的变化范围很大。通常,一个企业的产品类型数不会超过10万种,对于中小企业来讲,就更不可能超过。(2)内嵌信息 在EPC 编码中不嵌入有关产品的其他信息,如产品重量、尺寸、有效期、目的地等。 (3)分类 分类是指对具有相同特征和属性的实体的管理和命名,这种管理和命名的依据不涉及实体的固有特征和属性,通常是管理者的行为。 在各个领域,分类是具有相同特点的物品的集合,而不是物品的固有属性。 (4)批量产品编码 给批次内的每一种产品分配唯一的EPC 代码,同时该批次也可视为一个单一的实体对象,分配给一个批次的EPC 代码。(5)载体 EPC标签是EPC代码存储的物理媒介,对所有的载体来讲,其成本与数量成反比。EPC要广泛采用,必须尽最大可能地降低成本。2. EPC编码的特点(1)唯一标识与当前广泛使用的EAN.UCC代码不同的是,EPC提供对物理对象的唯一标识。换句话说,一个EPC编码分配给一个且仅供一个物品使用。(2)嵌入信息是否在EPC中嵌入信息,一直颇有争议。当前的编码标准,如UCC/EAN-128应用标识符(AI)的结构中就包含数据。这些信息可以包括产品重量、尺寸、有效期、目的地等。Auto-ID中心建议消除或最小化EPC编码中嵌入的信息量,其基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据,这样EPC便成了一个信息引用者,拥有最小的信息量。当然也需要和实际要求相平衡,如易于使用、与系统兼容等。无论EPC中是否存储信息,Auto-ID中心的目标是用它来标识物理对象。根据这一原则,定义EPC是唯一标识贸易项的编码方案的一部分。(3)参考信息产品电子代码的首要作用是作为网络信息的参考。换句话说,EPC本质上是在线数据的“指示器”。使用Internet的一个普遍参考就是统一资源标识符(URI),它包括以前的统一资源定位符(URL)和统一资源名称(URN)。这些标识符都被域名服务(DNS)翻译为相关的网络协议(IP)地址,这些地址就是网络信息的地址。同样,Auto-ID中心提供的对象名称解析服务(Object Naming Service,ONS)直接将EPC代码翻译成IP地址。IP地址标识的后台就储存了相关的产品信息,然后由IP地址标识的主机发送存储产品的相关信息。ONS本质上相当于EPC编码和网络信息之间的“胶水”,因此,编码的结构应能方便主机地址的查找,并且通过对象“黄页”来提高查找效率。 3. EPC编码结构EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准,它是全球统一标识系统的延伸和拓展,是全球统一标识系统的重要组成部分,是EPC系统的核心与关键。EPC编码是由一个版本号和另外三段数据(依次为域名管理、对象种类、序列号)组成的一组数字。其中版本号标识EPC的版本号,它使得以后的EPC可有不同的长度或类型;域名管理描述与此EPC相关的生产厂商的信息,例如“可口可乐公司”;对象种类记录产品精确类型的信息,例如“美国生产的330ml罐装减肥可乐(可口可乐的一种新产品)”;序列号唯一标识货品,它会精确地告诉我们所说的究竟是哪一罐330ml罐装减肥可乐。至今已经推出EPC-96Ⅰ型,EPC-64Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,EPC-256Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等编码方案。表1-1为EPC-96Ⅰ型的编码结构。当前,出于成本等因素的考虑,参与EPC测试所使用的编码标准采用的是64位数据结构,未来将采用96位编码结构。EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,主要由射频标签和射频读写器组成。射频标签是产品电子代码的物理载体,附着于可跟踪的物品上,可全球流通并对物品信息进行识别和读写。射频读写器与信息系统相连,是读取标签中的EPC代码并输入网络信息系统的设备。EPC系统射频标签与射频读写器之间利用无线感应的方式进行信息交换。下面介绍EPC系统的工作流程。在由EPC标签、读写器、EPC中间件、Internet、ONS服务器、EPC信息服务(EPCIS),以及众多数据库组成的实物互联网中,读写器读出的EPC只是一个信息参考(指针),根据这个信息参考在Internet找到IP地址,从而获取该地址中存放的相关物品信息,并采用分布式的EPC中间件处理由读写器读取的一连串EPC信息。由于在标签上只有一个EPC代码,计算机需要知道与该EPC匹配的其他信息,这就需要ONS提供一种自动化的网络数据库服务。EPC中间件将EPC代码传给ONS,ONS指示EPC中间件到一个保存着产品文件的服务器(EPCIS)去查找。该文件可由EPC中间件复制,因而文件中的产品信息就能传到供应链上。1.2.RFID射频识别技术1.2.1.概述射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。与其他自动识别系统一样,射频识别系统也是由信息载体和信息获取装置组成的。其中装载识别信息的载体是射频标签(在部分识别系统中也称应答器、射频卡等),获取信息的装置称为射频读写器(在部分系统中也称问询器、收发器等)。射频标签与射频读写器之间利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信,实现数据交换,从而达到识别的目的。最常见的射频识别系统的工作过程是这样的:读写器在一个区域发射能量形成电磁场,射频标签经过这个区域时检测到读写器的信号后发送储存的数据,读写器接收射频标签发送的信号,解码并校验数据的准确性以达到识别的目的。与其他自动识别技术相比,射频识别技术具有可非接触识别(识读距离可以从十厘米至几十米)、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强、可同时识别多个识别对象等突出的特点,因此,广泛应用于物料跟踪、车辆识别、生产过程控制等工作。射频识别技术是以无线通信技术和存储器技术为核心,伴随着半导体、大规模集成电路技术的发展而逐步形成的。其应用过程涉及无线通信协议、发射功率、占用频率等多方因素。目前尚未形成在开放系统中应用的统一标准,因此射频识别技术主要应用在一些闭环应用系统中。1.射频识别技术的特点射频识别技术是自动识别技术之一,但与其他自动识别技术(如条码、光字符识别、磁卡、IC卡等识别技术)相比有突出的特点。2.射频识别技术的应用随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,RFID产品的成本也在不断降低,更由于射频识别技术自身的优势及特点,其应用越来越广泛。当前,射频识别主要有以下四个方面的应用:(1)车辆的自动识别北美铁道协会1992年初批准在北美铁路系统采用射频识别技术的车号自动识别系统,首次在北美大范围内成功地建立了自动车号识别系统。射频识别卡成为车辆射频识别应用的标志。到1995年12月,三年时间内共在北美150万辆货车、1400个地点安装了射频识别装置。欧洲一些国家也先后利用射频识别技术建立了区域性的自动车号识别系统。例如,瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装了RFID自动识别系统,调度员可以实时掌握列车运行情况,不仅利于管理,还大大减少了事故发生的可能性。我国铁路系统也已建立了车号射频识别系统,实现了全国铁路车辆的自动跟踪管理。另外,澳大利亚近年来开发了自动识别系统,用于矿山车辆的识别和管理。(2)智能交通系统(ITS)高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一,它充分体现了非接触识别的优势。车辆在高速通过收费站的同时自动完成缴费,解决了道路交通的瓶颈问题,避免拥堵,提高了收费结算效率。例如,香港的车辆自动识别系统——驾易通,就采用了射频技术。目前国内已经有约8万辆汽车装上了射频标签。装有射频标签的车辆通过装有射频扫描器的专用隧道、停车场或高速公路路口时,无需停车缴费,大大提高了行车速度和效率。(3)电子钱包与电子票证射频识别卡可替代各种“卡”,如电话卡、会员收费卡、地铁及公交车月票储蓄卡等,实现了所谓非现金结算,解决了以往的各种磁卡、IC卡受机械磨损及外界强电和磁场干扰等常出现损坏的问题,成为射频识别技术的一种主要应用。日本从1999年开始着手用射频卡换掉原有的电话磁卡,地铁、游戏机等公司也都投入大量资金,取消原有磁卡设备,代之以非接触识别卡。1996年1月韩国在汉城(今首尔)的600辆公共汽车上安装了用于电子月票的RFID系统,还将这套系统推广到铁路系统和其他城市。德国汉莎航空公司试用非接触的射频卡作为飞机票,改变了传统的机票购销方式,简化了机场入关的手续。我国的上海、深圳、北京等地区的部分公交路线也采用了射频识别卡方式的电子月票。(4)货物的跟踪管理射频识别技术为货物的跟踪管理及监控提供了快捷、准确、自动化的技术手段。如:澳大利亚将它的射频识别技术产品用于机场旅客行李的管理中,并出色地发挥了作用;英国的希思罗机场采用射频识别技术完成机场行李的分拣,大大提高了效率,降低了差错率。以射频识别技术为核心的集装箱自动识别,已成为全球范围最大的货物跟踪管理应用。欧共体宣布1997年开始生产的新车型,必须具有基于RFID技术的防盗系统。射频识别技术目前在仓储、配送等物流环节已有许多成功的应用,随着射频识别在开放的物流环节统一标准的研究开发,相信物流业将成为射频识别技术最大的受益行业之一。3.射频识别技术发展的方向(1)由单一识别向多功能方向发展随着应用需求的变化,射频识别技术开始与其他高新技术结合,系统功能更加强大,如:与GPS相结合,可用于全球范围的物品识别及跟踪定位;与生物识别技术相结合,形成可靠的门禁保安系统,如将掌纹存入RFID标签,当携带此RFID标签的人进入安全区时,将手掌放在扫描器上,只有该人手纹信息同从安全库检索出的三维图像一样,并且同本人所携带的RFID标签中的信息一致才可进入该区域。(2)实现跨地区、跨行业应用计算机网络技术及现代通信技术的发展,为射频识别技术能在全球范围内实现高速准确的数据传输提供了条件。射频识别技术与计算机及通信技术结合,可形成跨地区的行业性管理网络,范围从一个小区域扩展到全国甚至全世界,满足跨地区,甚至跨国运行的物品的识别跟踪需要,实现了国际大流通。结合计算机及通信技术,射频识别也进入跨行业、跨部门的综合性网络系统。例如,日本的高级物流系统中,利用建立在运输沿线的RFID系统及计算机网络,构成同时实现高速公路不停车收费、运输车辆的调配、物品流通及运输过程的跟踪等多项功能的系统网络。再如城市交通管理,它不单单实现高速公路不停车收费,还可以用射频识别技术实时跟踪车辆,通过交通控制中心的网络对交通实时疏导,利用电子地图实时显示交通状况,查处违章和被盗车辆等。1.2.2.射频识别系统的构成射频识别系统通常由标签、读写器、计算机网络系统三部分组成,见图1-3所示。1.射频识别标签射频识别系统的标签安装在被识别对象上,存储对象的相关信息。标签存储器中的信息可由读写器进行非接触性读或写。标签可以是“卡”,也可以是其他形式的装置。2.射频读写器射频读写器是利用射频技术读取射频识别标签信息,或将信息写入标签的设备。读写器所读出的标签的信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输。3.计算机网络系统在射频识别系统中,计算机网络系统是对数据进行管理和通信传输的设备。在射频识别系统工作过程中,通常由读写器在一个区域内发射射频能量形成电磁场,作用距离的大小取决于发射功率。射频识别标签通过这一区域时被触发,发送存储在标签中的数据,或根据读写器的指令改写存储在射频识别标签中的数据。读写器可接收射频识别标签发送的数据或向标签发送数据,并能通过标准接口与计算机通信网络进行对接,实现数据的通信传输。1.2.3.基本工作流程射频识别系统一般工作流程如下:1.读写器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。2.当射频识别标签进入发射天线的工作区内,射频标签被激活,并将自身信息代码经天线发射出去。3.系统的接收天线接收到射频识别标签发出的载波信号,经天线的调节器传给读写器。读写器对接到的信号进行解调解码,送后台电脑控制器。4.电脑控制器根据逻辑运算判断该射频识别标签的合法性,针对不同的设定作出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构的动作。5.执行机构按电脑的指令动作。6.通过计算机网络系统将各个监控点连接起来,构成总控信息平台,根据不同的项目可以设计不同的软件来实现要达到的功能。1.2.4.射频识别标签1.射频识别标签的分类(1)按标签的工作方式分类①主动式标签。用自身的射频能量主动地发射数据给读写器的标签是主动式标签。主动式标签一定含有电源。②被动式标签。由读写器发出的查询信号触发后进入通信状态的标签称为被动式标签。被动式标签既可以是有源标签也可以是无源标签。(2)按标签的读写方式分类①只读型标签。在识别过程中,内容只能读出不可写入的标签是只读型标签。只读型标签所具有的存储器是只读型存储器。只读型标签又可分以下三类:a.只读标签。标签的内容在标签出厂时已被写入,识别时只可读出,不可再改写。存储器一般由ROM组成。b.一次性编程只读标签。标签的内容只可在应用前一次性编程写入,识别过程中标签内容不可改写。一次性编程只读型标签的存储器一般由PROM、PAL组成。c.可重复编程只读标签。标签内容经擦除后可重新编程写入,识别过程中标签内容不改写。可重复编程只读标签的存储器一般是由 EPROM或GAL组成。②读写型标签。在识别过程中,标签的内容既可被读写器读出,又可由读写器写入的标签是读写型标签。读写型标签可以只具有读写型存储器(如RAM或EEROM),也可以同时具有读写型存储器和只读型存储器。读写型标签应用过程中的数据是双向传输的。(3)按标签有无能源分类①无源标签:标签中不含有电池的标签称为无源标签。无源标签工作时一般距读写器的天线比较近,无源标签使用寿命长。②有源标签:标签中含有电池的标签称为有源标签。有源标签距读写器的天线的距离较无源标签要远。有源标签需定期更换电池。(4)按标签的工作频率分类①低频标签:工作频率在500 kHz以下的标签称为低频标签。如动物识别标签、行李识别标签等。②高频标签:工作频率在500 kHz~1 GHz的标签称为高频标签。如电子门票、门禁控制标签等。③微波标签:工作频率在1 GHz以上的标签称为微波标签。如集装箱自动识别用标签、高速公路不停车收费用标签等。(5)按标签工作距离分类①远程标签:工作距离在100 cm以上的标签称为远程标签。②近程标签:工作距离在10 cm~100 cm的标签称为近程标签。③超近程标签:工作距离在0.2 cm~10 cm的标签称为超近程标签。2.射频识别标签的构成射频识别标签一般由天线、调制器、编码发生器、时钟及存储器组成。时钟把所有电路功能时序化,以使存储器中的数据在精确的时间内传输至读写器,存储器中的数据是应用系统规定的唯一性编码,在标签安装在识别对象(如:集装箱、车辆、动物等)前就已写入。数据读出时,编码发生器将存储器中存储的数据予以编码,调制器接收编码发生器编码完成的信息,并通过天线电路将此信息发射/反射至读写器。数据写入时,由控制器控制,将天线接收到的信号解码后写入存储器。3.射频识别标签的功能通常射频识别标签应具有如下功能:(1)具有一定容量的存储器,用以存储被识别对象的信息;(2)在一定工作环境及技术条件下标签数据能被读出或写入;(3)维持对识别对象的识别及相关信息的完整;(4)数据信息编码后,工作时可传输给读写器;(5)可编程,且一旦编程后,永久性数据不能再修改;(6)具有确定的使用期限,使用期限内无需维修;(7)对于有源标签,通过读写器能显示出电池的工作状况。1.2.5.射频读写器1.射频读写器的构成读写器一般由天线、射频模块、读写模块组成。如图1-5所示。(1)天线天线是发射和接收射频载波信号的设备。在确定的工作频率和带宽条件下,天线发射由射频模块产生的射频载波,并接收从标签发射或反射回来的射频载波。(2)射频模块射频模块由射频振荡器、射频处理器、射频接收器及前置放大器组成。射频模块可发射和接收射频载波。射频载波信号由射频振荡器产生并被射频处理器放大。该射频载波通过天线发射。射频模块将天线接收的从标签发射或反射回来的载波解调后传给读写模块。(3)读写模块读写模块一般由放大器、编码及错误校验、微处理器、存储器、标准接口、实时时钟及电源组成(见图1-5)。它可以接收射频模块传输的信号,解码后获得标签内信息,或将要写入标签的信息编码后传给射频模块,完成写入标签操作,还可以通过标准接口将标签内容和其他信息传给计算机。2.射频读写器的功能(1)读写器与标签通信的功能在规定的技术条件下可与标签进行通信。(2)读写器与计算机通信的功能可通过标准接口与计算机网络连接,并提供下列信息以实现多个读写器在系统网络中运行:. 本读写器的识别码。. 本读写器读出标签的日期和时间。. 本读写器读出的标签信息。 . 在有些应用系统中,读写器还具有下列功能:能在读写区内查询多个标签,并能正确区分各标签;适用于固定和移动对象;能提示读写过程中的错误信息。. 对于有源标签,能读出标签电池的有关信息,如:电池电量指示。1.2.6.中间件1.什么是RFID中间件 看到目前各式各样RFID的应用,企业最想了解的一个问题是:“如何将我现有的系统与这些新的RFID Reader连接?”这个问题的本质是企业应用系统与硬件接口的问题,因此,通透性是整个应用的关键。正确抓取数据、确保数据读取的可靠性,以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序与应用程序之间数据通透是通过中间件架构解决的,由此发展出各种Application Server应用软件。同理,中间件的架构设计解决方案便成为RFID应用的一项极为重要的核心技术。 RFID 中间件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件所提供的一组通用的应用程序接口(API),即能连到RFID读写器,读取RFID标签数据。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件或后端应用程序增加或改由其他软件取代,或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,避免多对多连接的维护复杂性问题。RFID中间件是一种面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware,MOM),信息是以消息的形式,从一个程序传送到另一个或多个程序的。信息可以以异步的方式传送,所以传送者不必等待回应。面向消息的中间件不仅需要传递信息,还必须提供解译数据,确保安全性,进行数据广播、错误恢复、定位网络资源,找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序,以及延伸的除错工具等服务。 2. RFID中间件从架构上分为两种 以应用程序为中心的设计概念是通过RFID Reader厂商提供的API,以Hot Code方式直接编写特定Reader读取数据的Adapter,并传送至后端系统的应用程序或数据库,从而达成与后端系统或服务串接的目的。 另一种是以架构为中心的设计概念。随着企业应用系统的复杂度增高,企业无法负荷以Hot Code方式为每个应用程式编写Adapter,同时面对对象标准化等问题,企业可以考虑采用厂商所提供的标准规格的RFID中间件。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件改由其他软件代替,或在读写RFID标签的RFID Reader种类增加等情况发生时,应用端不做修改也能应付。 3. RFID中间件的特征一般来说,RFID 中间件具有下列特征: RFID 中间件独立并介于RFID读写器与后端应用程序之间,并且能够与多个RFID读写器以及多个后端应用程序连接,可减少架构与维护的复杂性。 数据流RFID的主要目的在于将实体对象转换为信息环境下的虚拟对象,因此数据处理是RFID最重要的功能。RFID 中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等功能,可以将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。处理流RFID 中间件采用程序逻辑及存储再转送的功能来提供顺序的消息流,具有数据流设计与管理的能力。 标准RFID为自动数据采样技术与辨识实体对象的应用。EPCglobal目前正在研究为各种产品的全球唯一识别号码提供通用标准,即EPC(产品电子编码)。在供应链系统中,EPC以一串数字来识别一项特定的商品,即通过无线射频标签由RFID读写器读入后,相关数据传送到计算机或是应用系统中,这一过程称为对象命名服务(ONS)。对象命名服务系统会锁定计算机网络中的固定点并抓取有关商品的消息。EPC存放在RFID标签中,被RFID读写器读出后,即可提供追踪EPC所代表的物品名称及相关信息,并立即识别及分享供应链中的物品数据,有效地提高信息的透明度。1.2.7.射频识别系统的选择在射频识别系统中,射频读写器与射频标签之间的通信方式通常有电磁耦合、电磁感应和微波三种,不同的通信方式适用于不同的工作频率、标签类型等,也直接关系到系统的识别距离、环境适应性等特征。表1-4分别给出了不同频段射频识别系统的常见应用及产品特点,供使用者选择参考。1.2.8.射频识别标签产品射频识别标签是射频系统真正的数据载体。通常射频识别标签由耦合元件以及微电子芯片组成。在读写器的响应范围之外,标签处于无源状态。通常,射频识别标签没有自己的供电电源,它所需要的能源是由耦合单元传输的。以下是各种射频标签产品的简介。1.盘形最常见的构造形式是所谓的盘形。射频识别标签放在一个圆形的丙烯腈、丁二烯、苯乙烯喷铸的外壳里,直径从几毫米到10厘米不等。中心处大多有一个用于固定螺丝的圆孔,适用的温度范围较大。也可以使用聚苯乙烯或者环氧树脂代替丙烯腈、丁二烯、苯乙烯,但适用的温度范围较小。2.玻璃外壳人们研制了玻璃射频识别标签,植入到动物的皮下以识别动物。在这个只有12 mm~32 mm长的小玻璃管里,有一个装在载体(印刷电路板)上的微芯片以及用于稳定所获得的供应电压的芯片电容器。射频识别标签的线圈由0.03 mm粗的线材绕在铁氧体磁芯上,为了保持机械稳定,其内部组成部分是一种玻璃外壳内填软粘胶剂的识别标签结构。3.塑料外壳为了满足对机械要求很高的应用,人们研制了塑料外壳。这种塑料外壳(这也很容易与其他的构造形式结合成整体,例如集成到电子停车系统的电子钥匙)由包封物料(集成电路的浇注材料)构成斜面长方体,几乎与玻璃射频识别标签的组成完全一样,但是,它较长的线圈具有更远的作用范围。它还有其他的优点:能容纳较大的微型芯片以及汽车工业所要求的对机械振动的高承载能力,也能满足其他情况下对质量的要求,例如温度循环或冲击试验。4.用于工具和气体瓶子的识别特殊标签为了将射频识别标签安装在金属外壳里,人们又开发了特殊形式的结构,将线圈绕在铁氧体的壳式铁芯上。标签芯片装在铁氧体壳式铁芯的背面,并与标签线圈触点接通。将射频识别标签线圈装在U型铁氧体壳式铁芯上,然后将线圈浇注在凹形塑料壳中,装入时U型铁芯开口朝上。为了获得足够的机械稳定性、耐振动性和耐热性能,射频识别标签芯片和铁氧体壳式磁芯被用环氧树脂浇注在一个凹形壳中。为了装入一个用于工具识别的拉紧螺栓或突锥柄里,射频识别标签的外部尺寸要符合DIN/ISO69873标准,为了进行气体瓶子的识别,也可以使用不同的构造设计。5.钥匙扣型标签射频识别标签也可集成到用于自动停车的号码器或安全要求很高的门锁系统的机械钥匙中,这些应用通常都是塑料外壳的标签,它们被浇注或注入钥匙扣里。图1-10所示是一种用于出入系统的钥匙扣型射频识别标签,这种标签非常适用于办公室或工作间的出入系统。6.手表型标签这种结构形式是20世纪90年代初期由奥地利滑雪数据公司研制的,作为滑雪通行证使用。这种“非接触的手表”最早也在出入检查系统中使用。手表内有印在一块薄印刷电路板上并有少量匝数的框形天线。电路板与线圈外壳靠得很紧,使得被天线线圈覆盖的面积尽可能的大(从而使作用距离增加)。7. ID-1型非接触IC卡像信贷卡和电话卡那样的ID-1型卡是小形的塑料卡(85.72 mm× 54.03 mm×0.76 mm±容许偏差)。对紧耦合的射频识别系统来说,ID-1型非接触IC卡的优点是:线圈面积大,因而增加了IC卡的作用范围。非接触的IC卡是在四层PVC(聚氯乙烯)薄膜之间粘合一个射频识别标签而构成的(见图1-12)。在高压和100oC温度的条件下,将这些单层薄膜烘压而成一个整体。ID-1型的非接触IC卡特别适合用作广告载体,就像电话ID卡那样,表面可加印上图文广告。当然,也并不必总是遵从ISO7810对ID-1型卡所要求的最大为0.8 mm的厚度。因为,有的微波射频识别标签需要一种较厚的结构形式。大多是在两个半封装的PVC塑料外壳之间粘贴或者用喷铸ABS塑料的方法把射频识别标签包起来。8.智能标签人们将“智能标签”理解为一种薄膜型构造的射频识别标签,通过丝网印刷或蚀刻技术将射频识别标签安放到只有0.1 mm厚的塑料膜上。这种薄膜往往与一层纸胶粘合在一起,并在背面涂上粘胶剂。这样,射频识别标签被做成自粘性标签成卷供应。这种标签既薄又灵活,可以将它粘贴在行李、包裹和各种商品上。在贴标签之前,将条码数据存储在射频识别标签内。智能标签是由一张薄纸膜或塑料膜构成的,射频识别标签线圈和射频识别标签芯片被安放到这张薄纸膜或塑料膜内。9.片上线圈一般射频识别标签是由一个分离的线圈(起天线作用)和一个芯片制成的(混合技术)。在这种情况下,射频识别标签线圈和芯片是以常规的方式被焊接成一体的。为了进一步微型化,可将线圈与芯片结合成整体,即所谓的片上线圈。它是通过一种特殊的微型电镀过程来实现的。这种微型电镀过程可以在普通的互补金属氧化物半导体晶片上进行。这里,线圈作平面螺旋线直接排列在绝缘的硅芯片上,并通过钝化层中的掩膜孔开口与其下的电路触点接通。这样,可得到宽度为5μm~l0μm的导线。为了保证线圈与芯片结合体中的非接触存储器组件的机械承载能力,最后要用聚酰胺进行钝化。硅芯片和与此有关的整个射频识别标签的尺寸是:3 mm×3 mm。为了使用方便,射频识别标签被包装在一个塑料壳中。这种射频识别标签大小为0.6 mm×l.5 mm,是市场上可供应的、最小的射频识别标签。10.其他结构形式的标签除了以上这些主要的结构形式外,人们还生产了一些专门的特殊结构形式的标签。例如“信鸽射频识别标签”或者用于运动计时的“冠军卡”。凡是顾客希望的射频识别标签结构形式都能生产制造。在这方面,最先考虑的是把玻璃射频识别标签或塑料包装射频识别标签加工成其他结构形式。1.2.9.读写器产品虽然在耦合方式(电感—电磁)、通信流程(FDX,HDX,SEQ)、从射频识别标签到读写器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波),特别是在频率范围等方面各种读写器产品有根本性的区别,但是,所有的读写器在功能原理上,以及由此决定的构造设计上是很相似的。图1-15是由控制系统与高频接口组成的读写器框图,整个系统的控制由一个外部应用系统通过控制指令来实现。所有系统的读写器均可以简化为两个基本的功能块:控制系统和由发送器及接收器组成的高频接口。图1-16展示的是一个用于射频识别系统的读写器。右侧是高频接口,为了防止寄生辐射的出现,用镀铂的铁皮外壳为它作了屏蔽。在读写器的左侧是控制系统,这里是采用ASIC组件和微控制器来实现的。为了将它集成到一个应用软件中,此读写器带有一个RS-232接口,用于读写器和外部应用软件之间的数据交换。1.高频接口读写器的高频接口担负有下列任务:(1)产生高频的发射功率,以启动射频识别标签并为它提供能量;(2)对发射信号进行调制,用于将数据传送给射频识别标签;(3)接收并解调来自射频识别标签的高频信号;(4)在高频接口中有两个分隔开的信号通道,分别用于往来于射频识别标签的两个方向的数据流。传送到射频识别标签的数据通过发送器分支来接收,而来自于射频识别标签的数据通过接收器分支来接收。2.控制单元读写器的控制单元担负着以下任务:(1)与应用系统软件进行通信,并执行应用系统软件发来的命令;(2)控制与射频识别标签的通信过程(主—从原则);(3)信号的编码与解码。对于复杂的系统还有下列附加功能:(1)执行反碰撞算法;(2)对射频识别标签与读写器之间要传送的数据进行加密和解密;(3)进行射频识别标签和读写器之间的身份验证。为了完成这些复杂的任务,在绝大多数情况下控制单元都拥有微处理器作为核心部件。读写器的控制单元电路图如图1-17所示。应用系统软件与读写器之间的数据交换是通过RS-232或RS-485串口来进行的。这里同普通的PC机一样使用的是NRZ编码(8位异步)。1.2.10.RFID应用系统类型根据RFID系统应用功能的不同,可以粗略地把RFID应用系统分成四种类型:EAS系统、便携式数据采集系统、物流控制系统和定位系统。1. EAS系统电子商品防盗系统(EAS)是一种设置在需要控制物品出入的地方的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方,当未被授权的人从这些地方非法取走物品时,EAS系统会发出警告。在应用EAS技术时,首先在物品上粘贴EAS标签,当物品被正常购买或者合法移出时,在结算处通过一定的装置使EAS标签失活,物品就可以被取走。物品经过装有EAS系统的门口时,EAS装置能自动检测标签的活动性,发现活动性标签,EAS系统会发出警告。EAS技术的应用可以有效防止物品的被盗,不管是大件商品,还是很小的商品。应用EAS技术,商品不用再被锁在玻璃橱柜里,而是可以让顾客自由地观看、检查,这在自选日益流行的今天有着非常重要的现实意义。2.便携式数据采集系统便携式数据采集系统使用带有RFID识读器的手持式数据采集器采集RFID标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性,适用于不宜安装固定式RFID系统的应用环境。手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时,通过无线电波数据传输方式(RFDC)实时地向主计算机系统传输数据,也可以暂时将数据存储在阅读器中,再一批一批地向主计算机系统传输数据。3.物流控制系统在物流控制系统中,固定布置的RFID读写器分散布置在给定的区域,并且读写器直接与数据管理信息系统相连。射频识别标签是移动的,一般安装在移动的物体、人上面。当物体、人经过读写器时,读写器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、处理,从而达到控制的目的。4.定位系统定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。读写器被放置在移动的车辆和轮船上,或者自动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,射频识别标签嵌入到操作环境的地表下面。射频识别标签上存储有位置识别信息,读写器通过无线或者有线的方式连接到主信息管理系统。1.3.Wi-Fi探针技术1.3.1.Wi-Fi简介Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如IPAD、智能手机)等终端以无线方式互相连接的技术,它采用高频无线电信号或称射频信号进行信息传输。实质上既是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术。以前通过网线连接电脑,而无线保真则是通过无线电波来联网。常见的就是一个无线路由器,那么,在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围内都可以采用无线保真连接方式进行联网。如果无线路由器连接互联网,则又被称为热点,俗称无线接入点AP。一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP,如此便能以基本的无线联网模式,配合既有的有线架构来分享网络资源。无线网络上网可以简单地理解为无线上网,现在几乎所有的智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持无线保真上网,这是当今应用最广的一种无线网络传输技术。实际上就是通过无线路由器将有线信号转换成无线信号,供相关电脑、手机和平板电脑等接收。如果手机有无线保真功能的话,在有Wi-Fi无线信号的时候,就可使用无线网络上网。Wi-Fi无线技术的迅速发展和日益普及,一方面方便了用户的使用。通过Wi-Fi用户可以方便地将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式连接,接入互联网,如机场、咖啡店、旅馆、书店、校园、家庭和办公室Wi-Fi网络。但另一方面也存在着无线上网环境安全机制不健全、安全保护措施不高等问题,以及不法分子利用公共场所Wi-Fi无线上网服务窃取个人信息、实施诈骗等违法活动,严重危害用户上网安全和网络安全。1.3.2.Wi-Fi探针系统功能在城市的各个重要区域、路口和出入口布置移动终端采集系统,通过这些采集终端,对城市中各个无线信号覆盖区域的移动终端的相关信息进行收集,并将这些数据回传到无线监控系统中,进行大数据智能分析,如人流密度的分析等,从而掌握城市内的移动终端的活动轨迹与数量。具体功能如下:一是采集终端设备信息。包括终端MAC地址、采集时间、场强、经纬度等信息。被采集设备带有Wi-Fi上网功能,无论是手机、平板电脑都可以采集。二是采集设备活动轨迹。包括经纬度、MAC、场所、时间等信息。三是采集热点信息。包括热点MAC、加密类型、场强等信息。四是采集设备基础信息。采集所处的场所信息、位置信息,包括经纬度、场所位置、联系人、设备编号等信息。五是数据上报。自动上报采集到的信息,包括采集到的热点、终端等信息,借助有线网络、Wi-Fi网络、3G4G网络,实时上传数据进行加密处理,与后台保持一致,确保数据传输安全。 1.3.3.应用领域1.客流统计Wi-Fi探针为不同规模的客户提供一体化的客流统计解决方案,帮助客户快速、低成本部署客流系统,具有覆盖广、采集高效、部署快捷、数据精准的特点,可轻松统计大流量的人流、客流、新老客流和驻店时长等数据。产品特点:①海量采集:可实现手机MAC地址的海量采集,突破了视频、红外线等产品的数据采集限制;②数据去重:智能去重伪MAC地址及重复Mac地址,减少后台数据处理量;③唯一标识:识别范围内特定的MAC地址,可实现人群轨迹、热力图、电子围栏等功能,帮助丰富消费者的画像信息。解决方案:将探针设备按照使用说明安装在需要统计客流的场地,比如:连锁店铺、商场、超市等。探针采集到的客流数据通过网络上传到服务器后台进行数据整理及分析,并在前端展现分析结果。服务器后台可基于PHP/Java等语言进行开发,前端数据的展现可以搭建在微信公众号平台或自有APP上。可展现的数据包括:人流量、客流量、新老顾客、驻店时长和手机型号等。应用场景:零售店铺、连锁超市、汽车4S店、大型购物商城、展销会、房产销售场所、医院、私人会所等。2.公共安全Wi-Fi探针为社会公共安全提供了基础的身份识别数据,将采集到的MAC地址数据与电信企业、公安机关的数据相关联,可建立多维度的公共安全监控系统。MAC地址作为智能手机的唯一识别码,可以识别身份信息,随着智能设备的普及,公众基本上都是人手一台,新技术的加入使公共安全系统更加完善。产品特点:①海量采集:在Wi-Fi探针较广的覆盖区域,可以采集在范围内的MAC地址,同时数据不受限制,可以实现海量采集;②数据实时传输:Wi-Fi探针可实现数据的实时传输,监控数据可以实时回传;③身份匹配:MAC地址作为手机的唯一识别码,结合其他数据可实现身份匹配。业务架构:解决方案:由于公共安全应用的现场环境较为复杂,可以根据不同场景选择合适的Wi-Fi探针进行部署。部署环境必须具备两个条件:一是确保设备能够供电;二是确保设备能够上网。如果需要将MAC地址用作识别身份信息,则需其他相关部门配合,如电信企业、公安部门等,可实现罪犯侦查、安全预警和人流监控等功能。应用场景:安全预警、区域热点图、人群轨迹、罪犯侦查和人流监控等。3.VIP贵宾提醒Wi-Fi探针通过精准的识别贵宾客户的MAC地址,帮助企业快速知晓贵宾客户到达公司或业务场所,以便更好地服务客户。贵宾或重要人士到达公司或业务场所无提醒,会导致无法提供周到的服务,造成客户流失。产品特点:①精准识别:可以快速精准地识别贵宾用户手机MAC地址,并记录上传至服务器;②实时通知:Mac数据通过Wi-Fi探针实时上传,可实现实时通知;③行为分析:探针可记录贵宾的出入行为记录,当再次或多次到达可实现有迹可寻。解决方案:将探针设备安装在需要重点关注的VIP/重要人员出现的区域,如前台,会客室等,探针通过USB供电,通过网络上网。探针将采集到的MAC地址通过网络实时上传到服务器后台,服务器后台将探针采集的数据与事先已经收集的VIP/重要人员的手机的MAC地址进行比对,匹配后将提醒信息推送给用户。服务器后台可基于PHP/Java等语言进行开发,前端可以搭建在微信公众号或自有APP上。可实现VIP/重要人员到达提醒、停留时长计算等功能。应用场景:私人会所、奢侈品购买地、酒庄、茶庄、高尔夫会所和高档餐饮场所等。
思考题1.什么是EPC?其特点是什么?2. EPC编码体系是怎样的?3.什么是射频识别技术RFID?4.简述RFID系统的工作原理。5.什么是RFID中间件?其作用是什么?6.说出RFID系统的组成和分类。7.我国二代身份证采用的是什么技术?有什么特点?8.简述图书自动借阅系统的工作原理。9.什么是智能标签?其特点是什么?10.什么叫Wi-Fi探针技术?其应用如何?
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