1.半有源RFID系統(tǒng)開發(fā)背景

隨著智能化管理制度的逐步完善和信息化設(shè)施的不斷更新，安全防范和控制的能力大大增強(qiáng)。針對目前檔案館、大型廠區(qū)、監(jiān)獄、敬老院、醫(yī)院、學(xué)校、企事業(yè)單位、大型廣場、大型商場、政府部門、智能小區(qū)及大型公共場所等對于人員的進(jìn)出管理和智能化區(qū)域定位精確定位的需求，結(jié)合我們公司半有源RFID技術(shù)的優(yōu)勢，我公司特意開發(fā)了本套系統(tǒng)“基于半有源RFID射頻識別技術(shù)的人員門禁進(jìn)出管理區(qū)域定位系統(tǒng)”，很好的解決了人員自動化進(jìn)出判斷管理，人員的精確定位、區(qū)域性定位管理。該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)智能監(jiān)控管理，人員信息資料管理、越界報警、按鈕求助報警、追蹤等功能。大幅度的提升檔案館等重要場所內(nèi)部的安全性和管理效率, 提高管理效率，降低管理人員的工作強(qiáng)度，同時該系統(tǒng)接口開放，具有多方面擴(kuò)展功能,比如與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)精細(xì)化管理。

2.半有源RFID技術(shù)介紹

2.1 RFID技術(shù)簡介

RFID(Radio Frequency Identification Technology)射頻識別技術(shù)是一種通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸式自動識別技術(shù)。從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，條碼掃描技術(shù)是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光電信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器;而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID單元，利用RF信號將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。

目前，RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。

無源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是目前發(fā)展最成熟，市場應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。

有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠(yuǎn)距離自動識別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場潛質(zhì)。目前，在遠(yuǎn)距離自動識別領(lǐng)域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個領(lǐng)域異軍突起，屬于遠(yuǎn)距離自動識別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻915MHZ，微波2.45GHZ。

有源RFID產(chǎn)品和無源RFID產(chǎn)品，其不同的特性，決定了不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的應(yīng)用模式，也有各自的優(yōu)勢所在。但在本系統(tǒng)中，我們著重介紹介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產(chǎn)品，該產(chǎn)品集有源RFID和無源RFID的優(yōu)勢于一體，在門禁進(jìn)出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢。

2.2 半有源RFID技術(shù)簡介

半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠(yuǎn)距離識別和上傳數(shù)據(jù)，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現(xiàn)的功能。簡單的說，就是近距離激活定位，遠(yuǎn)距離識別及上傳數(shù)據(jù)。真正做到“運籌帷幄之中，決勝千里之外”的大將風(fēng)范。

2.3 半有源RFID技術(shù)特點及優(yōu)勢

半有源RFID是一項易于操控、簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，識別工作無須人工干預(yù)，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準(zhǔn);可在各種惡劣環(huán)境下自由工作，短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體;長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達(dá)幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。其所具備的獨特優(yōu)越性是其它識別技術(shù)無法企及的，主要有以下幾個方面：

讀取方便快捷：

數(shù)據(jù)的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進(jìn)行。有效識別距離更大，有效識別距離可達(dá)到30米以上;

識別速度快：

終端一進(jìn)入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個終端，實現(xiàn)批量識別;

數(shù)據(jù)容量大：

數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼(PDF417)，最多也只能存儲2725個數(shù)字;若包含字母，存儲量則會更少;RFID終端則可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)充到數(shù)十K;

使用壽命長，應(yīng)用范圍廣：

其無線電通信方式，使之在粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性環(huán)境中，工作人員不必身在其中就可進(jìn)行工作。終端的封閉式包裝使得壽命大大超過印刷的條形碼;

標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改：

利用編程器可以寫入數(shù)據(jù)，從而賦予RFID標(biāo)簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能，而且寫入時間比打印條形碼更少;

更好的安全性：

不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上，而且可以為終端數(shù)據(jù)的讀寫設(shè)置密碼保護(hù)，從而具有更高的安全性;

動態(tài)實時通信：

終端以每秒50～100次的頻率與解讀器進(jìn)行通信，所以只要RFID終端所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi)，就可以對其位置進(jìn)行動態(tài)的追蹤和監(jiān)控。

3.半有源RFID系統(tǒng)總體介紹

3.1 系統(tǒng)原理

APS實時定位追蹤系統(tǒng)通過RFID(電子標(biāo)簽)的應(yīng)用，以電子標(biāo)簽作為目前最先進(jìn)的標(biāo)識碼，具備了不易破損、數(shù)據(jù)可靠、使用周期長、有效通訊距離長等特點，是替代條形碼、紅外線標(biāo)識的最佳選擇。將其安裝在受控目標(biāo)上，來作為目標(biāo)的唯一標(biāo)識進(jìn)行追蹤和定位。

工作時，管理人員通過聯(lián)網(wǎng)的無線識別基站追蹤和定位目標(biāo)。

3.1.1 半有源RFID電子標(biāo)簽

半有源RFID電子標(biāo)簽，是集成了有源RFID電子標(biāo)簽和無源RFID電子標(biāo)簽的優(yōu)勢，作為一種特殊的標(biāo)示物。在平時情況，其處于休眠狀態(tài)不工作，不向外界發(fā)出RFID信號，只有在其進(jìn)入低頻激活器的激活信號范圍時，標(biāo)簽被激活后，才開始工作。

3.1.2 半有源RFID自動識別工作原理

結(jié)合低頻激活器，半有源RFID標(biāo)簽，被激活后正常工作。而低頻激活器的激活距離是有限的，它只能在小距離小范圍精確激活，這樣，以低頻激活器為基點來定位，在不同的位置安裝不同的基點，然后在一個大區(qū)域用遠(yuǎn)距離讀寫器識別讀取信號，之后用不同的上傳方式將信號上傳到管理中心，這樣，完成了整個信號的采集，傳輸，處理，應(yīng)用的整個過程。