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1、第四章第四部分 射频技术RFID,2,RFID概念、组成和原理,1,2,RFID应用案例,3,4,7,内容：,RFID在我国的发展,1.RFID概念、组成和原理,RFID的组成组件,RFID系统有三个主要的组成组件，分别是： -标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； 读写器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式； 天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。,标签,RFID Tag依本身具电源与分可区分为：被动式、半被动式和主动式。,被动式,由天线线圈收集电磁波产生运作时所需要的电力，优点是
2、没有电池、体积小、价格便宜、寿命长；缺点是只能只读以及通讯距离较短。,回目錄,频率范围：125kHz - 2.45GHz 读取范围：10cm- 5m 被动式RFID的优势: 成本较为低廉 轻便短小 国际标准渐趋成型 被动式RFID的劣势: 读取范围较有限 易受金属及液体干扰 读取数据的整体表现较不稳定,回目錄,被动式RFID适用于以下情况： 需要大量的tags 不重复使用tags 仅须读取5-7m以内的数据 在毫无金属与液体的读取环境中 主要的使用是储存识别数据，例如货物的编号、规格等，常见的应用包括像动物芯片、智能卡、防盗及门禁管理等。,半被动式 半主动式类似于被动式，不过它多了一个小型电池
3、，电力恰好可以驱动标签IC，使得IC处于工作的状态。这样的好处在于，天线可以不用管接收电磁波的任务，充分作为回传信号之用。比起被动式半主动式有更快的反应速度，更好的效率。,回目錄,主动式 内有电池，由于电力供应充足所以数据通讯距离较长，可重复读写，内存容量较大，甚至可达1MB；缺点是体积较大且需要更换电池，而且价格比较昂贵，使用寿命较短。,回目錄,主动式RFID频率范围：433MHz 读取范围: 100-300m，需搭配天线 Tags内建移动传感器，可依据不同状况调整信号频率 。 适用金属环境、长距离范围，以及变动性高的区域。 可应用于军事、医疗、运输管理或某些工业的用途,回目錄,Tag的三种
4、格式,Class0 只读 只能读取不能作任何写入，这是最基本类型的电子标签，在出产时就将EPC（Electronic Product Code）写入芯片，并且无法对EPC做更改。 Class1 只可写入一次 这是可写入一次的电子卷标，这一种卷标在出产时不会写入资料，购买的厂商可以利用编码器加入信息。像Wal-Mart要求其供货商使用的就是这种的电子标签。 Class2 可擦写 这是可重复读写的电子卷标，适合用来储存货品编码外的很多数据，例如有效日期、产地或其他参考编号等。由于所写入的数据会较多，所以卷标内存容量也较大。,-读写器(Reader)，或称辨识器、读码机等，主要是用来读取电子卷标，使
5、用射频信号，所以不需要与电子卷标接触即可读取数据，并且分为只可读及可擦写两种，传感器会与计算机连接，将得到的数据传送至系统上作辨识或后续处理。 -天线(Antenna)，在嵌入RFID Tag的物品上会置入天线，用来传递电子卷标和传感器之前的射频信号。,RFID的基本原理,RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，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），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；读写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。 以被动式的Tag
6、为例，未进入读写器的感应范围时，Tag是完全静止的，只有当Tag进入感应范围时才会转为启动的状态。传感器不只供给Tag电力，像时间参数及标签内容等数据也是透过读写器来传送。读写器除了具备无线电模块、控制芯片、及感应装置外，通常还会有RS231、RS485等的接口，让接收的数据传送到计算机或控制系统端。,RFID的基本原理,RFID的优点,体积小 多变的形状 可擦写 同时处理多个电子卷标 读取速度快 重复使用 记忆容量大,安全性高 主动式感应 非接触式传输 穿透性 可抵抗恶劣环境 寿命长,RFID的应用类型,1）EAS系统 2）便携式数据采集系统 3）物流控制系统 4）定位系统,1）EAS 系统
7、,EAS（Electronic Article Surveillance）又称电子商品防窃（盗）系统，是目前大型零售行业广泛采用的商品安全措施之一。 EAS系统主要由三部分组成：检测器（Sensor）、解码器（Deactivator）和电子标签（Electronic Label and Tag）。,EAS 系统：电子标签,电子标签分为软标签和硬标签，软标签成本较低，直接粘附在较“硬”商品上，软标签不可重复使用；硬标签一次性成本较软标签高，但可以重复使用。硬标签须配备专门的取钉器，多用于服装类柔软的、易穿透的物品。 软标签 硬标签,EAS 系统：解码器,解码器多为非接触式设备，有一定的解码高度，
8、当收银员收银或装袋时，电子标签无须接触消磁区域即可解码。也有将解码器和激光条码扫描仪合成到一起的设备，做到商品收款和解码一次性完成，方便收银员的工作，此种方式则须和激光条码供应商相配合，排除二者间的相互干扰，提高解码灵敏度。,EAS 系统：检测器,检测器一般由发射器和接收器两个部分组成。其基本原理是利用发射天线将一扫描 带发射出去，在发射天线和接收天线之间形成一个扫描区，而在其接收范围内利用接收天线将这频带接收还原，再利用电磁波的共振原理来搜寻特定范围内是否有有效标签存在，当该区域内出现有效标签即触发报警。未经解码的商品带离商场，在经过检测器装置（多为门状）时，会触发报警，从而提醒收银人员、顾
9、客和商场保安人员及时处理。,EAS 系统作用,1. 防止失窃。调查显示，安装有EAS系统的商家失窃率比没有安装EAS系统的商家低60%70%。 2. 简化管理。EAS系统能有效地遏止“内盗”现象，缓和员工和管理者的矛盾排除员工心理障碍，使员工全身心投入到工作中去，从而提高工作效率。 3. 改善 购物 气氛。改变“人盯人”的方式，EAS系统能给消费者创造良好轻松的购物环境，让其自由地、无拘无束地选购商品。 4. 威慑作用。 5. 美化环境。,2.RFID在我国的发展,25,我国相关政府部门通过颁布政策、规划，实施专项，制定标准，组织产业队伍，启动应用试点等工作引导RFID的发展。,2004年国家
10、金卡工程将RFID应用试点列为重点工作，积极而又稳妥地推动其发展,国家中长期科学和技术发展规划纲要（ 2006-2020年）列入相关内容,2006-2020年国家信息化发展战略,2006年国务院15个相关部门达成共识並联合颁布了 中国射频识别（RFID）技术政策白皮书,2007年列入当前优先发展的高技术产业化重点领域指南,2007年列入高技术产业发展“十一五”规划,2008年列入国家金卡工程（2008-2013年）发展规划,RFID是二十一世纪最具发展前景和变革力的高新技术，中国政府高度重视其发展。,26,金卡工程等国家信息化重大工程建设启动了RFID应用,金卡工程,工信部,发改委,核高基项目
11、,国家金卡工程协调领导小组办公室2004年率先将RFID应用列为重点工作，有效推动了中国RFID标准、产业与应用的发展,工信部电子信息产业发展基金支持RFID发展，从产品研发、应用开拓、移动支付等相关标准制定等多次立项资助,发改委2008年支持首批信息化试点工程，将RFID 列入重点工程，支持了17个项目，这对带动RFID产业与应用发展有重要作用,工信部和科技部的“核高基”重大科技专项，将RFID专用芯片自主研制列入，将推动RFID核心技术产品的自主研发,科技部,科技部“863”计划先后启动两批RFID专项课题，以及UWB超宽带项目的发布，均推动了RFID的发展,27,技术的准备为RFID发展
12、奠定了基础,2005年10月信息产业部批准成立了RFID电子标签标准工作组，坚持自主创新与开放兼容相结合，以企业为主体，联合社会各方面力量，开展RFID标准的预研和制修订工作。目前有注册企事业 91家，设立了七个专题工作组。,2006年国家金卡办增设並成立了RFID应用工作组，目前有23个部委（行业）参加该工作组，共同推动金卡工程RFID应用工作。,2007年4月信息产业部发布了800/900MHz频段射频识别（RFID）技术应用试行规定的通知（信部无2007205号）。明确使用频率为840-845MHZ和920-925MHZ。,2006年RFID标准工作组上报国标计划9项，部标计划10项。目
13、前正在研制的国标项目共24项。2008 年国标委新批17项国家标准制定计划，加上2006年前已下达的RFID标准计划7项，共有24项列入国标研制计划。,LFHF低高频产品日益成熟，形成较完整产业链。UHF超高频芯片已研发成功，国产UHF读写机具已量产，WF机具也已生产。各类标签产品国内已能生产。国内RFID自主创新、集成创新技术与产品不断涌现。,28,中国RFID标准制定顺利向前推进,坚持自主创新与开放兼容相结合的原则，制定符合中国国情的RFID标准，积极参与相关国际标准的制定； 坚持开放，广泛开展国际合作，借鉴国外成熟标准，实现互连互通和资源共享； 建立中国RFID自主标准体系，逐步形成核心
14、技术标准和行业应用标准； 建立中国自主的物品编码体系，以形成跨行业、全国统一的信息交换和资源共享体系； 坚持对外开放，加强国际合作，努力争取将我国自主标准上升为国际标准或将具有我国自主知识产权的技术纳入国际相关标准中； 允许国际通用行业标准与特定领域自主标准共生共荣。,中国制定RFID标准的原则,形成能够支撑产业及应用发展的标准体系； 研究及制定符合中国无线电频率管理政策和规定的空中接口标准； 研究及制定编码和编码应用规则、产品和应用标准； 制定相关测试规范； 制定手机近场通信的标准、移动支付的标准等； 研究标准之间的互联互通与设备间的互操作； 建立具有自主知识产权的公共服务体系标准； 建立科
15、学、公正的相关测试及安全检测标准体系。,中国RFID标准包涵的内容,29,国家金卡工程建设务实推动了RFID的应用,国家信息化 重大工程,金卡工程RFID应用试点涉及面广,2008年金卡工程新增RFID试点,国家金卡工程RFID应用试点项目涉及电子票证与身份鉴别、动物追踪/食品、药品安全监管、工业生产管理/煤矿安全管理、电子通关与路桥收费、智能交通与车辆管理、供应链管理与现代物流、危险品与军用物资管理、贵重物品防伪、票务及城市重大活动管理、图书及重要文档管理、数字化景区与旅游等，推动了RFID在各个领域的应用。,2008年国家金卡工程新增的RFID试点项目有 RFID铁路及地铁自动售检票（AF
16、C）行业应用试点、基于RFID的城市智能交通系统、CNG汽车气瓶监管应用示范工程、RFID在军事领域的应用、集装箱电子封条与远洋运输、RFID物流仓储应用及实训基地的试点、驾驶员培训计时收费及车辆管理试点项目、RFID公务员信息卡管理系统试点等。,金卡工程RFID试点城市包括94年批准的金卡工程首批12个试点省市；专门申报RFID应用试点的有：青岛、宁波、上海、杭州、天津、成都等。,自2004年国家金卡工程将RFID列为重点工作开始，金卡工程每年都推出新的RFID应用试点工程。,金卡工程,RFID应用试点,30,发改委,科技部,各相关部委设专项积极推动RFID的发展,国家发改委在“信息化试点工作重点”中正式列入“无线射频技术”（RFID），重点鼓励交通、铁道、邮政、公安等部门开展相关应用试点工程建设。重点包括车辆电子牌照试点工程；路网动态监测和高速公路全国联网自动收费试点工程；物品动态管理试点工程，以创新业务
