RFID基本原理及其应用.ppt

射频识别 RFID 技术 张志甜清华大学 射频识别技术张志甜清华大zt05 提纲 RFID的基本原理RFID的应用RFID国内外状况RFID的前景 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的基本原理 RadioFrequencyIdentification是一种无接触自动识别技术 其基本原理是利用射频信号实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID特点 非接触 Nocontact 非对准识别 Nolineofsight 毫秒级读取速度 Miliseconds 多信息同时读取 Simultaneousreadofmultipleitems 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的基本原理 RFID系统包括四个部分 标签 Tag 或应答器 Transpounder 阅读器 Reader 天线 Antenna 数据库和软件 Database software 射频识别技术张志甜清华大zt05 标签 Tag 有源 Active 标签内装有电池无源 Passive 标签内无电池半无源 Semi passive 标签内有电池 但电池只给标签内的芯片供电 从天线耦合能量进来给通讯电路供电 射频识别技术张志甜清华大zt05 标签 Tag 射频识别技术张志甜清华大zt05 无源RFIDTags 如 在零售商店使用的 传统 标签 tags 含有接收天线和小的数据芯片的标签由门道处的天线发出电磁场 由标签反射回一个较弱的带有数据的信号 射频识别技术张志甜清华大zt05 有源RFIDTags 如 军用 交通运输 财产管理标签带有电池传输距离远 100m储存信息多 Kbytes可集成传感器如温度 GPS传感器较昂贵工作寿命短 相比无源 射频识别技术张志甜清华大zt05 系统分类 根据RFID系统所使用射频信号的频率 可将系统分为 低频 30k 500k 高频 13 56MHz 超高频 433 869 915MHz 微波 2 45 5 8GHz 通常采用ISM波段的频率 射频识别技术张志甜清华大zt05 提纲 RFID的基本原理RFID的应用RFID国内外状况RFID的前景 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的应用 零售 配送 Retail Distribution 非接触付款 ContactlessPayment 智能门禁 KeylessEntry 家畜识别 LivestockTagging 药品 Pharmaceuticals 后勤物资供应 LogisticsAssets containers trailers 宠物身份识别 PetIdentification 车辆自动识别 CarIdentification 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的应用 在远距离识别上 高速公路的不停车收费系统是RFID一个较成功的应用 香港已经建立了车辆自动识别系统 驾易通 在约8万辆汽车上安装了电子标签 当装有电子标签的车辆通过装有射频扫描器的专用隧道 停车场或高速公路路口时 无需停车缴费 大大提高了行车速度 提高了效率 基本原理 射频识别技术张志甜清华大zt05 不停车收费系统 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的应用 在供应链管理中的应用 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的应用 南非的丰田汽车制造厂使用RFID进行生产过程的车辆跟踪 不仅用来对喷漆进行监控 甚至在第二期试验中每个零件都被RFID化 出厂时能标记每个零件 在未来的维修中可以凭借RFID来确定零件寿命 丹麦一家公园给孩子带上内置RFID标签的腕圈 可以随时知道孩子的位置 如果孩子一旦离开公园 会自动报警 波士顿在一次马拉松比赛中将RFID标签固定在运动员的鞋子上 使得每一个运动员的比赛时间被详细记录并发送到因特网上 美国在 伊战 中利用RFID对武器和物资进行精准调配 保证前线弹药和物资的供应 射频识别技术张志甜清华大zt05 提纲 RFID的基本原理RFID的应用RFID国内外状况RFID的前景 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 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 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 AIM ISO UID主要代表欧美国家和日本 IP X的成员则以非洲 大洋洲 亚洲等国家为主 EPCGlobal由于综合了美国和欧洲厂商 实力相对占上风 射频识别技术张志甜清华大zt05 EPCGlobal EPCGlobal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 同时由美国IBM公司 微软 Auto IDLab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 EPCGlobal系统是一种基于EAN UCC编码的系统 EAN UCC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位的电子产品编码 在EPC标签2 0规范中采用96 256位的电子产品编码 射频识别技术张志甜清华大zt05 日本UID 主导日本RFID标准研究与应用的组织是T Engine论坛 T EngineForum 该论坛已经拥有成员475家成员 成员绝大多数都是日本的厂商 如NEC 日立 东芝等 但是少部分来自国外的著名厂商也有参与 如微软 三星 LG和SKT T Engine论坛下属的泛在识别中心 UbiquitousIDCenter UID 成立于2002年12月 具体负责研究和推广自动识别的核心技术 即在所有的物品上植入微型芯片 组建网络进行通信 UID的核心是赋予现实世界中任何物理对象唯一的泛在识别号 Ucode 它具备了128位 128 bit 的充裕容量 提供了340 x1036编码空间 更可以用128位为单元进一步扩展至256 384或512位 Ucode的最大优势是能包容现有编码体系的元编码设计 可以兼容多种编码 包括JAN UPC ISBN IPv6地址 甚至电话号码 Ucode标签具有多种形式 包括条码 射频标签 智能卡 有源芯片等 泛在识别中心把标签进行分类 并设立了多个不同的认证标准 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 国内外目前关于低频和高频RFID的应用研究已经比较成熟 目前主要集中在超高频RFID 915MHz和2 45GHz 的开发和应用上 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 我国对于RFID的研究尚处于起步阶段 各方面的标准刚刚开始制定 2006年6月 国家科学技术部等15个部委联合发表了 中国射频识别 RFID 技术政策白皮书 国家鼓励和支持在公共安全 生产管理与控制 现代物流与供应链管理 交通管理 军事应用 重大工程与活动等领域优先应用RFID技术 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 问题1 RFID管理不规范 但供应商能作出正确的选择吗 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 问题2 缺乏世界统一规范的标签 读卡器 数据标准 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 问题3 标签太贵目标是5美分 tag极大地限制了世界范围内的使用 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID国内外状况 问题4 隐私问题标识项的等级问题对人的RFID 射频识别技术张志甜清华大zt05 提纲 RFID的基本原理RFID的应用RFID国内外状况RFID的前景 射频识别技术张志甜清华大zt05 RFID的前景 Frost Sullivan公司的分析 全球RFID市场到2009年 将从2003年的20亿美元增长到100亿元 其中仅安全类的应用将占到30亿美元的市场 供应链将占到40亿美元 全球RFID应用市场分析 安全产品 资产管理和门禁控制管理 射频识别技术张志甜清华