无线射频识别(rfid)技术---绪论

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1、射频识别RFID技术概论,一、射频识别基本概念,二、RFID技术发展,三、 RFID应用现状,四、RFID技术展望,主要内容,五、实训与实践,初识RFID技术,门票高效防伪打击造假，“世博芯”带你畅游,分析与讨论：,上海世博门票,（1）“世博芯”是用什么技术来实现的？ （2）“世博芯”的门票是如何进行防伪打假的？请设想一下未来的演唱会门票会是怎样的？,每个展台附近都部署有RFID 读取器，这样对参展者来说，参观者在展会中走过哪些地方，在哪里驻足时间较长，参观者的基本信息是什么等就了然于胸了，当参观者走近时，可以更精确地提供服务。同时，主办者可以在会展上部署带有RFID 读取器的多媒体查询终端，

2、参观者可以通过终端知道自己当前的位置及所在展区的信息，还能通过查询终端追踪到走失的同伴信息。,初识RFID技术,RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。 自温总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为我国五大新兴战略性产业之一，射频识别技术作为物联网发展的排头兵，得到了飞速的发展，成为市场的热点。 射频识别（RFID）是一种非接触式的自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。,初识RFID技术,自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取

3、被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。 自动识别技术包括条码技术、RFID技术、磁卡识别、光学字符识别、语音识别技术、生物识别技术等,光符号识别&语音识别,光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR），是模式识别（Pattern Recognition，PR）的一种技术，目的是要使计算机知道它到底看到了什么，尤其是文字资料。OCR技术能使设备通过光学机制识别字符。 语音识别研究如何采用数字信号处理技术自动提取及决定语言信号中最基本有意义的信息，同时也包括利用音律特征等个人特征识别说话人。,自动识别技术举例 光符号识

4、别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,自动识别技术,语音识别框架：典型的模式识别系统,自动识别技术,虹膜识别：合适的生物特征,虹膜识别是当前应用最方便精确的生物识别技术，虹膜的高度独特性和稳定性是其用于身份鉴别的基础。 虹膜识别的特点： 生物活性: 虹膜处在巩膜的保护下，生物活性强。 非接触性: 从无需用户接触设备,对人身没有侵犯。 唯一性: 形态完全相同虹膜的可能性低于其他组织。 稳定性: 虹膜定型后终身不变，一般疾病不会对虹膜组织造成损伤。 防伪性: 不可能在对视觉无严重影响的情况下用外科手术改变虹膜特征。,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条

5、形码,自动识别技术,指纹识别技术,从实用角度看，指纹识别是优于其他生物识别技术的身份鉴别方法。因为指纹具有各不相同、终生基本不变的特点，且目前的指纹识别系统已达到操作方便、准确可靠、价格适中的阶段，正逐步应用于民用市场。 指纹识别的处理流程： 通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技术，对活体指纹进行采集、分析和比对，可以迅速、准确地鉴别出个人身份。系统一般主要包括对指纹图像采集、指纹图像处理、特征提取、特征值的比对与匹配等过程。,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,自动识别技术,指纹特征有哪些（总体特征）？,自动识别技术,指纹特征有哪些（局部特征）？,

6、终结点（Ending）：一条纹路在此终结。,分叉点（Bifurcation) ：一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。,分歧点（Ridge Divergence）：两条平行的纹路在此分开。,孤立点（Dot or Island） : 一条特别短的纹路，以至成为一点。,环点（Enclosure）: 一条纹路分开成为两条之后，立即有合并成为一条，这样形成的一个小环称为环点。,短纹（Short Ridge）: 一端较短但不至于成为一点的纹路。,自动识别技术,IC卡技术,IC卡（Integrated Circuit Card），即“集成电路卡”在日常生活中已随处可见。实际上是一种数据存储系统，如有必要还

7、可附加计算能力。 一个标准的IC卡应用系统通常包括：IC卡、IC卡接口设备（IC卡读写器）、PC，较大的系统还包括通信网络和主计算机等，如图所示。,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,自动识别技术,CPU卡：按交换界面分类,自动识别技术,条形码技术,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,条码技术是在计算机应用发展过程中，为消除数据录入的“瓶颈”问题而产生的，可以说是最“古老”的自动识别技术。 条形码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记。当使用专门的条形码识别设备如手持式条码扫描器扫描这些条码时，条码中包含

8、的信息就转化为计算机可识别的数据。 目前市场上常见的是一维条形码，信息量约几十位数据和字符；二维条形码相对复杂，但信息量可达几千字符。,自动识别技术,条形码技术：一维条形码,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,一维条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记。普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。 一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符)、终止符、静区（后）。,自动识别技术,EAN-13码,一维条形码：译码原理,激光扫描

9、仪通过一个激光二极管发出一束光线，照射到一个旋转的棱镜或来回摆动的镜子上，反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面，光线经过条或空的反射后返回阅读器，由一个镜子进行采集、聚焦，通过光电转换器转换成电信号，该信号将通过扫描期或终端上的译码软件进行译码。,自动识别技术,一维条形码：典型一维条形码制比较,自动识别技术,条形码技术：二维条形码,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,二维码利用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制

10、相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。 二维码具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。,自动识别技术,条形码技术：二维条形码,自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码,目前，世界上应用最多的二维条码符号有Aztec Code、PDF147、DataMatrix、QR Code、Code16K等。,Code 16K,DataMatrix,PDF147,Aztec Code,QR Code,

11、自动识别技术,一维条形码与二维条形码的比较,一维条形码特点： 可直接显示内容为英文、数字、简单符号； 贮存数据不多，主要依靠计算机中的关联数据库： 保密性能不高； 损污后可读性差。,二维条形码特点： 可直接显示英文、中文、数字、符号、图型； 贮存数据量大，可存放1K字符，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库； 保密性高（可加密）， 安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息。,自动识别技术,RFID与其它系统的比较,RFID的技术特点,RFID不仅仅是改进的条码 非接触式，中远距离工作 大批量、由读写器快速自动读取 信息量大、可以细分单品 芯片存储，可多次读取 可以与其他各种传感器共同使用,

12、RFID的发展历史,（1）RFID防伪技术在二代身份证上的应用,生活中的RFID技术,带有RFID芯片的第二代身份证及读写设备,利用二代身份证的优势：,1）拥有视读和机读两种方式 ； 2）防伪性好，身份证和阅读器之间的通信是经过加密的 。,（2）典型应用汽车防盗,RFID汽车防盗锁,RFID汽车防盗锁的基本原理 ：,汽车防盗是射频识别技术的较新应用。已经开发出足够小的应答器，能够封装到汽车钥匙里。该钥匙中含有特定的应答器，在汽车上装有阅读器。当钥匙插入到点火器中时，阅读器能够辨识钥匙的身份。如果阅读器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。,生活中的RFID技术,（3）RFID远

13、距离识别停车场管理系统,RFID远距离识别车辆管理系统示意图,生活中的RFID技术,生活中的RFID技术,（4）超市应用,（5）医疗产业,生活中的RFID技术,（6）物流产业,（7）服饰业,生活中的RFID技术,（8）智能图书馆,生活中的RFID技术,1.全球RFID产业发展现状 1）国外RFID产业发展现状,RFID技术发展现状,从全球来看，美国已经在RFID标准的建立，相关软硬件技术的开发、应用领域走在世界的前列。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准。在封闭系统应用方面，欧洲与美国基本处在同一阶段。日本虽然已经提出UID标准，但主要得到的是本国厂商的支持，如要成为国际标准还

14、有很长的路要走。,2）我国RFID产业发展与政策支持现状,2006年6月9日，我国15个部委联合编写的中国射频识别（RFID）技术政策白皮书正式以国家技术产业政策的形式对外公布，作为我国第一次针对单一技术发表的政策白皮书，为我国RFID技术与产业未来几年的发展提供了系统性指南。随后，科技部确定了国家先进制造技术“863计划”中的19个方面的课题的专项资金，共计1.28亿元，支持RFID技术在我国的研发与应用；信息产业部在2007年正式发布800/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定的通知，规划了800/900MHz频段RFID技术的具体使用频率，扫除了RFID正式商用的技术障碍，为

15、RFID大规模普及提供了重要保障。国家切实可行的政策指导规划和实实在在的项目支持，极大地促进了RFID产业的发展，我国RFID发展进入了快车道。,2. RFID技术发展趋势,RFID结合感测装置 RFID结合人体 RFID结合显示装置 结合定位功能的卷标 印刷技术于卷标制造 水中读取标签技术 金属中读取标签技术,RFID技术发展趋势,RFID结合感测装置,TempSens 有64种范本及读物 三种模式 间隔（2秒至18小时） 超出范围事件 超出范围过大或过小 （罐装食品等的）货架寿命耐储时间：18个月多 应用于易腐坏的食物、药品,RFID技术发展趋势,RFID结合人体,VeriChip（侵入式

16、感测装置）,RFID技术发展趋势,RFID结合显示装置,前摄显示：大型显示装置具有传感器可侦测周围之环境与人 人与人的感觉和互动 虚拟社群?实体社群,电子档案 (WWW),实体卷标 (RFID),真实的互动,+,=,RFID技术发展趋势,结合定位功能的卷标,由读取器接收到主动式RFID卷标所发射讯号之强弱，来判定主动式RFID标签与读取器之间的距离,左上角蓝色圈圈代表着，这台读取器有效的判定区域，也就是说当这台读取器有接收到某一个有效强度的卷标讯号时，则该卷标的所在位置，就在这个蓝色圈圈内,(系统架构),(读取器之室内布置图),RFID技术发展趋势,印刷技术于卷标制造,RFID标签的成本障碍 印刷技术在标签成本上的优势 导电油墨的推动力 直接印刷天线技术的研究,(制作 RFID 天线的机器、导电油墨 ),RFID技术发展趋势,水中读取RFID技术,利用低频频段 近场原理 读写器 DSP整合 特殊改良的水中天线,(图：水试所电子报),RFID技术发展趋势,金属上读取RFID技术,RFID技术发展趋势,物品与物品之间的“物联网”,信息、数据流转的“移