基于射频识别技术的商品自动和付款系统的研究和设计.docVIP

基于射频识别技术的商品自动扫描和付款系统的研究设计 莫锦河 袁雪 李媛 王鑫鹏 王家海 中国海洋大学本科生研究发展计划项目组 【摘要】 本文主要介绍了由物联网的概念而引出的利用射频识别技术实现商品信息的扫描和用户的付款结合为一体的系统。对于系统所涉及的基本原理，以及系统的硬件、软件部分如何实现进行了实践。使用电子标签的序列号作为识别商品的唯一身份，创建数据库，通过数据库编程来控制读写器，读取在数据库中的商品的各种信息，与此同时，实现用户自动付款。现阶段，由于电子标签会影响商品成本，所以暂时不能普及，相信随着技术的进步，这个系统会给人们的生活带来很大的便利。 【关键词】物联网 射频识别技术 Visual Studio 2010 数据库 0引言 物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络。其实质是利用射频自动识别技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。射频识别即RFID（Radio Frequency Ientification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 1基本原理 本系统以射频识别技术为基础，设计一套能够自动扫面商品的电子标签，并且能同时实现用户付款的系统。一套完整的RFID系统，是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据， 送给应用程序做相应的处理。结合Visual Studio 2010和数据库相关的编程可以实现商品的自动扫描和付款。 2硬件部分 2.1 RFID电子标签 电子标签的作用是存储商品的相关信息，例如生产日期、保质期、产地、材料等信息。从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物，并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。 从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。 电子标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 根据各种商品的形状、材质等因素，我们选择PVC材料制作的有背胶的可粘贴的电子标签。具体参数如下：尺寸：（长）98×（宽）18mm；符合标准： ISO/IEC 18000-6C、EPC Class1 Gen2；适用载波频率： 860～960MHz；工作模式：无源；读写工具：读写器与天线；使用寿命：写10万次，数据保存10年；读取距离：0-5米。 2.2读写器 读写器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。读写器主要功能： 1）唤醒标签：只有被唤醒的标签才能与读写器进行通信，防止系统外其它标签的干扰，确保读写器与本系统标签信息交换的可靠与准确。 2）读取标签数据：不仅可以读取标签的ID号，还可读取指定标签存储区的数据；不仅可以读取单个标签的数据，而且可以同时读取天线波范围内的多个标签的数据。 3）写入标签数据：可以向指定的标签存储区写入数据。 4）可以直接与具有标准韦根W26、W34接口的控制设备连接，无需开发，使用简便。 5）通过标准通信接口与控制器或PC机相连，进行数据通信与交换。 图1 系统所使用的读写器示意图 3、软件部分 3.1 Visual Studio 2010 Visual Studio是微软公司推出的开发环境。是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境。其集成开发环境（IDE）的界面被重新