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1、RFID 基础知识培训2010年,RFID 基础知识培训2010年,无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。,RFID工作原理,RFID系统在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面，电子标签中保存有约定格式的电子数据。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息，被读取器读取
2、并解码后送至电脑主机进行相关处理。,无线射频识别技术（Radio Frequenc,RFID发展历史,RFID发展历史,RFID频段分布,对一个RFID系统来说，它的频段概念是指读写器通过天线发送、接收并识读的标签信号频率范围。从应用概念来说，射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，直接决定系统应用的各方面特性。在RFID系统中，系统工作就像我们平时收听调频广播一样，射频标签和读写器也要调制到相同的频率才能工作。,RFID典型应用频段,RFID频段分布 对一个RFID系统来说，它的频段概念,RFID频段分布2,RFID频段分布2,RFID系统结构,中间件及应用软件,数据协议处理器,标签
3、驱动(射频单元),应用系统,读写器,电子标签,响应单元,编码,存储器,解码,物理接口(调制解调),读数据,写数据,命令,查询,写入,读取,应用程序接口(API),空中接口(Air Interface),芯片,天线,封装,数据,能量,RFID系统结构中间件及应用软件数据协议处理器标签驱动应用系,RFID 产业架构,RFID 产业架构RFID Total Solution 物,RFID系统基本组成,阅读器天线,电子标签,阅读器（Reader）：读取（或写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。,天线（Antenna）：在标签和阅读器间传递射频信号。,标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标
4、签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；每个标签都有一个全球唯一的ID号码UID，UID是在制作芯片时放在ROM中的，无法修改。用户数据区(DATA)是供用户存放数据的，可以进行读写、覆盖、增加的操作。,RFID系统基本组成手持阅读器固定阅读器阅读器天线电子标签阅,手持阅读器,RFID阅读器基本形式,固定式阅读器：固定安装在某个作业位置。分离式阅读器：天线和阅读器分离制造，天线不怕水，阅读器则可以安装在室内一体式阅读器：天线和阅读器集成制造，形体比较简单，但是安装比较地不灵活 手持式阅读器：单纯的手持标签阅读器或带有PDA掌上电脑的阅读器。数据可以通过电缆或者无线传输给电脑/网络。阅读
5、距离较近，作为补检、抽检之用； 发卡器或者标签注册机：标签注册之用，实际上是一个近距离的阅读器。其必须和实际工况中的阅读器同质，包括频率、协议等； 移动式阅读器：可以移动的固定式阅读器。可以作为库房盘点等用。车载阅读器属于移动阅读器； OEM模块； 工业阅读器：特殊场合应用，如防水等,一体式阅读器,桌面式发卡器,移动式阅读器,RF模块,分离式阅读器,手持阅读器RFID阅读器基本形式固定式阅读器：固定安装在某个,RFID标签结构,RFID标签结构,RFID标签类型,按供电方式分：标签分为被动标签(Passive tags)和主动标签(Active tags)两种。主动标签自身带有电池供电，读/写
6、距离较远，体积较大，成本较高，也称为有源标签， 无源电子标签在接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，成本低并具有很长的使用寿命。 按照存储芯片分：标签也被分为只读式标签（read only）、可读写标签（read and write）和CPU标签。 按工作频率分：低频标签（主要应用于动物识别、进出控制、物品追踪、容器识别等 ）、高频标签（典型应用包括电子身份证，电子车票，电子付费，门禁系统等 ）、超高频标签（主要于物流供应链的管理 ）、微波标签（有源标签，用于车辆远距离管理，典型应用为ETC系统）。,低频标签,高频标签,超高频标签,微波标签,RFID标
7、签类型 按供电方式分：标签分为被动标,电子标签天线制造技术,目前，有三种天线制造技术：蚀刻/冲压天线(etched/punched antenna)、印刷天线(printed antenna)和绕线式天线。上述三种天线制作方法分别适用于不同频率的RFID电子标签产品。低频 RFID电子标签天线基本是绕线方式制作而成，高频RFID电子标签天线利用以上三种方式均可实现，但以蚀刻天线为主，其材料一般为铝或铜，UHF RFID电子标签天线则以印刷天线为主。 蚀刻法也称为减法制作技术。其制作流程如下（以铜质天线为例）：首先在一个塑料薄膜上层压一个平面铜箔片；然后在铜箔片上涂覆光敏胶，干燥后通过一个正片（
8、具有所需形状 的图案）对其进行光照；放入化学显影液中，此时感光胶的光照部分被洗掉，露出铜；最后放入蚀刻池，所有未被感光胶覆盖部分的铜被蚀刻掉，从而得到所需形状的铜线圈。蚀刻印制天线因为其精度高，耐用年限长，特性能够与读写器的询问信号相匹配，同时在天线的阻抗、应用到物品上的射频性能等都很好，但是它惟一的缺点就是成本太高。 利用线圈绕制法制作RFID标签时，要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定，此时要求天线线圈的匝 数较多(典型匝数50-l500匝)。这种方法用于频率范围在125-134 KHz 的RFID标签，其缺点是成本高，生产速度慢。 印刷天线是直接用导电油墨在绝缘基板（薄膜）上印刷导电
9、线路，形成天线和电路，又叫添加法制作技术。 主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法，较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。印刷技术的进步及其进一步应用于RFID 天线的制作使RFID标签的生产成本降低，从而促进了RFID电子标签的应用。,电子标签天线制造技术 目前，有三种天线制造技术：蚀刻/,电子标签天线制造技术,电子标签天线制造技术频率工艺典型厂商备注HF绕线法沈阳凯泰、,RFID标签常用名词,RFID标签常用名词,RFID标签芯片品牌及协议,RFID标签芯片品牌及协议品牌型号内存协议飞利浦（NXP）I,RFID标签封装,RFID标签封装公司名称主要产品支持频率生
10、产设备上海集速HF,中国UHF RFID频段标准,频率是国家资源，在我国，851960MHz的频段都已经被现有的应用所占用，涉及的范围包括集群通信、GSM、CDMA等 。 为了更好的推动UHF RFID在我国使用，同时在频率分配上考虑到现有的应用，故推出了试运行UHF RFID频段标准。 920925MHz的频段在我国属于立体声广播传输的频段，是否在全国范围内都 不会影响到原有的应用或者周边的应用并且不会被上述应用所影响，暂时恐怕还难以下定论。840845MHz这个频段目前没有被占用，影响其他应用的可能性要小一些。,中国UHF RFID频段标准 频率是国家资源，在我国，,世界各国频段标准,世界
11、各国频段标准,RFID技术标准现状,目前，RFID还未形成统一的全球化标准，市场为多种标准并存的局面，但随着全球物流行业RFID大规模应用的开始，RFID标准的统一已经得到业界的广泛认同。RFID系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成。目前已经发布或者是正在制定中的标准主要是与数据采集相关的，其中包括电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID标签与读写器的性能和一致性测试规范、以及RFID标签的数据内容编码标准等。后台数据库网络应用系统目前并没有形成正式的国际标准，只有少数产业联盟制定了一些规范，现阶段还在不断演变中。 RFID标准争夺的核心主要
12、在RFID标签的数据内容编码标准这一领域。目前，形成了五大标准组织，分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。EPC Global是由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立，在全球拥有上百家成员，得到了零售巨头沃尔玛，制造业巨头强生、宝洁等跨国公司的支持。而AIM、ISO、UID则代表了欧美国家和日本；IP-X的成员则以非洲、大洋洲、亚洲等国家为主。比较而言，EPC Global由于综合了美国和欧洲厂商，实力相对占上风。,EPC Global是由UCC和EAN联合发起的非盈利性机构，全球最大的零售商沃尔玛连锁集团、英国Tesco等100多家美国和欧洲的流通企业都是EPC的成员
13、，同时由美国BEA公司、IBM公司、微软、Auto-ID Lab等进行技术研究支持。此组织除发布工业标准外，还负责EPCgobal号码注册管理。EPC Global系统是一种基于EANUCC编码的系统。作为产品与服务流通过程信息的代码化表示，EANUCC编码具有一整套涵盖了贸易流通过程各种有形或无形的产品所需的全球唯一的标识代码，包括贸易项目、物流单元、位置、资产、服务关系等标识代码。EANUCC标识代码随着产品或服务的产生在流通源头建立，并伴随着该产品或服务的流动贯穿全过程。EANUCC标识代码是固定结构、无含义、全球唯一的全数字型代码。在EPC标签信息规范1.1中采用64-96位的电子产品
14、编码；在EPC标签2.0规范中采用96-256位的电子产品编码。,EPC Global介绍,RFID技术标准现状 目前，RFID还未形成统一的全球,RFID标准体系-EPC,按照EPC，电子标签系统可以分为：CLASS 0：只读CLASS 1：一次写 入，多次读出CLASS 2：可读写CLASS 3：半主动系统CLASS 4：主动系统,RFID标准体系-EPC,EPC数据编码规则,EPC（Electronic Product Code）产品电子代码，是国际编码组织推出的新一代产品编码体系，原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码则是所有单品都赋予一个全球唯一编码，EPC编码96位（二进制）
15、方式的编码体系。,96位的EPC码，可以为2.68亿公司赋码，每个公司可以有1600万种产品分类，每类产品有680亿的独立产品编码，形象的说可以为地球上的每一粒大米赋一个唯一的编码,因此，能够做到对全世界的每件商品唯一识别。,EPC数据编码规则EPC（Electronic Produc,EPC数据编码规则2,EPC数据编码规则2,RFID标准体系-ISO,国际标准化组织（ISO）以及其他国际标准化机构如国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）等是RFID国际标准的主要制定机构。大部分标准都是由ISO（或与IEC联合组成）的技术委员会（TC）或分技术委员会（SC）制定的。,RFID标准体
16、系-ISO,RFID标准体系-UID,日本的UniquitousIDCenter（UID）主要由日系厂商组成，有日本电子厂商、信息企业和印刷公司等，总计达352家。该识别中心实际上就是日本有关电子标签的标准化组织，提出了的UID编码体系。,UID 编码规则,UID共128Bits，编码没有特别的位码规定，比较灵活,RFID标准体系-UID 日本的UniquitousI,RFID技术特点及优势,RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性的应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可自由工作在各种恶劣环境下：短距离射频产品不
17、怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。其所具备的独特优越性是其它识别技术无法比拟的。主要有以下几个方面：读取方便快捷：数据的读取无需光源，甚至可以透过外包装来进行。有效识别距离更长，采用自带电池的主动标签时，有效识别距离可达到80米以上； 识别速度快：标签一进入磁场，阅读器就可以即时读取其中的信息，而且能够同时处理多个标签，实现批量识别； 数据容量大：数据容量最大的二维条形码(PDF417)，最多也只能存储2725个数字；若包含字母，存储量则会更少；RFID标签则可以根据用户的需要扩
18、充到数10K； 使用寿命长，应用范围广：其无线电通信方式，使其可以应用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境，而且其封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码；标签数据可动态更改：利用编程器可以向电子标签里写入数据，从而赋予RFID标签交互式便携数据文件的功能，而且写入时间比打印条形码更短；更好的安全性：RFID电子标签不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上，而且可以为标签数据的读写设置密码保护，从而具有更高的安全性；动态实时通信：标签以每秒50100次的频率与阅读器进行通信，所以只要RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控。,RFID技术特点及
19、优势 RFID是一项易于操控，简,知名品牌,知名品牌,RFID 业内主要厂商,RFID 业内主要厂商,RFID行业现状,RFID已成为中国应用市场的一大热点，其中：学生电子购票项目：达到1000万张；计量仪表：水表、气表、热能表等将采用电子标签，全国总量将超过3000万张，2008年实现200万张；国家强检的特种设备器具（其中仅压力气瓶全国拥有量多达8000多万个）每四年更新一次，强制检定的计量器具达l亿台件以上；国家药品监督管理：国家药品代码、生产、流通、使用全过程、食品跟踪；纳入国家强制认证（3C认证）、工业产品许可范围和食用农产品安全卫生认证的产品，年生产量数亿件；中国各类证、照（暂住证
20、、车辆各类证件、学生证等），每年签发数量多达5，000万件以上。军车车牌、汽车绿标应用；医护人员胸卡识别应用；门票如大师杯、运动会（如奥运会）、展览会门票（如世博）等应用；图书馆应用：已有超过500万张标签的应用量；物流：烟草一号工程、石化、零售业物流中心试点；制造业：海尔等家电制造企业、一汽大众等汽车制造业在零部件、生产过程中的应用试点；资产管理：电信公司、金融等资产管理应用；,RFID行业现状RFID已成为中国应用市场的一大热点，其中：,RFID技术已经在众多社会经济领域应用，对改善人们生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了重要影响。,RFID应用领域,应用领
21、域具体应用物流物流过程中的货物追踪、信息自动采集零售商,RFID解决方案概览,RFID解决方案概览,国际RFID市场的主导者是美国,(source : , 2008. 6),RFID全球市场占领,国际RFID市场的主导者是美国(source : ,在“产业界对RFID/EPC技术在我国的应用前景的看法”的调研中：有88.1的调研对象认为RFID应用中潜力最大的市场是仓库/运输/物流，35.71的调研对象认为RFID应用中潜力最大的市场是零售/卖场，21.4的调研对象认为RFID应用中潜力最大的市场是汽车行业。调研对象对EPC应用前景的预测：54.05的了解EPC的调研对象认为中国三到五年能达到
22、EPC在托盘级的普遍应用，62.16的了解EPC的调研对象认为中国三到五年能达到EPC在贵重单品级的普遍应用16.22的调研对象认为EPC将会在未来一到两年在托盘级得到普遍应用21.62的调研对象认为EPC将在未来一到两年在贵重物品上得到普遍应用。,中国RFID市场预测,据高科技行业研究机构驰昂咨询(Sinotes)预测，2009年，中国RFID产业市场规模将达110亿元，比2008年增长36.8%，增产速度较之 去年有所放缓。,在“产业界对RFID/EPC技术在我国的应用前景的看法”的调,2008年全球RFID市场分布,2008年全球RFID市场分布（按地区）,2008年全球RFID市场分布
23、（单位：亿美元）,各主要国家的RFID项目数量排名,2008年全球RFID市场分布 2008年全球RFID市场分,国内应用成功案例,仓储物流物流园区RFID仓储管理,物流业，被现代经济学家称为第三利润源，通过先进的信息化管理模式可以节省大量的人力和时间，保证每一批货的出入库效率，有效减少企业物流成本。,此项目中，物流园区中的仓储货架、库位上用铆钉固定SONTEC UHF电子标签，每个电子标签中写入相应的产品信息，通过叉车上安置的读写器自动识别、查询、比对库位、货架、产品信息，可快速、准确获取货架上商品。仓储人员通过UHF手持设备，读取货架、库位标签信息，即方便以后验货，又可以随时查看货物动态，
24、保证产品的安全和流向。,国内应用成功案例仓储物流物流园区RFID仓储管理,X,采用普通的Inlay，在北部粘贴泡棉加厚，标签能读取到，但是无法在恶劣环境下使用（户外）,X,仓储地面在建造时含有铁砂成分，普通的Inlay无法做到抗金属读取，同时地面需经常水洗，普通二次封装标签无法做到IP68之工业防护等级,国内应用成功案例,X 采用普通的Inlay，在北部粘贴泡棉加厚，标签能读取到,IP68防护等级电子标签，高强度封装可适用恶劣的工作环境耐用型电子标签，在叉车磨压过程后能正常使用无论是货架标签还是库位标签，安装在叉车上的读写器保证良好读取性能,国内应用成功案例,IP68防护等级电子标签，高强度封
25、装可适用恶劣的工作环境国内,资产管理南方电网固定资产管理,广州供电局是中国南方电网广东电网公司下属的特大型供电企业，供电面积7,434 平方千米，供电人口953 万，目前有各类变电站共184 座，是安全可靠、技术先进、现代化的电网公司。 南方电网的企业特殊性使得广州供电局在资产管理中仅使用单纯的纸面或传统无法满足资料可视化的需要，企业清查资产或进行设备巡检并了解状况，常常要消耗大量宝贵的时间和人力物力。 为了提高广州供电局的整体管理水平和资产使用效率，降低总体采购成本，广州供电局试点运用先进的RFID技术进行管理。项目中使用了RFID UHF 无源标签。 所要安装设备包括：开关柜、主变室、电抗
26、器、站用变、接地变（安装方式：背胶）。,国内应用成功案例,资产管理南方电网固定资产管理 广州供电局,RFID读写器及天线,在国家电网所属仓库中，设备、工具粘贴RFID电子标签，在仓储门禁处安装RFID读写器及天线设备、工具进出门禁可自动记录型号、数量等信息防止工作人员私自携带设备离开仓库,特种陶瓷基材，尺寸超小，但却拥有超远的稳定读取性,资产管理国家电网固定资产管理,国内应用成功案例,RFID读写器及天线在国家电网所属仓库中，设备、工具粘贴RF,高性价比抗金属耐用型电子标签，在非金属状态下同样保持良好性能,读取性能超强。并有着IP68工业等级。可用在户外恶劣环境下，而此款产品更可在带电设备上进
27、行应用。,国内应用成功案例,资产管理国家电网固定资产管理,高性价比抗金属耐用型电子标签，在非金属状态下同样保持良好性能,资产管理中国建设银行固定资产管理,将标签贴在数据库的机柜上，配合专属天线，实时进行检测设备的运行情况。 在建行北京总行数据中心数据库管理和大连银行数据中心管理使用，在使用过程中，节省人力成本以及防止重大事故的发生，受到客户一致认可和好评。,特种陶瓷基材，优异读取性能；较小尺寸可直接粘贴在小件设备和数据网卡上,远距离稳定读取性能,国内应用成功案例,资产管理中国建设银行固定资产管理 将标签贴在数据库,资产管理银行钱柜管理,将L95-CAM电子标签粘贴在钱箱内测（钱箱外皮的材质为特
28、种基材聚碳酸脂），同时为了提高标签的性能，在标签背面增加了一个铜板以提高读取性能。 采用RFID进行管理后，钱箱进出库时（银行金库）可自动记录，能实时定位钱箱的具体位置。更重要的是杜绝不相关的人员接触钱柜的信息，在不打开箱子的情况下可以识别钱箱中的具体信息。,国内应用成功案例,资产管理银行钱柜管理 将L95-CAM电子标签粘贴在钱,防伪追溯法国葡萄酒原产地防伪认证,由于葡萄酒进入我国的时间不长，国人还无法通过专业知识和实际品尝来正确鉴定酒的优劣、真伪，而购买了仅仅靠广告促销的，所谓的高档的葡萄酒，不仅容易造成消费者对品牌的误解，更切实伤害到商家的整体市场利益。,此款特殊天线设计方式的INLAY
29、将使得电子标签可直接粘贴在酒瓶表面，受液体影响较小，能保证良好的读取效果。,RFID红酒标签,国内应用成功案例,防伪追溯法国葡萄酒原产地防伪认证 由于葡萄酒进入我国的,FASIA（法窖集团）在每一瓶法国葡萄酒上粘贴带有RFID的C.O.I.D（法国原产地红酒认证标志）标签，通过读取该标签，可从服务平台为消费者提供及时、详细、可靠的产品信息，营造安全的消费环境，还将为经销商及供应链成员提供更便利的沟通渠道，降低运营成本，并帮助中法两国政府有关部门对葡萄酒的销售、通关、防伪进行更好的监管。更可通过RFID系统进行红酒文化及原产地的了解、学习！更多的领略其魅力。,国内应用成功案例,防伪追溯法国葡萄酒
30、原产地防伪认证,FASIA（法窖集团）在每一瓶法国葡萄酒上粘贴带有RFID的,防伪追溯 RFID电力防伪铅封,*企业是主要是从事防窃电技术产品防伪封印的科研开发、生产制造、营销服务、技术培训、电力设备安装及施工、电力技术服务为一体的防窃电技术产品铅封防伪封印专业企业。 产品生产的同时把 RFID电子标签嵌入电力防伪铅封表面，电子标签芯片内部写入自主定义唯一性流水编码，读写器扫描可确定该铅封的真伪，通过RFID技术加大了伪造难道，增强了防伪功能。,RFID电力防伪铅封,采用微电子防伪技术，内锁式结构设计，唯一性流水编号，该防伪封印性能可靠、稳定。,特别研制的超小型柔性标签，采用特种材质生产，铅封
31、生产的同时，可通过滴塑的方式直接注塑在铅封内。,国内应用成功案例,防伪追溯 RFID电力防伪铅封 *企业是主要是从,防伪追溯辊环和轧辊全球追溯,S21-CAM UHF电子标签嵌入到辊环和轧辊中，使每个轧辊和辊环都对应唯一的ID号。 在全球进行流通时，可通过此唯一ID进行跟踪、追溯以及售后处理。,国内应用成功案例,防伪追溯辊环和轧辊全球追溯 S21-CAM UHF电子标,政府强检铁路户外资产管理及巡检,高性价比耐用型电子标签，达到IP68的工业等级，满足户外的应用需求,铁路沿线红绿灯及工具柜管理应用，采用RFID进行操作，满足巡检的需求，更提升人员的出勤率。高工业等级的标签产品，更满足户外的需求
32、。,国内应用成功案例,政府强检铁路户外资产管理及巡检 高性价比耐用型电子标签，,食品安全生猪屠宰,生猪批发市场采用RFID系统与自动磅秤系统有机的结合，使得每片猪的重量信息与一个唯一的识别号绑定后自动输入到系统中，做到一一对应。客户选中猪肉后可通过ID号查询并进行结算。 通过采用先进的RFID系统，提供批发市场的信息准确率，快速交易及结算。,RFID特种标签,国内应用成功案例,食品安全生猪屠宰 生猪批发市场采用RFID系,IP68防护等级，可在室外直接使用优异的防震功能，可直接安置在列车上使用。特殊的设计封装方式，电子标签在零下20多度的低温下可正常工作。标签读取性能方面较为稳定，可匹配国产和
33、进口各种读写器的性能。,供应链产品跟踪火车车厢自动识别,国内应用成功案例,IP68防护等级，可在室外直接使用供应链产品跟踪火车车厢,油罐车识别。可以识别这一批油的信息（是属于哪个厂区，油的种类，出厂信息等），以及是否存在安全隐患，每经过一个站台都要检测一下，确保油罐车的安全。贴上去之后客户可以在后台检测到火车出厂时候是否按照固定的线路运行，是否和别的车辆有冲突等等。火车进厂里面的时候可以事先在厂区外部可以识别到火车的运行轨道，以及给出最佳的运行方案，同时减少了很多不必要的步骤。,国内应用成功案例,供应链产品跟踪火车车厢自动识别,油罐车识别。可以识别这一批油的信息（是属于哪个厂区，油的种类,谢 谢 ！,谢 谢 ！,
