1、任务任务4射频设备的使用射频设备的使用 通过对射频技术的介绍，使学生通过对射频技术的介绍，使学生掌握射频标签的制作方法和读取方法，掌握射频标签的制作方法和读取方法，具备现代化物流信息管理理念。具备现代化物流信息管理理念。1.利用专用设备，制作射频标签，在利用专用设备，制作射频标签，在标签里写入某种货物的详细信息；标签里写入某种货物的详细信息；2.利用手持终端读取电子标签里的货利用手持终端读取电子标签里的货物信息。物信息。射频设备概述射频设备概述 射频识别（射频识别（Radio Frequency Identification，缩写缩写RFID）俗称电子标签，广泛用于零售业。是）俗称电子标签，广
2、泛用于零售业。是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号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，识别工作无自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。需人工干预，可工作于各种恶劣环境。1射频识别系统的组成射频识别系统的组成 最基本的最基本的RFID系统由三部分组成（如图系统由三部分组成（如图4-4-1）。）。图图4-4-1 RFID系统的组成系统的组成 （1）标签（）标签（Tag，即射频卡）。标签由耦合元件，即射频卡）。标签由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进
3、行通信。进行通信。（2）阅读器。阅读器用来读取（在读写卡中还可）阅读器。阅读器用来读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备。以写入）标签信息的设备。（3）天线。天线用来在标签和读取器间传递射频）天线。天线用来在标签和读取器间传递射频信号。信号。2射频识别工作原理射频识别工作原理 阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，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；卡内置发送天线发送出去；系
4、统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信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，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号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不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。执行机构动作。3.射频识别的分类射频识别的分类 射频系统的分类（如图射频系统的分类（如图4-4-2）。）。图图4-4-2 射频系统的分类射频系统
5、的分类 （1）低频系统一般指工作频率小于）低频系统一般指工作频率小于30MHz的系统，的系统，其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为为10cm）、电子标签外形多样（卡状、环状、纽扣状、）、电子标签外形多样（卡状、环状、纽扣状、笔状）、阅读天线方向性不强等。笔状）、阅读天线方向性不强等。（2）高频系统一般指其工作频率大于）高频系统一般指其工作频率大于400MHz，其基本特点是：电子标签及阅读器成本均较高、标签其基本特点是：电子标签及阅读器成本均较高、
6、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远（可达几米甚至内保存的数据量较大、阅读距离较远（可达几米甚至十几米）、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡十几米）、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性等。状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性等。（3）有源系统。有源电子标签内装有电池，一）有源系统。有源电子标签内装有电池，一般可适用于较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命般可适用于较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限（有限（310年）。年）。（4）无源系统。无源电子标签内无电池，它接）无源系统。无源电子标签内无电池，它接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后
7、，将部收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后，将部分微波能量转换为直流电供自己工作，一般可做到分微波能量转换为直流电供自己工作，一般可做到免维护。免维护。（5）集成电路固化式电子标签内的信息一般在）集成电路固化式电子标签内的信息一般在集成电路生产时即将信息以集成电路生产时即将信息以ROM工艺模式注入，工艺模式注入，其保存的信息是一成不变的。其保存的信息是一成不变的。（6）现场有线改写式电子标签一般将电子标签保）现场有线改写式电子标签一般将电子标签保存的信息写入其内部的存贮区，改写时需要专用的编存的信息写入其内部的存贮区，改写时需要专用的编程器或写入器，改写过程中必须为其供电。程器或写入器，改写
8、过程中必须为其供电。（7）现场无线改写式电子标签一般适用于有源类）现场无线改写式电子标签一般适用于有源类电子标签，具有特定的改写指令，电子标签内保存的电子标签，具有特定的改写指令，电子标签内保存的信息位于其中的存贮区。信息位于其中的存贮区。（9）广播发射式。广播发射式实现起来最简单，）广播发射式。广播发射式实现起来最简单，电子标签必须采用有源方式工作，并实时地将其贮电子标签必须采用有源方式工作，并实时地将其贮存的标识信息向外广播，阅读器相当于一个只收不存的标识信息向外广播，阅读器相当于一个只收不发的接收机。发的接收机。（10）倍频式。倍频式实现起来有一定难度，）倍频式。倍频式实现起来有一定难度
9、，一般情况下，阅读器发出射频查询信号，电子标签一般情况下，阅读器发出射频查询信号，电子标签返回的信号载频为阅读器发出的射频的倍频。返回的信号载频为阅读器发出的射频的倍频。（11）反射调制式。反射调制式实现起来要解决）反射调制式。反射调制式实现起来要解决同频收发问题，系统工作时，阅读器发出微波查询同频收发问题，系统工作时，阅读器发出微波查询（能量）信号，电子标签（无源）收到微波查询（能量）信号，电子标签（无源）收到微波查询能量信号后，将其一部分整流为直流电源供电子能量信号后，将其一部分整流为直流电源供电子工业标签内的电路工作，另一部分微波能量信号工业标签内的电路工作，另一部分微波能量信号被电子标
10、签内保存的数据信息调制后反射回阅读器。被电子标签内保存的数据信息调制后反射回阅读器。射频识别技术可应用的领域十分广泛，我们射频识别技术可应用的领域十分广泛，我们常见到的应用包括：常见到的应用包括：钞票及产品防伪技术；钞票及产品防伪技术；身份证、通行证（包括门票）；身份证、通行证（包括门票）；电子收费系统（如香港的八达通与台湾的悠电子收费系统（如香港的八达通与台湾的悠游卡）；游卡）；病人识别及电子病历；病人识别及电子病历；物流管理等领域。物流管理等领域。条码数据采集设备条码数据采集设备 1概述概述 把条码识读器和具有数据存储、处理、通信传把条码识读器和具有数据存储、处理、通信传输功能的手持数据终
11、端设备结合在一起，输功能的手持数据终端设备结合在一起，称为条码数称为条码数据采集器，简称数据采集器，当人们强调数据处理功据采集器，简称数据采集器，当人们强调数据处理功能式，往往简称为数据终端。能式，往往简称为数据终端。具体功能：实时采集、自动存储、即时显示、即具体功能：实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输。时反馈、自动处理、自动传输。条码数据采集设备的分类（如图条码数据采集设备的分类（如图4-4-3）。）。图图4-4-3 数据采集器的种类数据采集器的种类 2便携式数据采集终端便携式数据采集终端 便携式数据采集终端（便携式数据采集终端（Portable Data Termi
12、nal，PDT），也称为便携式数据采集器或手），也称为便携式数据采集器或手持终端（持终端（Hand-hold Terminal，HT）（如图（如图4-4-4）。）。图图4-4-4 数据采集器数据采集器 工作原理是：工作原理是：（1）首先按照用户的应用要求，将应用程序在）首先按照用户的应用要求，将应用程序在经过计算机编制后下载到便携式数据采集器中；经过计算机编制后下载到便携式数据采集器中；（2）便携式数据采集器中的基本数据信息必须通）便携式数据采集器中的基本数据信息必须通过过PC机的数据库获得，而存储的操作结果业必须及时机的数据库获得，而存储的操作结果业必须及时地导入到数据库中。地导入到数据库中
13、。3.无线数据采集器无线数据采集器 无限数据采集器大都是便携式的，除了具有一般无限数据采集器大都是便携式的，除了具有一般便携式数据采集器的优点外，还有：与计算机的通讯便携式数据采集器的优点外，还有：与计算机的通讯是通过无线电波来实现的，可以把现场采集到的数据是通过无线电波来实现的，可以把现场采集到的数据实时地传输给计算机；无线数据采集器更进一步提高实时地传输给计算机；无线数据采集器更进一步提高了操作员的工作效率，使数据从原来的本机校验、保了操作员的工作效率，使数据从原来的本机校验、保存转变为远程控制、实时传输。存转变为远程控制、实时传输。工作原理：工作原理：数据从无线数据采集器发出，通过无线网
14、络到数据从无线数据采集器发出，通过无线网络到达当前无线终端所在频道达当前无线终端所在频道AP，AP通过连接的双绞线通过连接的双绞线或同轴电缆将数据传入有线或同轴电缆将数据传入有线LAN网，数据最后到达服网，数据最后到达服务器的网卡端口进入服务器，然后服务器将返回的数务器的网卡端口进入服务器，然后服务器将返回的数据通过原路返回到无线终端，所有数据都以据通过原路返回到无线终端，所有数据都以TCP/IP通通讯协议传输。讯协议传输。4.数据采集器的软件功能数据采集器的软件功能数据采集器的软件功能一般分为两部分：数据采集器的软件功能一般分为两部分：操作系统；操作系统；应用软件。应用软件通常要根据用户的应
15、用流程应用软件。应用软件通常要根据用户的应用流程进行开发。进行开发。正确制作完整的有一定代表意义正确制作完整的有一定代表意义的射频标签，通过读取设备读取其中的射频标签，通过读取设备读取其中信息。信息。射频技术在物流中的应用越来越射频技术在物流中的应用越来越广泛，通过学生使用电子标签，让学广泛，通过学生使用电子标签，让学生对标签的重要作用有了更深刻的认生对标签的重要作用有了更深刻的认识。识。一、实训名称一、实训名称 实训任务实训任务4：RF设备的使用设备的使用。二、实训目标二、实训目标 学生在理论认知学生在理论认知RF设备的前提下，通过实设备的前提下，通过实训，达到下列目标：训，达到下列目标：技
16、术在物流中的应用越来越广泛，通过学生技术在物流中的应用越来越广泛，通过学生使用电子标签，让学生对标签的重要作用有更深使用电子标签，让学生对标签的重要作用有更深刻的认识。并指导学生用刻的认识。并指导学生用RF手持终端操作记录入手持终端操作记录入库出库作业。库出库作业。三、环境要求三、环境要求 实训场地名称：物流设备操作实训基地。实训场地名称：物流设备操作实训基地。应配备的实训设备：应配备的实训设备：RF设备、条码打印机、设备、条码打印机、相关软件、电脑、基站等相关软件、电脑、基站等。四、情景描述四、情景描述 指导教师利用教育部和省教育厅组织的物流指导教师利用教育部和省教育厅组织的物流大赛大赛-“
17、现代储配方案的设计与执行现代储配方案的设计与执行”的用题，根的用题，根据大赛用题提供的企业信息，组织学生进行训练。据大赛用题提供的企业信息，组织学生进行训练。物流设备操作实训基地配置有物流设备操作实训基地配置有RF设备、条码打印设备、条码打印机、相关软件、电脑、基站等相关设备，学生通机、相关软件、电脑、基站等相关设备，学生通过利用这些专用设备，制作射频标签，在标签里过利用这些专用设备，制作射频标签，在标签里写入某种货物的详细信息，利用手持终端读取电写入某种货物的详细信息，利用手持终端读取电子标签里的货物信息。子标签里的货物信息。五、工作流程五、工作流程 六、实训步骤六、实训步骤 1.指导教师带
18、领学习熟悉物流大赛相关用指导教师带领学习熟悉物流大赛相关用题，获取企业信息；题，获取企业信息；2.指导教师给学生讲解指导教师给学生讲解RF的使用；的使用；3.学生输入企业货物信息，制作射频标签，学生输入企业货物信息，制作射频标签，将制作好的条形码打印出来；将制作好的条形码打印出来；4.利用手持终端读取电子标签里的货物信利用手持终端读取电子标签里的货物信息；息；5.学生上交技能训练报告。学生上交技能训练报告。七、注意事项七、注意事项 在进行在进行RF使用过程中，学习常遇到操作不规使用过程中，学习常遇到操作不规范等问题，指导教师要对学生进行辅导：范等问题，指导教师要对学生进行辅导：1.RF手写笔在不执行任务时要插好。手写笔在不执行任务时要插好。2.操作过程中禁止直接用手指触摸操作过程中禁止直接用手指触摸RF显示屏。显示屏。3.RF使用完毕后要套在手腕上使用完毕后要套在手腕上。八、实训报告八、实训报告 物流设备操作实训物流设备操作实训实训报告实训报告班级班级姓名姓名时间时间实训内容实训内容分数分数实训目的实训目的实训步骤实训步骤实训总结实训总结实训建议实训建议
