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粘贴式新型射频卡

阅读次数:次 日期:2013-12-27

项目作者:高二(13)班  邝嘉健

                     高二(8)班   朱健良

                    高二(10)班  卢逸晗

指导教师:段杉杉 蔡小蔓  武静

[摘要]在基于射频识别技术的基础上,分析现今主流的射频卡的优缺点,通过改造创新自制一种粘贴式的射频卡。该作品原理突出、优点明显,对射频卡进行了二次创新,使其可粘贴在其他物体上(如手表、手机、钱包等)。

课题的产生:

高一的时候作者的一次不小心把自己的校园卡(射频识别技术的一种应用)弄坏了,密封在校园卡里的电子标签(TAG)和天线(Antenna)也因此暴露出来,作者细心地发现了这一点,后来便从老师那里了解到射频识别技术的相关知识。作者对此产生了强烈的兴趣,并希望能研发一种更优秀的射频卡。高二的时候作者偶然知道了东莞市有科技创新大赛,便向老师告诉了自己的想法,在老师的指导下,作者查阅了资料和文献,并动手设计研发了一种基于射频识别技术的粘贴式新型射频卡,希望该作品能够使小额支付更加方便快捷。

原理分析:

射频识别技术的基本工作原理并不复杂: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。

射频识别技术,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。常用的有低频(125k~134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频,无源等技术。目前射频识别技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。

优点:

射频识别系统最重要的优点是非接触识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。目前,制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统,导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准,这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。许多欧美组织正在着手解决这个问题,并已经取得了一些成绩。标准化必将刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。

制作过程:

设计制作流程图

更细一步的探讨与设计

作品测试

在实验中遇到的主要问题及解决方法

1、标签的提取

由于电子标签是密封在PVC卡片中的,PVC又具有耐腐蚀、阻燃等优良性质,所以前几次提取标签都没有成功,经过多次尝试,发现用美工刀能够在不损坏标签的前提下把标签提取出来。后来在老师的指导下,了解到丙酮能够软化PVC,用这种方法也能够很好地将标签提取出来。

2、应天线的选择

   起初我们没有制作该作品的经验,就随便地选择了一些较厚的感应天线(0.2mm~0.35mm),后来制作出来的作品不太理想,所以就改用了0.1mm的感应天线,问题也就迎刃而解。

3、签的焊接

   因为在焊接标签的时候高温的电烙铁很容易把标签烧坏。因此我们改用了可调温电烙铁,把温度控制在250℃,成功地把标签与感应天线焊接在一起。

该项目的主要贡献(创新部分)

1、相比传统射频卡,粘贴式新型射频卡能够在一定程度的弯曲。

2、相比传统射频卡,粘贴式新型射频卡能够粘贴在其他物体上。

3、相比印刷式电子标签,粘贴式新型射频卡能在更恶劣的环境下使用。

4、相比高校的手机一卡通,如果把粘贴式新型射频卡粘贴在手机上,即使手机处于通话、没信号、关机等状态,粘贴式新型射频卡依然能够正常工作。

结论:

通过该项目的研究,我们深深地了解到了团体的重要性,知道了只有相互配合,取长补短,才能取得成功。

另一方面,我们也懂得了大量关于射频识别技术的知识,并提高了自己的实践能力,为以后的物理学习打下了良好的基础。

总之,我们从这个课题的研究中,获得的感受十分深刻,并懂得了一个道理:只有把理论与实践结合起来,才能把知识活学活用。