RFID货架期指示器简介

 射频识别技术的载体一般都是要具有防水、防磁、耐高温等特点，保证射频识别技术在应用时具有稳定性。就其使用来讲，射频识别在实时更新资料、存储信息量、使用寿命、工作效率、安全性等方面都具有优势。射频识别能够在减少人力物力财力的前提下，更便利的更新现有的资料，使工作更加便捷;射频识别技术依据电脑等对信息进行存储，最大可达数兆字节，可存储信息量大，保证工作的顺利进行。

射频识别技术的使用寿命长，只要工作人员在使用时注意保护，它就可以进行重复使用;射频识别技术改变了从前对信息处理的不便捷，实现了多目标同时被识别，大大提高了工作效率;而射频识别同时设有密码保护，不易被伪造，安全性较高。与射频识别技术相类似的技术是传统的条形码技术，传统的条形码技术在更新资料、存储信息量、使用寿命、工作效率、安全性等方面都较射频识别技术差，不能够很好的适应我国当前社会发展的需求，也难以满足产业以及相关领域的需要。RFID货架期指示器由RFID读写器和RFID微粒构成。RFID技术作为一种快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术，通过对实体对象的唯一有效标志，其可广泛用于生产、零售、物流、交通等各个行业。

RFID货架期指示器优点有：

(1)不需要光学可视、非接触完成识别工作。在冷链物流中，需要对大量食品进行识别，利用RFID技术解决了条形码技术识别速度慢、识别操作复杂等缺点，提高了效率。

(2)工作时无须人工干预、不易损坏，减少了由于人为原因产生的出错概率。由于条形码识别操作过程中容易磨损，使得食品质量不能得到有效的标识，而RFID货架期指示器不需要人工对食品进行干预，通过读取微粒的数据来掌握食品的质量。

(3)可远距离识别运动物体，提高了传统货物在分拣登记信息时候的处理速度。RFID货架期指示器不需要人工操作近距离地读取食品环境与质量信息，通过射频技术，可以远距离完成通信，提高了登记食品质量信息的速度。

(4)能够对食品进行实时监测、评估与预测。传统技术不能根据当前环境的变化而实时地监测、评估与预测食品的质量，这使得食品在冷链物流过程中的质量不能被实时的反映，而RFID货架期指示器通过采集食品的一些质量信息，能够实时地监测食品的质量。

为了实现RFID货架期指示器能够被较好地应用于食品冷链物流中，需要通过对RFID货架期指示器的功耗和多个移动RFID微粒的防碰撞问题进行了研究。论文需要在以下几个方面展开研究：

(1)需要提出时间序列电源管理算法

冷链物流具有较强的行业特殊性，RFID货架期指示器需要在这一过程中实时监测食品的存储环境与质量信息，并需要对数据进行计算和存储，其能量消耗较大。现有的电源管理技术一般都是将以前的状态综合来预测将来的工作状态，不能有效应用在冷链物流中。本文提出了时间序列电源管理算法，该算法根据划分的运行模式对智能RFID微粒进行管理，优化了微粒的功耗与性能之间的平衡。

(2)需要提出智能自适应帧时隙ALOHA防碰撞算法

传统的防碰撞算法一般都是针对于静止的应答器与读写器而设计，而在冷链物流过程中，智能RFID读写器需要读取多个移动的智能RFID微粒。针对这一情况，论文分析了冷链物流环境下RFID货架期指示器在射频通信时存在的三种情况，并总结了这三种情况共同存在的问题：一些微粒将离开稳定通信范围;而一些新的微粒将进入稳定通信范围。针对这一问题存在三个技术难点需要解决，论文通过对智能RFID微粒数量的估计，提出了智能自适应帧时隙ALOHA防碰撞算法，算法的设计思路主要是减少多个移动微粒之间的信息碰撞，并减少微粒的射频通信时间，以此达到降低功耗的目标。

(3)需要设计低功耗的RFID货架期指示器

在上述两项技术的研究基础上，设计低功耗的RFID货架期指示器。

RFID技术加速发展推动智慧零售规模应用：随着RFID技术的广泛应用以及其读写速度快，准确性高的特点，将在商品的扫码中大放异彩。

RFID货架期指示器需解决的问题

在冷藏运输过程中，射频装置运行与典型的行业环境下：首先装置工作于低温、潮湿、机械振动、冲击和大范围金属干扰、电磁干扰等恶劣环境下;其次射频装置要求的识别距离远，能够达到多目标快速识别;最后要具有低功耗、存储容量大、使用寿命长等特点。因此，对RFID货架期指示器的性能提出更高的要求，主要表现在：

(1)应具有低功耗特性。在冷链物流过程中，RFID货架期指示器需要长时间、实时监测食品的质量，能量消耗较大，其主要是采用电池供电的方式，而电池的容量是有一定限度的，不能无限制供电，因此，这就对微粒的功耗提出了较高的要求。

(2)应具有抗干扰能力，数据通信的保密性。食品在运输过程中，由于外界信号会干扰RFID读写器与RFID微粒的通信，这就要求RFID货架期指示器能够具有较强的抗干扰能量和数据通信的保密性。

(3)要求系统具有较高的稳定性和可靠性。RFID货架期指示器需要具有较强的稳定性与可靠性，才能实现对食品实时监测的目标。

(4)能识别多个移动RFID微粒。在食品源、中转站、目的地，RFID读写器需要读取多个移动的RFID微粒，读取的过程中由于信息的不断碰撞和智能RFID微粒的移动，会产生RFID微粒被漏读的问题及功耗问题。