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1、RFID在物联网的应用,RFID系统设计介绍,RFID在物联网的应用,RFID工作原理及简介 RFID系统组成架构 目前RFID行业应用 RFID物联网系统简介 人员定位、车辆识别、资产监控、物流监控、仓库管理 RFID的功能 RFID产品简介 成功案例 企业资质,RFID工作原理及简介,RFID又称为电子标签、远距离射频卡、远距离IC卡、射频标签、数据载体;RFID读写器又称为电子标签读写器、远距离读卡器。 电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换。基于RFID系统的特性,其在集装箱自动识别、仓库管理、不停车收费
2、、车辆出入管理、人员定位,资产监控等领域中正日益得到广泛重视和大面积推广应用。,RFID工作原理及简介,一.根据标签的供电形式分类 依据射频标签工作所需能量的供给方式,可以将RFID系统分为:有源(卡片内有锂电池,主动上传ID号)、无源(通过读卡器发出的感应电流工作)和半有源系统(低频唤醒、高频传输)。 二、根据标签的工作频率分类 1、低频段射频标签 典型工作频率:125K,134K; 低频标签的典型应用有:动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。 与低频标签相关的国际标准有:ISO11784/11785(用于动物识别)、ISO18000-2(125-135k
3、Hz)。低频标签有多种外观形式,应用于动物识别的低频标签。读卡距离在10厘米之内,最远不超过一米。 主要优势:采用CMOS工艺,省电、廉价的特点;工作频率不受无线电频率管制约束;可以穿透水、有机组织、木材等;适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的识别应用(例如:动物识别)等。 劣势主要体现在:标签存贮数据量较少;只能适合低速、近距离识别应用;容易复制,安全性较差。,RFID工作原理及简介,2、高频率电子标签 典型工作频率为:13.56MHz ,可方便地做成卡状。 典型应用包括:电子车票、电子身份证 。 国际标准有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等
4、。工作频率的提高,可以选用较高的数据传输速率。射频标签天线设计相对简单,标签一般制成标准卡片形状。读卡距离一般情况小于10CM。 3、超高频与微波标签 典型工作频率为:433.92MHz,862(902)928MHz,2.45GHz,5.8GHz。 无源标签,射频识别距离一般大于1m,典型情况为46m,最大可达10m以上。 有源标签一般阅读标签距离工作在80米以内,最远可达四五百米。 典型应用包括:移动车辆识别、电子身份证、仓储、物流应用等。 相关的国际标准有:ISO10374,ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930MHz)、-7(433.92MHz
5、),,RFID系统组成架构,系统由数据采集端、信息处理端和数据传输端构成。 信息采集端由读写器、天线和标签构成,负责前端的数据采集。 信息处理端是指管理PC与服务器,负责信息的处理与备份。 数据传输端是指由交换机、网线构成的一个局域网,负责信息的传送。,RFID系统组成架构,监控设备把采集到的数据信息发送给RFID中间件,经过中间件对数据的初步处理后,数据上传给数据库,通过监控管理软件实现集中化、科学化、规范化、人性化的人员监控管理方案。整个系统分两部分: 1、硬件设备:包括RFID标签卡(及其传感器,如:温度、湿度、光敏、压力、开关量等)、RFID读写设备、报警及其他辅助设备。 2、软件系统
6、:包括RFID中间件软件和应用系统管理软件。,RFID在物联网各行业中的应用,1.物流 物流是RFID最有潜力的应用领域之一,美军的军事物流系统将RFID应用推向一个新的高潮,世界各大物流公司,如:UPS、DHL、Fedex等物流巨头都在积极试验RFID技术,以期在将来大规模应用提升其物流能力。可应用的过程包括:物流过程中的货物追踪,信息化自动采集,对机场、车站、港口、码头等的使用,运输过程中结合GPS和GIS系统的跟踪定位等,实现对物资或行李包裹的实时追踪。 2.仓储 各制造企业、商业企业集团对库存的可视化管理。结合RFID和读写器的工作,可实时了解库存的情况,自动化进库,出库,盘点的工作。
7、 3.零售 由沃尔玛、麦德隆等大型超市一手推动的RFID应用,可以为零售业带来包括降低劳动力成本、商品的可视度提高,降低因商品断货造成的损失,减少商品偷窃现象等等好处。可应用的过程包括:商品的销售数据实时统计,补货,防盗等。另外结合会员卡或手机RFID-SIM卡,可实现对商场会员的小额电子支付,移动支付等应用。 4.制造业 应用于生产过程的生产数据实时监控,质量追踪,自动化生产,个性化生产等。在贵重及精密的货品生产领域应用更为迫切。如飞机、汽车制造业,对飞机、汽车零部件生产质量追踪。另外像服装、烟草、高档酒、药品等行业现也已经得到广泛的应用。实现其在仓储管理,品牌管理,单品管理,渠道管理等的过
8、程。,5.军事 军队对枪支,弹药,军用物资的识别与自动化管理,军事物流的应用。哨兵枪械监管,军区大门出入口监管,军队派车管理,电子伤票系统,人员搜救系统等的应用。实现对军队内部的每个人,每件物资,每辆车的监管。 6.交通 高速公路ETC不停车收费系统,环卫车辆监管,出租车稽查,公交枢纽管理,铁路机车识别,智能交通应用:公交优先,智能调度。 7.电力 智能电网中的自动抄表,自动检测各输变电站仪器设备的工作状态,及对电力工作人员的巡检。可及时发现设备故障,避免造成重大的安全事故,提高维护管理水平和工作效率。 8.食品 对水果,蔬菜,生鲜,食品等保鲜度的管理,生猪及其他生鲜食品的追溯,防止食品过期变
9、质。 9.环境 结合温湿度标签和其他传感器可实现的环境的实时监控,可用在湖泊水质监控、森林防火监控,气象的监测等应用。,RFID在物联网各行业中的应用,1.人员定位 在监狱、看守所等,可实现对在押犯人的实时监控定位,也可以对狱警的实时监护。在重要的楼宇大厦,可实现外来人员的定位、跟踪等。 2.车辆识别 在城市车辆管理中可实现出租车稽查,对黑车、套牌车,非法营运车辆的识别监管。在园区出入口可实现对内部和外来车辆的管理。 3.资产监控 对重要、贵重的固定资产、涉密资产实现在位查询、防盗及日常工作的监管。,RFID物联网系统简介,4.仓库管理 实现物资从计划、筹措、库存和出入库数据的上下统一,实现全
10、过程闭环管理。解决“一物多码”、“网络不通”的问题。与企业ERP系统或仓库管理系统实现无缝连接,实现物资出入库盘点自动化。 5.物流管理 冷链物流,实现对食品、药品等在运输路途中温湿度的监控,并实现全程GPS定位跟踪,实现物资交互性监控,物资存储管理信息化、运输途中物资态势透明化、保障管理中心全资可视化等特点,体现现代化物资运输管理水平。 ,RFID物联网系统简介,人员定位系统简介,一、需求背景: 在监狱、看守所等,可实现对在押犯人的实时监控定位,也可以对狱警的实时监护。在重要的楼宇大厦或园区,可实现外来人员的定位、跟踪监管区域报警等。在煤矿及隧道施工人员的定位监护等等。 二、实现原理 在监控
11、人员身上佩戴的标签,结合各区域安装的定位器,通过后台系统的智能判断识别,可实时监控定位人员所在区域或位置。,人员定位系统简介,人员定位系统简介,三、系统功能: 本系统可与原有的管理系统相结合,可以实现: 人员房间级定位 限制区域报警 出入口门禁 人员移动轨迹查询 规定路线巡更 最大限度的在保证楼宇内人员位置、活动区域和移动路线的管理,同时保障限制区域报警功能。,车辆识别系统简介,一、需求背景: 本系统根据不同管理需求,在道路,车库,出入路口设置监控点,主要实现以下两个监控功能:车辆自动识别和车辆自动出入。 针对不同车辆及交通路状实现:公交优先,智能交通等的应用。 对黑车、套牌车及非法营运车辆的
12、识别监督。 二、实现原理 在需要监管的车辆上发放标签,结合道路,车库,出入路口安装的读卡器,通过后台系统的智能判断识别,可实时车辆出入、车辆识别,智能调度。,车辆识别系统简介,三、系统架构 系统分为:管制车辆(附着车辆标签),监控设备(包括读写器,天线),后台控制系统(包括网络传输,交换器,中间件,服务器等)。,三、系统功能: 本系统与智能管理系统相结合,可以实现: 自动识别 读写设备识别到电子标签的信息后,通过后台管理系统实时显示车辆信息,就可以自动跟踪车辆的活动,轻松实现对车辆行踪的实时监控,可实现对公共服务车辆的交通管制。 自动出入 车辆出入监控点时无需停车,所有的识别,判断均由系统远距
13、离自动实现,无需人工干预,杜绝失误和作弊。 智能决策 根据识别车辆的信息实现公交优先、智能调度。根据车辆量大小决策红绿灯闪烁时间。,车辆识别系统简介,资产监控系统简介,一、需求背景: 在军队、政府机关日常办公中,通常会有大量的涉及国家安全、政府安全的涉密资产如笔记本电脑,移动硬盘等。 银行数据中心的服务器存放着大量的重要数据,其价值远远超出硬件成本,需要一套实时监控管理的解决方案。 医院贵重医疗设备,由于人流量大,对这些器械的管理成为医院管理部门最为头疼的难题,资产监控可为这些设备提供一把智能的枷锁,实现全方位,自动化监管,并可大大缩短查找设备的时间,提高设备使用率。,资产监控系统简介,二、系
14、统原理及组成 系统硬件主要由三部分组成,分别是资产标签、RFID监控设备和硬件辅助设备。 1)资产标签: 在传统的U盘,笔记本电脑,移动硬盘中集成了RFID有源标签,普通资产采用条形码。 2)RFID监控设备: 网络读写器和手持机 3)硬件辅助设备: 包括服务器,交换机,有线局域网络,无线局域网点,声光报警设备。,资产监控系统简介,三、系统功能 防拆报警: 涉密资产标签发生异常如:外壳损坏,强行拆除,则系统通过弹出报警信息员。 限制区报警: RFID监控设备实时采集标签信息,如发现资产被带入限制区域监控范围,则系统报警。 快速查找: 通过系统的电子地图,可以快速查找到物资所在的区域或具体位置。
15、 定位跟踪: 监控的区域内,对资产实现定位跟踪,实时查看资产的分布情况及资产移动轨迹。 仓库管理: 从资产采购回来,对资产日常的管理,包括入库,出库,盘点等。,物流管理系统简介,一、背景需求 冷链物流,实现对食品、药品等在运输路途中温湿度的监控,并实现全程GPS定位跟踪。 系统包含了智能立体仓库管理、物资仓库自动化出入库管理、在途物资可视化、大型货场物资可视化管理和全资可视化管理,通过系统智能控制技术,实现物资交互性监控,体现现代化物资运输管理水平。 系统主要通过条形码技术、无线射频识别技术,以及相关读写器,条码扫描设备和信息管理系统,展示物资存储管理信息化、运输途中物资态势透明化、保障管理中
16、心全资可视化等特点。,物流管理系统简介,二、系统组成 集装箱智能标签 安装在集装箱门上,采用RFID技术、传感器技术,实时监测集装箱运输过程中开关门状态、震动信息、温湿度信息、光感信息,并以主动报警、被子动查询等方式发送给车载、手持、固定读写设备。 产品功能与结构 集装箱标签分为标签组件、传感器组件及固定装置三部份组成 其中标签组件需要与外部进行数据交换故放于集装箱体机外边,传感器组件需要与勘测箱体内部环境变化,故置于箱体的内部。,物流管理系统简介,产品功能 超阈值报警:可事先设置温湿度、震动振幅的上限,超过上限值时通过GPRS通知监控中心,或提示给RFID手持机。 路径跟踪:结合GPS和GIS系统可对集装箱或车辆进行实时跟踪。也可配合RFID实现车箱的跟踪定位。 光敏防盗:当集装箱在运输过程中被打开,光线发生变化,可及时通知监控中心,监控中心安排人力防止盗窃事件的发生。 门状态检测:可实时了解集装箱门开启和关闭的状态。 温湿度监控:实时检测箱体内温湿度情况,保证冷鲜食品或贵重医药品在运输过程中的的环境情况。,物流管理系统简介,二、系统功能 系统主要通过条形码技术、无线射频识别技术,以