Carta adesiva a getto d'inchiostro opaca resistente alle intemperiePrincipio della tecnologia delle etichette intelligenti RFID e analisi approfondita dei vantaggi

Dec 07, 2022

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La nostra economia di mercato si sta sviluppando rapidamente, rendendo attivo il mercato della circolazione delle merci giorno dopo giorno. Tuttavia, a causa del nostro sistema legale non è ancora perfetto, il mercato non è standard, elementi illegali nazionali ed esteri per il profitto, scadente, falso e vero, hanno formato un certo mercato delle merci falso e falso. Alcuni prodotti high-tech sono anche influenzati da prodotti contraffatti e di qualità inferiore a vari livelli. Ciò sconvolge gravemente l'ordine dell'economia sociale di mercato e ostacola il sano sviluppo della nostra economia. Al momento, i prodotti contraffatti e scadenti si stanno ancora diffondendo ulteriormente e anche la quantità e la portata si stanno espandendo. Pertanto, vi è un urgente bisogno di un rapido sviluppo della tecnologia anticontraffazione e della formazione di un'industria anticontraffazione. Ciò è necessario per sviluppare l'economia di mercato socialista, per espandere l'apertura, per sviluppare il commercio estero, per garantire lo sviluppo ordinato dell'economia nazionale e per purificare il mercato e proteggere gli interessi delle imprese e dei consumatori. La tecnologia RFID, come tecnologia avanzata di identificazione automatica e acquisizione dati, svolge un ruolo importante nell'attuale sicurezza, logistica, gestione della pubblica sicurezza e altri aspetti e dovrebbe diventare un pioniere nella futura sicurezza, logistica, gestione della pubblica sicurezza e altri campi.

I. Panoramica

RFID (Radio Frequency Identification) è una tecnologia di identificazione automatica che utilizza induzione elettromagnetica, onde radio o microonde per la comunicazione bidirezionale senza contatto per raggiungere scopi di identificazione e scambio di dati. "Communication by Means of Reflected Energy" di Harry Stockman, pubblicato nel 1948 negli Atti dell'Institute of Radio Engineers Power) pose le basi teoriche della tecnologia RFID. Questo tipo di tecnologia è apparso dalla metà-1980 e, con la maturità della tecnologia dei circuiti integrati su larga scala, le dimensioni del sistema RFID sono state notevolmente ridotte, quindi è entrato nella fase dell'applicazione pratica. L'RFID può essere classificato come tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio. Rispetto ad altre tecnologie di comunicazione wireless a corto raggio come WLAN, Bluetooth, infrarossi, ZIGBEE e UWB, la più grande differenza risiede nella modalità di lavoro passiva dell'RFID, ovvero l'uso dell'energia riflessa per la comunicazione.

1. Principio di funzionamento del sistema RFID

Il sistema RFID è costituito dalle seguenti parti: (1) Il tag elettronico, composto da un chip e un'antenna tag, comunica con il lettore tramite accoppiamento induttivo o principio di retrodiffusione elettromagnetica. (2) Il lettore è il dispositivo che legge/scrive le informazioni sull'etichetta. In quanto terminale di acquisizione dati, anche il lettore ha bisogno di scambiare dati con il middleware. (3) L'antenna è un dispositivo che fornisce la propagazione spaziale dei segnali in radiofrequenza per etichette e lettori. (4) Il middleware è il collegamento tra i dispositivi RFID e le applicazioni aziendali, ma anche il nucleo del sistema applicativo RFID.

Il principio di funzionamento del sistema RFID è il seguente: le informazioni che devono essere inviate dal lettore vengono codificate e caricate sul segnale portante di una certa frequenza e inviate attraverso l'antenna. Il tag elettronico che entra nell'area di lavoro del lettore riceve il segnale di impulso. Il circuito nel chip della scheda modula, decodifica e decifra il segnale, quindi giudica la richiesta di comando, la password e l'autorità. Se il comando viene letto, il circuito logico di controllo legge le informazioni rilevanti dalla memoria, le cifra, le codifica e le modula, quindi le invia al lettore attraverso l'antenna nella scheda. Il lettore quindi demodula, decodifica e decrittografa il segnale ricevuto e lo invia al sistema informativo centrale per l'elaborazione dei dati. Se il comando di scrittura è quello di modificare l'informazione, la pompa di carica interna provocata dalla logica di controllo aumenta la tensione di lavoro, e provvede a cancellare il contenuto della EEP-ROM per la riscrittura. Se la password e l'autorizzazione corrispondenti vengono trovate incoerenti, verrà restituito un messaggio di errore. (Come mostrato nella Figura 1)

2. Vantaggi dell'RFID

L'etichetta intelligente è anche nota come etichetta di identificazione a radiofrequenza, è un prodotto high-tech nel campo delle etichette, ora ha svolto un ruolo importante nella confezione del prodotto, sostituirà gradualmente l'etichetta del prodotto tradizionale e il codice a barre. L'etichetta intelligente è un nuovo marchio nel campo dell'etichetta, ha la funzione di superare l'etichetta tradizionale, è la cristallizzazione di alta tecnologia come l'elettronica e il computer nella stampa di etichette. Il tag RFID è una sorta di smart tag. La tabella 1 confronta i tag RFID con altre tecnologie di identificazione automatica contemporanee o precoci come carte magnetiche, carte IC e codici a barre tradizionali.

Come si può vedere dalla Tabella 1, i tag RFID hanno eccellenti prestazioni complete e i suoi vantaggi si riflettono principalmente in:

① Ogni tag RFID corrisponde a un numero ID univoco globale. Il numero ID viene scritto nella memoria durante la produzione dei tag RFID. Una volta scritto, non può essere modificato e non è facile da copiare.

(2) I tag RFID e i lettori RFID vengono trasmessi in modalità wireless, in grado di identificare oggetti ad alta velocità, in movimento e multipli. Pertanto, i tag possono essere letti più volte senza alcuna usura meccanica e possono essere letti rapidamente dal lettore in lotti.

Il tag RFID è un chip progettato con tecnologia a circuito integrato su larga scala. Tali chip sono tecnicamente difficili e costosi da progettare e produrre, creando un ostacolo insormontabile per i contraffattori. Allo stesso tempo, la combinazione della tecnologia RFID e della tecnologia di crittografia aumenta anche il costo dei contraffattori dal punto di vista della decodifica del software.

(4) La lettura dei tag RFID ha le eccezionali caratteristiche di senza contatto, forte adattabilità all'ambiente, è possibile leggere più etichette contemporaneamente e la velocità di lettura è elevata. Pertanto, la tecnologia anti-contraffazione RFID non può essere applicata solo al famoso tabacco, al famoso vino e ad altri costosi prodotti di consumo, ma può anche essere applicata all'industria, all'agricoltura, ai prodotti relativi ai trasporti.

⑤ Un vantaggio naturale dell'anticontraffazione RFID è la combinazione di anticontraffazione logistica. Tracciando la catena di approvvigionamento del prodotto, in combinazione con la gestione distribuita del database, è possibile risalire alla fonte del prodotto.

3. Stato di sviluppo attuale della tecnologia RFID in patria e all'estero

La tecnologia RFID si è sviluppata prima e più velocemente nei paesi stranieri. Soprattutto negli Stati Uniti, Regno Unito, Germania, Svezia, Svizzera, Giappone, Sud Africa sono ora sistemi RFID più maturi e avanzati. In base alla diversa classificazione della frequenza operativa, i tag RFID possono essere suddivisi in bassa frequenza (LF), alta frequenza (HF), ultra alta frequenza (UHF) e ultra alta frequenza (SHF) e altri tipi diversi. Tra questi, il sistema RFID a corto raggio a bassa frequenza è concentrato principalmente nel sistema a 125 KHz, 13,56 MHz; Il sistema RFID remoto ad alta frequenza è concentrato principalmente nella banda UHF (902 MHz -- 928 MHz) 915 MHz, 2,45 GHz, 5,8 GHz. Il sistema RFID a lungo raggio della banda UHF è stato ben sviluppato in Nord America. In Europa, i sistemi attivi a 2,45 GHz sono ampiamente utilizzati. Sistema a 5,8 GHz Esistono sistemi RFID attivi relativamente maturi in Giappone e in Europa.

Anche nella ricerca sulla tecnologia RFID si sta sviluppando rapidamente, la coltivazione del mercato ha iniziato a dare i suoi frutti. Un tipico esempio è che nella costruzione del sistema di identificazione automatica del numero ferroviario in Cina, è stato lanciato un sistema di identificazione automatica a lunga distanza con diritti di proprietà intellettuale indipendenti. Dopo molti anni di test operativi sul campo, il progetto del sistema di identificazione automatica ferroviaria è stato messo in piena costruzione nel 1999. Dopo circa due anni di costruzione e funzionamento di prova, il progetto del sistema di identificazione automatica del numero ferroviario ha svolto una funzione di progettazione sistematica, il sogno del popolo ferroviario , e la sua irradiazione e penetrazione in altre applicazioni del ruolo sta diventando sempre più evidente. Nell'applicazione RFID a breve distanza, molte città hanno realizzato la carta bus RF come biglietto elettronico prepagato, carta pasto elettronica prepagata e altre applicazioni. In termini di ricerca sulla tecnologia RFID e sviluppo del prodotto, la Cina ha sviluppato la capacità tecnica e la capacità di integrazione del sistema per sviluppare in modo indipendente tag e lettori elettronici RFID a bassa frequenza, alta frequenza e microonde. Il divario tra RFID e tecnologia avanzata straniera si riflette principalmente nella tecnologia dei chip RFID. Nonostante ciò, nella progettazione e nello sviluppo di chip per etichette, il mercato interno ha una serie di successi nel mercato dei chip per etichette di sistemi RFID a bassa frequenza.

Due, l'applicazione della tecnologia RFID

A causa dei suoi vantaggi unici, gli smart tag RFID sono ampiamente utilizzati in anticontraffazione, logistica, gestione pubblica e altri aspetti.

1. Applicazione della tecnologia RFID nell'anticontraffazione

① Sicurezza del certificato. Allo stato attuale, i tag RFID possono essere incorporati nella copertina o certificato del passaporto standard negli aspetti della sicurezza del passaporto e del portafoglio elettronico, e il suo chip fornisce funzioni di sicurezza e supporta la crittografia hardware, in linea con lo standard internazionale ISO14443. Domestico in questo campo ha formato una notevole scala di applicazione, la promozione e l'applicazione della carta d'identità di seconda generazione è un tipico rappresentante di questo aspetto.

② Biglietto anticontraffazione. Alcune aree necessitano urgentemente della tecnologia RFID, ad esempio nella stazione ferroviaria, metropolitana e attrazioni turistiche e in altri luoghi con un gran numero di persone, biglietti elettronici RFID invece dei tradizionali biglietti manuali per migliorare l'efficienza, o in concorsi e spettacoli e altro volume di biglietti è occasioni relativamente grandi, con la tecnologia RFID per i biglietti anticontraffazione. Ciò non solo non richiede più l'identificazione manuale, per ottenere il rapido passaggio del personale, ma anche per identificare il numero di biglietti utilizzati per evitare che i biglietti vengano rubati e consegnati per essere riutilizzati, per ottenere un "numero di contraffazione".

2. Applicazione della tecnologia RFID nel monitoraggio della sicurezza ferroviaria

Il trasporto merci ferroviario tradizionale non può più soddisfare le esigenze dello sviluppo della logistica moderna e deve essere sviluppato per fornire servizi di trasporto, stoccaggio, imballaggio, distribuzione, circolazione, elaborazione, elaborazione delle informazioni e altri.

Il Sistema Informativo per la Gestione del Trasporto Ferroviario (TMIS) non solo copre tutti i dipartimenti aziendali competenti dell'ufficio ferroviario del Ministero delle Ferrovie, ma copre anche tutte le stazioni di base dell'intera strada ed è integrato attraverso la rete informatica ferroviaria. È "il sistema di gestione del trasporto ferroviario più complesso e più grande al mondo", in grado di tracciare e gestire veicoli merci ferroviari, locomotive, treni e container. Le stazioni principali di tutta la strada possono essere gestite da computer; Al Ministero delle Ferrovie, pianificazione dei trasporti dell'ufficio ferroviario e piani di trasporto giornalieri per la preparazione e la gestione del computer; Coprendo l'intero processo di trasporto e produzione ferroviaria, è il sistema centrale dell'informatizzazione ferroviaria. È composto da più sottosistemi, tra cui principalmente: analisi statistica dei trasporti, gestione del dispacciamento dei trasporti, gestione completa delle stazioni, gestione accurata delle informazioni sui rapporti, gestione delle informazioni sui biglietti del carico, pianificazione delle vendite e della tecnologia delle merci, gestione del tracciamento dei camion di grandi dimensioni, sistema di identificazione automatica del veicolo numero, sistema di monitoraggio della sicurezza dei farmaci, gestione del monitoraggio dei container, liquidazione delle tariffe per l'utilizzo del camion.

L'identificazione automatica del numero ferroviario (ATIS) è una parte importante del TMIS e anche l'applicazione di maggior successo dell'RFID in Cina. ATIS è in grado di identificare con precisione le informazioni sui treni e sui veicoli in movimento installando etichette elettroniche su tutte le locomotive e i camion e posizionando apparecchiature di identificazione a terra in tutte le stazioni di sezione, stazioni di smistamento, grandi stazioni merci e stazioni di confine, stabilendo così un sistema automatico di segnalazione e acquisizione computerizzata del numero del treno , numero della locomotiva e del camion, identificazione, attributi e informazioni sulla posizione. Può raccogliere tempestivamente e con precisione il numero del treno, il numero del treno e le informazioni su arrivi e partenze, accelerare la gestione del tracciamento di camion, locomotive, treni e container, soddisfare le esigenze di TMIS e altri sistemi di gestione per treni, veicoli e altre informazioni di base e infine realizzare la modernizzazione della gestione delle operazioni di trasporto, del networking e della condivisione delle risorse. ATIS come fonte di informazioni di TMIS, il suo utilizzo svolge un ruolo estremamente importante nel migliorare il tasso di utilizzo della locomotiva ferroviaria, del veicolo, del tasso di utilizzo, migliorare l'efficienza del trasporto ferroviario e il livello di modernizzazione della gestione dei trasporti.

3. Applicazione della tecnologia RFID nella pubblica sicurezza

La nascita della tecnologia RFID è di grande importanza nei settori dell'alimentazione e della medicina legati alla salute e alla sicurezza della vita delle persone. Attualmente, l'applicazione della tecnologia RFID nell'industria farmaceutica si riflette principalmente in: misure anticontraffazione di farmaci; Prevenire gli errori terapeutici e l'uso irrazionale di droghe; Identificazione e follow-up del paziente; Richiamo di farmaci difettosi; Documenti di tracciabilità, provette, fiale o campioni; Tracciamento di dispositivi medici e attrezzature mediche.

Le etichette intelligenti RFID possono aiutare produttori e consumatori a comprendere tempestivamente l'inventario, la circolazione, la qualità e altre condizioni, affinché i produttori possano monitorare lo stato e l'ubicazione dei loro prodotti nella catena di approvvigionamento svolge un ruolo importante. Ad esempio, molte confezioni di alimenti e medicinali devono essere conservate e trasportate a determinate temperature e in ambienti a basso inquinamento. Le etichette generali non possono comprendere e monitorare la temperatura e le proprietà dei prodotti immagazzinati, ma le etichette intelligenti possono monitorare tempestivamente la temperatura dei prodotti deperibili sensibili ai requisiti di temperatura nel processo di stoccaggio e trasporto del prodotto. Si basa su chip speciali, antenne, sensori, ecc., per misurare la temperatura nel processo di stoccaggio e trasporto, avvisando i produttori di prevenire l'impatto delle variazioni di temperatura sui prodotti. Controlla i dati di inventario dei prodotti per determinare lo stato delle vendite dei prodotti. Inoltre, l'etichetta intelligente RFID migliora l'effetto anticontraffazione dell'etichetta tradizionale, in particolare nella confezione dei farmaci, la sua funzione anticontraffazione ha ampiamente superato il tradizionale codice a barre. Ciò garantisce efficacemente la sicurezza pubblica.

Tre, gli attuali problemi della tecnologia RFID

1. La tecnologia non è matura

L'RFID è un settore promettente, ma la sua promozione necessita di ogni fase della seguente solida e matura: formulazione standard, tecnologia di progettazione e produzione di chip, tecnologia di progettazione e produzione di antenne, tecnologia di confezionamento di chip, tecnologia di sviluppo e produzione di apparecchiature di lettura e scrittura, integrazione di sistemi e piattaforma software di gestione dei dati, sviluppo del sistema applicativo, tecnologia di produzione e produzione. La banda UHF più promettente non è disponibile per molti dispositivi sul mercato e i segnali RFID vengono facilmente bloccati da oggetti, presentando problemi tecnici.

2. Costi elevati

Questo è attualmente il difetto più fatale dell'RFID. Il costo di produzione della sola etichetta RFID in Giappone (il costo di stampa rappresenta la quota principale) supera i dieci yuan, mentre il costo unitario dell'etichetta con codice a barre è di soli 0.l yuan. L'attuale domanda globale di tag RFID è di circa 10 milioni all'anno e il prezzo scenderà a 2 centesimi solo dopo che la domanda avrà superato i 5 miliardi. Un sistema RFID in genere costa circa 2,5 milioni di dollari negli Stati Uniti, inclusa l'implementazione del programma, e molto di più per i sistemi più grandi, afferma Christopher Scherzell, presidente di Tag-istics, partner RFID di Wal-Mart. China Railway Express ha costantemente testato l'effetto del sistema RFID negli ultimi anni e ha condotto un piccolo progetto pilota. Infine, si è riscontrato che l'investimento era troppo grande e, in quanto impresa, non poteva sopportare da sola questa parte dell'investimento.

3. Standard incoerenti

Al momento, ci sono principalmente tre standard: standard internazionale, standard EPC europeo e americano e ID Ubiquitous giapponese. Tra questi, l'Auto-ID Center, un'organizzazione senza scopo di lucro avviata dal MIT, il Massachusetts Institute of Technology, svolgerà un ruolo sempre più evidente nella regolamentazione dell'applicazione dell'RFID. Sulla base della ricerca sulla teoria, la tecnologia e l'applicazione dell'RFID, Auto-IDCenter ha apportato i seguenti contributi:

① Presentare il concetto di EPC (Electronic Product Code) e la sua pianificazione del formato. Pone le basi per ridurre la progettazione delle funzioni del chip dell'etichetta elettronica, ridurre il costo dell'etichetta elettronica ed espandere il campo di applicazione dell'RFID.

(2) Presentare il concetto e la struttura di Internet fisico, per costruire un ponte per EPC in Internet.

3. Standard incoerenti

(2) Presentare il concetto e la struttura di Internet fisico, per costruire un ponte per EPC in Internet.

(3) È stata istituita una piattaforma di ricerca tecnologica pubblica internazionale aperta per l'applicazione della tecnologia di identificazione automatica per promuovere la standardizzazione di etichette e lettori RFID a basso costo.

Tuttavia, a causa della mancanza di uno standard tecnico comune per l'RFID, la tecnologia attuale non può garantire che tutti i tag ei lettori siano compatibili. Pertanto, in un magazzino che desidera utilizzare l'RFID, potrebbe essere necessario più di un lettore per elaborare tag diversi di diversi fornitori di hardware.

4. Problemi di sicurezza

Poiché l'RFID è in definitiva connesso a Internet, ciò comporta gli stessi cosiddetti problemi di sicurezza e segretezza delle carte di credito.

5. Problemi di privacy

L'RFID può essere tracciato tramite tag. Dopo che una persona ha acquistato una bottiglia di vino, può conoscere dove si trova e le abitudini di vita del proprietario rintracciando le etichette sulla bottiglia.

Quattro, presupposto dell'applicazione della tecnologia RFID

Poiché la tecnologia RFID ha la funzione di monitoraggio e tracciamento in tempo reale, può sfruttare appieno i suoi vantaggi nella gestione delle merci pericolose. Ad esempio, nell'aspetto delle armi sotto controllo nazionale, la tecnologia RFID può essere utilizzata per la gestione per impedire ai criminali di mettere in pericolo la sicurezza pubblica. Nel processo di produzione delle armi, è possibile aggiungere tag RFID a ciascuna pistola, in modo equivalente a fornire a ciascuna pistola una carta d'identità, in modo che possa essere monitorata e tracciata. Inoltre, è possibile inserire l'etichetta RFID nella confezione di merci tossiche, per quanto possibile per evitare il contatto del personale con essa, attraverso il computer per comprenderne le condizioni, in modo da ridurre il danno delle merci tossiche al corpo umano. La tecnologia RFID è anche una buona scelta nella gestione delle biblioteche.

La tecnologia RFID come tecnologia high-tech intelligente con i suoi vantaggi unici in anticontraffazione, logistica, gestione della pubblica sicurezza gioca un ruolo importante. Allo stato attuale, a causa dell'elevato costo e prezzo, non è stato ampiamente applicato, ma con il miglioramento della tecnologia, il calo dei costi e dei prezzi, il suo potenziale di sviluppo è enorme, la prospettiva è molto allettante.