射频识别(rfid)技术在生产线上的应用

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1、第2章相关技术2．1RFID简介RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。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，识别工作无须人工干预，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。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。2．2RFID的基本组成部分标签(Ta曲：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的

2、电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。2．3RFID技术的基本工作原理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(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。一套完整的RFID系统，是由阅读器(Re

3、ader)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分所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将3第2章相关技术内部的数据送出，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，感应偶合(InductiveCoupling)及后向散射偶合(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

4、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Ethemet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。4第3章需求分析3．1应用范围文本将研究开发一套生产管理应用系统，该系统能够规范员工的管理、规范制衣

5、工序、全程跟踪整个成衣过程、自动计算员工的工作量。为此，系统大致分为以下几部分功能模块：RFID标签出入库管理、员工管理、服装款式管理、款式的裁剪设计、款式的工序设计、为部件贴RFID标签卡(部件扎榈)、计件和生产线监控与分析。3．2整体框架整个系统主要有四大物理部分组成：读写器(下位机，也称Reader模块)、数据通信与传输(数据通信模块，也称DC模块)、数据处理和管理(上位机，也称Application模块)和数据库。整体系统框架图如下所示。5第3章需求丹析生产管理应用系统()数据库J＼—／@上位机■黔凰画!读目i盎蕾ti#*她理苹机蕾曩＆月

6、分*@籼戮于⋯馘@掰n＆下位机#5目‰r拈sn＆◆*；$饿写暑读写嚣图3l整体框架图第3章需求分析3．3功能需求从功能上来说，系统可以分成三大主要功能。即数据采集、数据分析和处理、生产线监控与效率分析。3．3．1数据采集数据采集主要由系统硬件完成，这部分功能对应的物理部分是下位机。下位机部分由进行流水线数据采集的RFID标签卡扫描终端和接收数据的电脑主机组成。RFID标签卡扫描终端有两部分组成：RFID标签卡扫描器、串口转接器。在每一道工序，使用RFID标签卡扫描器扫描工序RFID标签卡、员工RFID标签卡、加工部件RFID标签卡等。通过基本的R

7、FID标签卡检验后，扫描器将采集到的数据将通过串口转接器和工业通信网络(RS485)被传递到电脑主机上。电脑主机在接收到扫描终端传递的RFID标签卡数据后，将调用系统软件对数据进行分析和处理。3．3．2数据分析和处理数据分析和处理主要由系统软件实现，这部分功能对应的物理部分是上位机和数据通信模块。系统软件首先分析接收到的RFID标签卡数据的类型，然后进行不同的处理。如果RFID标签卡数据属于工序RFID标签卡类型，那么系统将据此将相应的工序和操作位置建立对应关系，说明在下一次调整工序之前，该操作位置进行的是该工序的加工。如果RFID标签卡数据属于

8、员工RFID标签卡，那么系统将对应的员工信息和操作位置和操作工序建立对应关系，说明从这一时刻起，在该操作位置进行该工序操作的是该名员工，