物联网原理与应用技术 教学课件 作者 刘幺和 第3章 无线射频识别和产品电子代码.pptx

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1、第3章无线射频识别和产品电子代码第3章无线射频识别和产品电子代码3.1引言3.2产品电子代码3.3电磁感应的RFID工作原理3.4EPC系统的构成和工作过程3.5RFID系统的构成和工作过程3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计3.1引言3.2产品电子代码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标签读写器广泛分布，但数量远少于EPC标签，主要进行数据采集。3)EPC标签与读写器遵循尽可能统一的国际标准，以最大限度地满足兼容性和低成本要求。1)兼容性：EPC编码标准与目前广泛应用的EAN.UCC编码标

2、准是兼容的，目前广泛使用的GTIN、SSCC、GLN等都可以顺利地转换到EPC中去。2)科学性：结构明确，易于使用、维护。3)全面性：可在生产、流通、存储、结算、跟踪和召回等供应链的各环节全面应用。3.2产品电子代码4)合理性：由EPC-global和各国EPC管理机构(中国的管理机构称为EPC-globalChina)对被标识物品分段管理、共同维护、统一应用，具有合理性。5)无歧视性：编码采用全数字形式，不受地方色彩、语言、经济水平和政治观点的限制，是无歧视性的编码。表3-1EPC代码的结构3.3电磁感应的RFID工作原理表3-2RF

3、ID工作频率3.3电磁感应的RFID工作原理图3-1基于电磁感应的RFID3.3电磁感应的RFID工作原理图3-2基于电磁反向散射的RFID3.4EPC系统的构成和工作过程表3-3EPC系统的构成(1)EPC编码标准(2)射频识别系统1)EPC标签。2)读写器。(3)Savant(神经网络软件)3.4EPC系统的构成和工作过程(4)对象名解析服务(5)物理标记语言图3-3EPC系统的工作过程3.5RFID系统的构成和工作过程图3-4典型的RFID系统3.5.1电子标签3.5RFID系统的构成和工作过程图3-5电子标签的内部封装1)按工作

4、方式分为主动型、半主动型和被动型标签。3.5RFID系统的构成和工作过程2)按内部使用的存储器类型的不同分为只读型、读写型标签3)按工作频率分为低频、高频、超高频和微波标签。4)按工作距离可分为远程、近程和超近程标签。3.5.2读写器图3-6读写器的工作原理3.5RFID系统的构成和工作过程01d03_Embed_36.png3.5RFID系统的构成和工作过程01d03_Embed_37.png(1)射频接口的主要功能3.5RFID系统的构成和工作过程1)产生高效的射频信号，以启动应答器或为它提供能量。2)对发射信号进行调制，用于将数据

5、安全地传送给电子标签。3)接收并解调来自电子标签的高频信号。4)在射频接口中有两个分割开来的信号通道，分别用于上下两个方向的数据流传输。(2)逻辑控制单元的主要功能1)与应用系统进行通信，并执行应用系统发来的各种命令。2)控制与电子标签的通信过程。3)对发送信号进行编码，对接收信号进行解码。4)对读写器与电子标签间传送的数据进行加密和解密。5)执行反碰撞算法。6)进行读写器与电子标签的身份验证。3.5RFID系统的构成和工作过程3.5.3RFID系统的工作过程1)读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区时产

6、生感应电流，电子标签利用自身的电源或是通过从读写器获得的能量自动处于激活状态。2)电子标签将存储在其自带的存储器上的RFID编码等信息通过标签内置发射天线发送出去。3)系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写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。4)主系统根据逻辑运算判断该标签编码的完整性、合法性，针对不同的应用业务逻辑做出相应的处理和控制。3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计1.系统工作原理2.物联网的感知层设计图3-8系统的总体结构3.6应用实例——物流中的产品追踪系

7、统的设计01d03_Embed_39.png3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计图3-10系统硬件结构框图3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计图3-11S3C2410的结构图3.物联网的网络层设计3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计4.物联网的应用层设计01d03_Embed_42.png3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计图3-13系统的软件整体设计架构1)基于Java技术开发，3.6应用实例——物流中的产品追踪系统的设计继承其强大、稳定、安全、高效、跨平台等多方面的优点，支持MYSQL、Oracle、

8、SQLServer等数据库。2)采用SSH架构搭建。3)通用表结构及操作。4)后台管理系统、统一用户部门管理系统和用户权限管理只需配置即可。5)基于Java的业务流程引擎功能。6)支持服务器群集部署和负载均