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如何讓 Superisys RFID 系統(tǒng)通過 EtherNet/IP 總線網(wǎng)關(guān)，無縫對(duì)接 1769 PLC，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的雙向讀寫？

在無線通信系統(tǒng)中，天線的空間布局直接影響信號(hào)接收的穩(wěn)定性和覆蓋范圍。傳統(tǒng)XY平面天線雖然能滿足基本通信需求，但在復(fù)雜電磁環(huán)境或移動(dòng)場(chǎng)景下，僅依賴XY軸天線可能導(dǎo)致信號(hào)接收不完整，尤其是在垂直方向上信號(hào)衰減嚴(yán)重。Z軸天線的引入彌補(bǔ)了這一缺陷，使系統(tǒng)能夠在三維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更均衡的信號(hào)接收。然而，出于成本考慮，許多PKE和RFID系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中僅采用2個(gè)XY軸天線或1個(gè)XY軸天線，而舍棄Z軸天線，導(dǎo)致感應(yīng)距離縮短、信號(hào)盲區(qū)增加等問題。本文將從Z軸天線的應(yīng)用原理、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景及市場(chǎng)常用型號(hào)對(duì)比等方面，探討Z軸天線的重要性及優(yōu)化選擇策略。

1 RFID天線：無線數(shù)據(jù)交換的橋梁 RFID天線，作為無線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的發(fā)送與接收元件，利用電磁場(chǎng)作為媒介，實(shí)現(xiàn)了信息的遠(yuǎn)程傳輸與識(shí)別。 2. RFID系統(tǒng)的兩大核心組件 一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)由兩部分組成： RFID應(yīng)答器天線：位于待識(shí)別物體上，負(fù)責(zé)接收讀寫器發(fā)出的信號(hào)。 讀寫器（詢問器）：根據(jù)設(shè)計(jì)和技術(shù)不同，可實(shí)現(xiàn)只讀或讀寫功能，是信息交換的發(fā)起者。 3.RFID天線的工作原理 讀寫器通過天線發(fā)射電磁波，RFID標(biāo)簽天線接收到這些波后，將數(shù)據(jù)傳遞給標(biāo)簽系統(tǒng)芯片，進(jìn)而觸發(fā)預(yù)設(shè)動(dòng)作，如返回電子代碼或執(zhí)行系統(tǒng)指令。RFID 天線經(jīng)過調(diào)諧，僅在以指定 RFID 系統(tǒng)頻率為中心的窄帶載波頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生諧振。這一過程高效且準(zhǔn)確，是現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)、物流追蹤等領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)支撐。

對(duì)于RFID系統(tǒng)來說，天線是至關(guān)重要的部分，它與系統(tǒng)的性能緊密相關(guān)。

隨著應(yīng)用擴(kuò)展，未來遍布全球各地的RFID系統(tǒng)安全可能會(huì)象現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)安全難題一樣考驗(yàn)人們的智慧。

近幾年來，超高頻率電子標(biāo)簽價(jià)格波動(dòng)迅速，可是從RFID集成ic及其包括讀寫器、電子標(biāo)簽、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器維護(hù)等總體成本費(fèi)來講，超高頻率RFID系統(tǒng)軟件價(jià)錢仍然值高，而成本費(fèi)用是終端用戶衡量新項(xiàng)目長(zhǎng)期投資的關(guān)鍵指標(biāo)值。

隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的RFID系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)開始向云遷移。

目前，RFID技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r良好，尤其是美國(guó)、德國(guó)、瑞典、日本、南非、英國(guó)和瑞士等國(guó)家，均有較為成熟和先進(jìn)的RFID系統(tǒng)，我國(guó)在這方面的發(fā)展也不甘落后，比較成功的案例的是推出了完全自主研究遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

超高頻射頻識(shí)別(UHF RFID)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于資產(chǎn)管理、服裝零售等領(lǐng)域。

本文主要介紹RFID安全控制中的操作控制。操作控制包括系統(tǒng)管理員和用戶每天執(zhí)行的操作，以確保系統(tǒng)的物理安全性和正確使用。

在小功率、短距離的RFID系統(tǒng)中，需要一個(gè)通信可靠、價(jià)格低廉的天線系統(tǒng)，PCB 環(huán)型天線是比較常用的一種。

導(dǎo)致RFID系統(tǒng)讀取率誤差的原因主要在于：閱讀器的識(shí)讀范圍存有盲區(qū)，不同閱讀點(diǎn)存有多余數(shù)據(jù)，閱讀器相互干擾等。

無線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)正在應(yīng)用到更多的工業(yè)場(chǎng)景。 應(yīng)用RFID的時(shí)候需要考慮的因素包括距離、速度以及數(shù)據(jù)傳輸速率。自從19世紀(jì)70年代開始以來，用于工業(yè)環(huán)境的無線射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了很長(zhǎng)的發(fā)展過程。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，無線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)越來越多的應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中。RFID的英文全稱為“Radio Frequency IDentificaTIon”，中文翻譯為“無線射頻識(shí)別”。它是在20世紀(jì)50年代誕生的一種無線識(shí)別技術(shù)，可以在不接觸的情況下，利用無線電(radio)來進(jìn)行身份識(shí)別。根據(jù)無線電頻率的不同，RFID系統(tǒng)可以分成低頻、高頻、超高頻及微波四種。

RFID的英文全稱為“Radio Frequency IDentification”，中文翻譯為“無線射頻識(shí)別”。它是在20世紀(jì)50年代誕生的一種無線識(shí)別技術(shù)，可以在不接觸的情況下，利用無線電(radio)來進(jìn)行身份識(shí)別。根據(jù)無線電頻率的不同，RFID系統(tǒng)可以分成低頻、高頻、超高頻及微波四種。

射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)具有非接觸、非視線識(shí)別、可擦寫信息、更大的讀寫距離、大容量(相對(duì)條形碼)、可多個(gè)識(shí)別等優(yōu)勢(shì)，已在物流供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)管理與控制等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。在物流行業(yè)，快遞服務(wù)巨頭UPS、DHL等已展開了RFID系統(tǒng)的測(cè)試與實(shí)踐，國(guó)際郵聯(lián)也對(duì)國(guó)際郵件采用RFID技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試，以提高郵件傳遞的效率和質(zhì)量。

RFID作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，自二戰(zhàn)時(shí)期萌芽，至今已經(jīng)發(fā)展了近90年。隨著技術(shù)的成熟和普及，RFID必將與市場(chǎng)需求的不斷增加而發(fā)展壯大。

現(xiàn)代圖書館的服務(wù)內(nèi)容與服務(wù)方式發(fā)生了深刻變化，從傳統(tǒng)圖書館轉(zhuǎn)向服務(wù)型的數(shù)字圖書館。RFID技術(shù)以及RFID系統(tǒng)是一流圖書館智能管理系統(tǒng)，通過無線射頻識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)來識(shí)別、追蹤和保護(hù)圖書館的所有資料，實(shí)現(xiàn)圖書順架、查找、館藏盤點(diǎn)智能化，目的是極大地提高圖書館資料處理的效率。本文作者結(jié)合自身的實(shí)際工作，探討RFID技術(shù)及RFID系統(tǒng)在圖書館中的服務(wù)應(yīng)用。

我們?cè)谏詈凸ぷ髦性絹碓蕉嗟赜龅缴漕l識(shí)別(RFID)系統(tǒng)。從庫(kù)存控制到超市的快速結(jié)賬，該技術(shù)正在改變?cè)S多現(xiàn)有應(yīng)用并啟用新應(yīng)用。在前端，“信號(hào)鏈”以附加到感興趣單元的小標(biāo)簽開始;標(biāo)簽以比特流的形式將信息傳送到RFID讀取器，RFID讀取器檢測(cè)標(biāo)簽何時(shí)存在于特定區(qū)域中，并讀取它們攜帶的信息。在后端，基于服務(wù)器的系統(tǒng)維護(hù)和更新標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)，在企業(yè)內(nèi)生成警報(bào)或啟動(dòng)其他基于信息的流程。

RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的統(tǒng)稱，同條形碼、IC卡等其他識(shí)別方式相同，其基本功能是識(shí)別目標(biāo)物品的唯一標(biāo)識(shí)符(UID)，所不同的是以射頻傳輸方式來完成非接觸式的自動(dòng)識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與多目標(biāo)的識(shí)別。RFID同時(shí)又是一種數(shù)據(jù)通信技術(shù)，具備通信系統(tǒng)的基本構(gòu)件如發(fā)送、接收和信道以及傳輸信息等基本功能，所不同的是其傳輸?shù)男畔⑹侨藶榈?、同定的。憑借其存儲(chǔ)容量大、識(shí)別目標(biāo)多、讀取距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)可加密等優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展?jié)摿?，RFID被譽(yù)為當(dāng)今重要的技術(shù)之一。RFID系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展的關(guān)鍵是電子標(biāo)簽，文中重點(diǎn)介紹電子標(biāo)簽的關(guān)鍵技術(shù)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并提出了我國(guó)現(xiàn)階段應(yīng)用和發(fā)展電子標(biāo)簽的基本對(duì)策。

目前，RFID技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r良好，尤其是美國(guó)和德國(guó)等國(guó)家均有較為成熟和先進(jìn)的RFID系統(tǒng)，我國(guó)在這方面的發(fā)展也不甘落后，比較成功的案例的是推出了完全自主研究遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

AT89C51是一種低功耗高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)帶有一個(gè)4k字節(jié)的Flash可編擦除只 讀存儲(chǔ)器(PEROM)，它采用了CMOS工藝和ATMEL公司的高密度非易失性存儲(chǔ)器(NURAM)技術(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)和MCU_51系列 單片機(jī)兼容。片內(nèi)的Flash存儲(chǔ)器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性的存儲(chǔ)器編程器來編程。同時(shí)已具有三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密的性能。

典型的RFID系統(tǒng)包括可編程數(shù)據(jù)的電子標(biāo)簽，讀寫器以及處理數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)三個(gè)部分。電子標(biāo)簽也就是射頻卡，具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無線收發(fā)模塊、控制模塊和接口電路組成，通過調(diào)制的RF通道向標(biāo)簽發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，標(biāo)簽回答識(shí)別信息，然后讀寫器把信號(hào)送到計(jì)算機(jī)或者其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

RFID的英文全稱是Radio FrequencyIdentification，射頻識(shí)別，又稱電子標(biāo)簽，無線射頻識(shí)別，感應(yīng)式電子晶片，近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子條碼。

一個(gè)完整的RFID射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括讀寫器、電子標(biāo)簽、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備。考慮到數(shù)據(jù)讀取、處理、傳輸?shù)葐栴}，還應(yīng)當(dāng)考慮讀寫器天線的安裝、傳輸距離的遠(yuǎn)近等問題。

庫(kù)存管理系統(tǒng)現(xiàn)在依靠無源RFID技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別。對(duì)許多應(yīng)用來說，使用RFID的投資回報(bào)是可接受的。這些系統(tǒng)必須能夠?qū)崟r(shí)捕獲到全部在 場(chǎng)庫(kù)存產(chǎn)品的信息，這就要求RFID系統(tǒng)必須能夠百分百地讀取所有被貼以標(biāo)簽的物品。

在室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航中，機(jī)器人的定位與地圖創(chuàng)建是機(jī)器人研究中一個(gè)基礎(chǔ)且重要的問題。機(jī)器人只有實(shí)時(shí)明確自己當(dāng)前的方位，才能快速準(zhǔn)確地到達(dá)目的地。自從移動(dòng)機(jī)器人誕生以來，已知環(huán)境地圖的定位問題和已知定位的地圖創(chuàng)建問題已經(jīng)被廣泛研究，提出了多種有效的解決途徑。而當(dāng)?shù)貓D和機(jī)器人的位置都事先未知時(shí)，定位問題就變得更加復(fù)雜。

RFID作為世界上最有戰(zhàn)略意義的技術(shù)之一，已經(jīng)應(yīng)用到了很多行業(yè)中，并發(fā)揮著重要的作用，而且正在向更廣的應(yīng)用范圍、更深的應(yīng)用層次上發(fā)展。該文從市場(chǎng)和技術(shù)兩個(gè)角度入手，對(duì)RFID從電子標(biāo)簽到應(yīng)用系統(tǒng)及其相關(guān)領(lǐng)域的整個(gè)的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和討論。

FID技術(shù)有很多種，頻率從125KHz到5.8GHz，標(biāo)簽分有源和無源，還有雙頻芯片及有源無源組合系統(tǒng)等，每一種技術(shù)都有不同的特點(diǎn)，所以要根據(jù)應(yīng)用的需求選擇不同的技術(shù)，同時(shí)由于它是一種無線通訊技術(shù)，容易受到空中的各種無線信號(hào)的干擾和空間環(huán)境的影響，所以它的應(yīng)用效果是和現(xiàn)場(chǎng)空間環(huán)境有關(guān)的，很難有一個(gè)統(tǒng)一不變的效果指標(biāo)，因此，針對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境的應(yīng)用技術(shù)研究是必不可少的，這就決定了RFID技術(shù)不是一下子就能夠迅速普及的，它需要有一個(gè)不斷探索和積累的過程。

這里采用多諧振的方法，通過微帶天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了雙頻段的覆蓋。在這種思路下，采用E形天線與倒F天線(IFA)相結(jié)合的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一種低后瓣雙頻微帶天線。天線諧振在850 MHz和920 MHz處，VSWR=1.09，帶寬(VSWRlt;2)滿足頻段覆蓋的要求。該天線制作在2 mm厚的FR4基板上，不僅具有小的尺寸，而且便于調(diào)協(xié)，易于制作。

RFID系統(tǒng)能捕捉運(yùn)動(dòng)物體的詳細(xì)信息并識(shí)別物體中存儲(chǔ)的每一個(gè)信息項(xiàng)目。該技術(shù)避免了跟蹤過程中的人工干預(yù)，在節(jié)省大量人力的同時(shí)可極大地提高工作效率。在不同的應(yīng)用環(huán)境中RFID技術(shù)需要采用不同的天線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，現(xiàn)今有很多種RFID天線類型，如偶極子天線、分形天線、環(huán)形槽天線和微帶貼片天線等。筆者主要研究偶極子天線在RFID系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

工作在125或134kHz低頻(LF)或者13.56MHz高頻(HF)范圍內(nèi)的電感回路無源RFID系統(tǒng)，其工作距離僅限于大約1m的范圍。UHF RFID系統(tǒng)工作在860至960MHz以及2.4GHZ的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段。其具有更長(zhǎng)的工作距離，對(duì)無源標(biāo)簽而言典型工作范圍為3至10m。標(biāo)簽從閱讀器的射頻信號(hào)接收信息和工作能量。如果標(biāo)簽在閱讀器的范圍內(nèi)，就會(huì)在標(biāo)簽的天線上感應(yīng)出交變的射頻電壓。該電壓經(jīng)過整流后為標(biāo)簽提供直流(DC)電源電壓。通過調(diào)制天線端口的阻抗來實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽對(duì)閱讀器的響應(yīng)。這樣一來，標(biāo)簽將信號(hào)反向散射給閱讀器。