利用RFID技术搭建智能超市

1 引言

射频识别技术应用于超级市场，能迅速查询、调用各商品的信息，能对商品的信息实时改写和对商品进行远距离的群识别，达到宏观管理、实现信息共享、提高工作效率的目的；而且能加快顾客支付速度，提高顾客的满意度和忠诚度，降低超市的风险度。本文主要探讨将RFID技术应用在智能超市中的相关问题。

2 智能超市工作原理

智能超市是融合射频识别技术、计算机通信网络、数据库管理技术于一体的现代化超市，具有运转效率高、风险成本低、管理科学先进、服务品质优良等优点。智能超市最大特点是采用射频识别技术，不需人工对每件商品条码进行扫描，这样可以节约大量的人力和物力，提高效率 ，避免超市出口排长长的队伍。由于射频信号能够穿透衣服等障碍物，这样还可以防止超市商品被盗。超市的每件商品都贴上电子标签，标签内存储的信息包括商品的编码、价格等。当标签进入读写器的识别范围内，标签马上就能被激活，商品所有的信息都能被读写器获取，然后显示给顾客和工作人员。读写器内部采用防碰撞算法，能同时识别多个标签，并且无遗漏。基于RFID的智能超市不但安全，而且快捷，具有很大的市场前景。

对于大型的智能超市，是由多个下属分店、连锁总部、配送中心等机构组成。超市的总部、分店、配送中心往往处于一个城市不同的地理位置，它们各自的局域网服务器需通过Internet方式实现远程连接。智能超市信息管理系统采用分布式数据库结构：即一级数据服务器设在总部，二级数据服务器设在各分店。所有服务器在整体上构成一个分布式数据库系统。

智能超市每个分店由支付系统、进货系统、无线手持终端、管理系统组成，四个系统由计算机网络连接起来。支付系统、进货系统、无线手持终端的核心设备同为RFID读写器，区别在于支付系统是从数据库中删除商品记录，进货系统是向数据库中添加商品记录，而无线手持终端供顾客和工作人员使用。

3 射频识别相关技术

3．1 RFID技术基础及组成

由于射频识别技术综合了射频技术、信息技术、控制技术等多学科的技术，故其表现出多种不同的特征和特性。按照不同的分类标准，可以把市场上的RFID系统按照系统的功能、特性等分类。(1)按照能量供应方式进行分类，可以分为有源和无源。制约RFID技术推广的一种重要因素是成本，故智能超市中RFID系统选用无源标签。(2)按照工作频率分为低频系统、中频系统和高频系统。低频系统主要有125kHz和134．2kHz两种，中频射频卡频率为l3．56MHz，高频射频卡频率主要有433MHz、915MHz、2．45GHz、5．8GHz等。智能超市对射频识别的读写距离和读写速度都有严格的要求，所以本设计方案采用高频射频系统。(3)按调制方式的不同可分为主动式和被动式。由于智能超市使用的是无源标签，其反射调制散射可以确保读写器只激活识别范围内的射频卡。因此在智能超市中选用被动式最合适。

3.2 RFID工作原理

最基本的射频识别系统由两部分组成：一是电子标签，用于存储信息，为被识别对象；二是渎写器，用于读取电子标签信息。电子标签与读写器之问通过耦合实现射频信号的空间耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换。

在典型的磁场中，如915MHz的射频系统中，读写器和标签之间的作用可视同雷达原理模型，电子标签在接收到读写器发出的高频信号后，经过射频检波、倍压、稳压、存储电路处理，转化为电子标签工作所需要的工作电压。在发送电子标签所载数据时，通过一个混频器（逻辑门）将数据信号与中频信号进行调制，并用调制结果控制天线的“阻抗开关”改变天线的发射系数，使得读写器接收到的能量呈现出不同的幅度，从而完成调制和传输过程。