Record-Breaking Frequency of 44 GHz Based on the Higher Order Mode of Surface Acoustic Waves with LiNbO_(3)/SiO_(2)/SiC Heterostructures

Surface acoustic wave (SAW) technology has been extensively explored for wireless communication, sensors, microfluidics, photonics, and quantum information processing. However, due to fabrication issues, the frequencies of SAW devices are typically limited to within a few gigahertz, which severely restricts their applications in 5G communication, precision sensing, photonics, and quantum control. To solve this critical problem, we propose a hybrid strategy that integrates a nanomanufacturing process (i.e., nanolithography) with a LiNbO_(3)/SiO_(2)/SiC heterostructure and successfully achieve a record-breaking frequency of about 44 GHz for SAW devices, in addition to large electromechanical coupling coefficients of up to 15.7%. We perform a theoretical analysis and identify the guided higher order wave modes generated on these slow-on-fast SAW platforms. To demonstrate the superior sensing performance of the proposed ultra-high-frequency SAW platforms, we perform micro-mass sensing and obtain an extremely high sensitivity of approximately 33151.9 MHz·mm2·μg−1, which is about 1011 times higher than that of a conventional quartz crystal microbalance (QCM) and about 4000 times higher than that of a conventional SAW device with a frequency of 978 MHz.

Application of Radio Frequency Identification (RFID) in Dairy Information Management

As a kind of brand-new technology, radio frequency identification management, data control and acquisition. This paper introduced food safety system construction, analyzed the advantages and problems in dairy modem suggestions for solution according to the practical situation. （RFID） plays an important role in dairy information tracing and culture function extension of managing breeding technology, and finally put forward some

Recovery of Collided RFID Tags With Frequency Drift on Physical Layer

In a passive ultra-high frequency(UHF)radio frequency identification(RFID)system,the recovery of collided tag signals on a physical layer can enhance identification efficiency.However,frequency drift is very common in UHF RFID systems,and will have an influence on the recovery on the physical layer.To address the problem of recovery with the frequency drift,this paper adopts a radial basis function(RBF)network to separate the collision signals,and decode the signals via FM0 to recovery collided RFID tags.Numerical results show that the method in this paper has better performance of symbol error rate(SER)and separation efficiency compared to conventional methods when frequency drift occurs.

SIMULATION OF TEMPERATURE FIELD IN ULTRA-HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING AND VERIFICATION

An experimental and numerical study on the temperature field induced in the ultra-high frequency induction heating is carried out.With an aim of predicting the thermal history of the workpiece,the influence factors of temperature field,such as the induction frequency,the dimension of coil and the gap between coil and workpiece,are investigated considering temperature-dependent material properties by using FLUX 2Dsoftware.The temperature field characteristic in ultra-high induction heating is obtained and discussed.The numerical values are compared with the experimental results.A good agreement between them is observed with 7.9% errors.

Design and Implementation of a Low-Power Active RFID for Container Tracking at 2.4 GHz Frequency

In this paper a new active RFID system at 2.45 GHz based on the low-power system-on-chip CC2530 RF transceiver is designed and implemented. Only by using of an integrated multi-channel fast chip, both the MCU and RF operations are done which makes the RFID more reliable and reduces the complexity of the hardware and cost, vividly. This RFID system utilizes the Zig-Bee IEEE 802.15.4 standard in the ISM band. A lot amount of energy is restored by setting Tags in the sleep mode in the most of times. The maximum transmission range of 80 m at the output power of 4.5 dBm is obtained. The main application of this system is for the container identification with precise operation and high accuracy. An active Tag with unique ID is mounted on each vehicle. By enabling the AUTOCRC error detection possibility, minor errors are detected in the received frames. Receiver sensitivity of –97 dBm and current consumption of 1 μA in the sleep mode and 29.6 mA in the active mode are reported.

集成双频无源RFID传感器标签设计

针对超高频和高频RFID传感器由于各自测量距离和使用便捷性而导致应用场合的局限,提出一种集成超高频和高频的双频无源RFID传感器标签设计方法。首先,集成超高频和高频射频供电和数据收发模块,达到超高频和高频双频读写目的;其次,为提高双频RFID传感器标签在超高频模式下的读取距离,采用电荷泵对射频收发芯片输出电压进行升压管理以延长放电时间;然后,为增强传感器标签的通用性,将测量数据集成到高频NDEF消息和超高频用户数据段中。根据以上方法,设计了双频无源RFID温湿度传感器标签。同时搭建了实验平台对电荷泵提升读取距离的可行性和传感器标签功能进行了实验验证。实验结果表明:该传感器标签可以同时支持超高频和高频2种读取模式;使用电荷泵升压能量管理有效提升了读取距离;可通过支持EPCC1G2协议的通用超高频读写器和NFC手机方便地获取传感器测量数据。

RFID技术在食品智能包装和供应链追溯中的应用研究

目的介绍RFID技术,综述其在智能包装、食品供应链追溯的应用进展,以期为RFID技术的发展提供一定的理论基础。方法阐述RFID系统的组成、分类、工作原理及该技术的优点;分析RFID技术在监测食品包装内温度、湿度、pH、气体含量等参数的应用潜力;综述RFID技术在整个食品供应链(生产、加工、储运和销售环节)中的追溯进展;讨论目前RFID技术在实际应用中面临的问题和今后的发展方向。结论通过全面综述RFID技术在智能包装、食品溯源等方面的应用,表明RFID技术在食品领域具有广泛的应用前景,这对食品质量控制具有重要的意义。

基于RFID的笼内小鼠定位跟踪系统设计

常见的定位技术用于笼内小鼠跟踪准确度不高。为提高笼内小鼠定位准确性,提出了一种基于射频识别(RFID)技术的笼内小鼠定位跟踪和行为分析系统,通过放置在饲养笼下方的RFID读写器天线阵列板实现定位跟踪,上位机软件可实时显示小鼠的活动轨迹图以便科研人员对小鼠进行行为分析。通过模拟实验和生物实验,该系统可准确定位4×6阵列中小鼠位置,定位准确率可达95%以上,其中,组成阵列的单元格尺寸仅为45 mm×45 mm。

基于RFID的人体姿态识别方法研究

人体姿态感知是未来智能护理场景的主要挑战之一。然而,视觉技术会涉及遮挡、光线条件、侵犯隐私等问题;可穿戴运动跟踪设备会增加人体负担,降低舒适性。针对以上问题,提出了一种基于射频识别(RFID)的方法进行全肢体姿态估计,能够有效克服遮挡、穿戴舒适性差等问题。首先基于相位差信息提出了一种细粒度肢体运动模型,通过构建似然函数来进行人体关节角度估计;引入正运动学构建多肢体联合运动模型,结合双天线融合算法进行三维关节角度估计;最后结合人体骨骼模型与肢体关节角度来重建人体姿态。实验结果以Kinect 2.0为标准,测得的四肢平均关节角度误差约为6°,平均关节位置误差约为4cm,表明该系统可以有效地实时监测全肢体姿态。

基于切比雪夫混沌映射和PUF的RFID三方认证协议

针对射频识别(RFID)三方认证协议存在的安全需求和资源开销的平衡问题,利用切比雪夫多项式的半群性质以及混沌性质提出了一个基于切比雪夫混沌映射和物理不可克隆函数(PUF)的RFID三方认证协议:使用切比雪夫混沌映射来实现标签、阅读器和服务器三方共享秘密;使用随机数实现协议每轮会话的新鲜性以抵抗重放攻击,同时也实现了阅读器与标签的匿名性;使用PUF函数实现标签本身的安全认证以及抵抗物理克隆攻击。安全分析表明,该协议能有效抵抗追踪、重放、物理克隆和去同步攻击等多种恶意攻击,使用BAN逻辑分析方法和Scyther工具验证了其安全性。与近期协议对比分析表明,该协议弥补了同类RFID协议的安全缺陷,在满足各种安全属性需求的同时尽量平衡硬件开销,契合了RFID硬件资源受限的处境,适用于RFID三方认证场景。

RFID技术在广播电台数字音频系统中的应用研究

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术利用电磁场自动识别和跟踪附着在物体上的标签。该技术分为被动RFID和主动RFID,前者不含电池,通过读取器提供的电磁波激活,后者则含有电池,能主动发送信号。基于此,深入探讨RFID技术在广播电台数字音频系统中的应用,包括音频跟踪、管理及自动化,并通过具体案例分析展示其优化广播运作流程的潜力。

基于RFID的铁路智能管理无人工具室技术研究

结合铁路行业检修特点,针对检修工具种类繁杂、数量多,工具管理效率低的问题,采用RFID射频技术为核心,结合人脸识别等技术,提出了基于RFID技术的智能工具管理室,实现工具借还自动记录与管理。本文从现场调研、技术原理、研制过程和现场实际运用情况等方面详细阐述了铁路智能工具管理室研究过程与实施效果,通过本智能工具管理室可以全面了解工具使用情况,提高了工具管理效率,杜绝了工具遗落在检修现场造成的安全隐患,保障了列车运行安全,实现了检修工具管理信息化,为企业全面信息化提供了技术支撑。

RFID技术在通信数据安全传输中的应用研究

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术作为一种无线通信技术,通过无线电波实现数据的自动识别和跟踪,已广泛应用于商品管理、供应链管理以及门禁控制等领域。随着技术的普及和应用范围的扩大,如何借助RFID技术提升通信数据传输的安全性,防止数据泄露、篡改或非法访问,已成为一个急需解决的问题。文章主要介绍RFID技术的基本原理和不同类型的RFID系统,明确通信数据安全传输的基本要求,包括数据的完整性、机密性以及安全认证等方面。深入探讨RFID技术在通信数据安全传输中的具体应用,包括RFID系统的安全架构设计、加密算法的选择与应用以及认证过程与协议制定,通过采取相应的安全措施,有效提升RFID系统在数据传输过程中的安全性。

基于RFID管理实验室设备实施的关键问题研究

随着高校仪器设备数量的不断增加,智能、高效、数字化、网络化的管理实验室和实验设备已经成为现代化高校的发展趋势。主要考虑使用射频识别(RFID)技术来管理实验设备,实现对仪器设备的批量识别,更加智能高效地管理实验室。重点分析了实施过程中的几个关键技术问题:距离和频率的选择、有源/无源标签的选择、天线的选择、仪器为金属材质的问题、标签冲突防碰撞问题和价钱费用问题,以及附加定位问题等,为高校引入RFID技术管理实验室设备提供了关键技术选择、技术分析和应用。

植入安全工器具RFID标签的无线性能测试分析

电力安全工器具植入射频识别(RFID)标签后具有无线通信、定位、感知、数据交互、工作票联动等功能。针对RFID标签植入工器具后无线通信性能将受工器具材质等因素的影响而下降开展研究:首先,分析了RFID的传输特性与主要性能指标;然后,采用HFSS电磁仿真软件建立植入工器具RFID标签的仿真模型,研究植入深度与材料的介电常数对RFID标签信号传输性能的影响;最后,搭建RFID性能测试平台,测试不同介电常数与植入深度的读取距离以及输入匹配参数和谐振频率,并对不同测试距离的信噪比和接收信号强度指示(RSSI)进行测试。研究表明,RFID标签的植入深度与材质的介电常数将影响RFID的性能,植入工器具的RFID芯片传输距离将减小。

基于反射信号特征的RFID标签和移动终端跨域互联方法

随着物联网、人工智能等技术的飞速发展,基于物联网的“人-机-物”智能感知识别技术成为当前研究的热点方向。在众多的感知识别技术中,射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)作为物联网的核心技术之一,被广泛应用在物流追踪、身份认证和室内定位等各个领域。由于目前广泛使用的个人移动设备并不支持RFID信息读取,限制了RFID技术的大范围应用。针对智能手机不能直接读取RFID标签信息的问题,提出一种利用用户预定义的基于RFID反射信号的手势特征实现面向智能手机和RFID标签之间的跨域互联方法。该方法不需要对部署的RFID系统或智能手机进行任何硬件修改,通过用户在感兴趣标签面前做出手势而产生的RFID相位特征,并与智能手机捕获到的运动传感器数据的相关时间戳进行匹配,从而实现了智能手机与RFID标签的关联配对。最后,通过实验验证了文中提出的跨域互联方法的可行性。

基于纳米材料的无源RFID温度传感器设计

射频识别(RFID)技术与传感器的一体化设计,具有数据采集便捷和部署方便等优点,在智慧农业和食品溯源监测领域具有潜在应用价值。提出一种基于氧化锌(ZnO)/还原氧化石墨烯(RGO)的无源RFID一体化温度传感器设计,传感器天线和电极主要采用微带贴片天线制作,天线及电极结构通过HFSS软件进行仿真设计及优化,然后利用热转印技术在环氧树脂覆铜板上通过化学刻蚀制备图形化电极;传感器的温敏材料为水热法制备的ZnO/RGO纳米复合材料。ZnO/RGO温敏材料阻抗随环境温度发生变化,从而引起RFID射频谐振中心频点偏移,以射频回波损耗和归一化频移来度量环境温度的变化,在10℃~60℃量程范围内,该传感器的温度灵敏度可达0.86 dB/℃,线性度R2=0.99。

柔性无芯片RFID金属裂纹传感器设计

为检测非平面金属结构的表面裂纹宽度,降低传感器成本,设计了一款基于柔性基底的十字形RFID金属裂纹传感器。利用HFSS软件进行传感器结构优化与性能仿真。研究基板材料、厚度、弯曲程度对传感器性能的影响,确定PET柔性基底材料及结构参数;将传感器共形于柱面金属,检测表面裂纹宽度0~2 mm范围内的裂纹缺陷,并对不同裂纹宽度的传感器幅频特性响应进行分析;对传感器样品进行测试,测得其灵敏度可达104 MHz/mm,证实了利用柔性基板传感器检测非平面金属的可行性。所设计的柔性基板传感器可依托大面积印刷技术,为今后在大规模金属结构中高密度部署传感器提供可能。

EPC RFID标签芯片OSC频率校准方法及OSC电路

为解决EPC振荡器的性能差和功耗高的问题,介绍一种EPC C1G2无源RFID电子标签芯片OSC的频率校准方法。基于伪锁相环的理论,利用UHF RFID阅读器下发指令帧头的特定字符作为时间基准,校准RFID标签芯片振荡器的工作频率,将振荡器的频率调整到目标频率,克服因半导体工艺误差引起的振荡器频率偏差,满足UHF RFID标签对振荡器频率偏差的要求。实验结果表明,芯片只需在出厂前进行一次频率校准,并把校准参数存储在芯片的非挥发存储器中,之后在芯片上电时只需从存储器中读取相应的频率校准参数进行设置,而无需再次校准。

模糊贴近度在RFID定位系统中的应用

针对LANDMARC室内定位系统的缺点,提出一种基于模糊最大最小贴近度的射频识别(RFID)室内定位系统.该定位系统将参考标签划分成四个正方形区域,先通过阅读器与定位标签的能量等级确定目标标签所属的正方形区域,再计算目标标签与该区域内的参考标签的模糊贴近度.实验表明,相比于经典的LANDMARC定位系统,该定位系统具有较好的定位精度,所提定位系统可以有效地避开不相关区域阅读器与参考标签对定位的影响.