RFID基础知识ppt课件

RFID基础知识 winnix培训资料 目录 国际RFID应用射频识别 RFID 技术RFID简介标签ic参数filpchip天线InlayRFID读写器模块天线中间件RFID标准物联网概念中RFID的应用电子标签行业选择案例 珠宝 附录 国际RFID应用 行李包裹自动识别 非接触电子钥匙 集装箱自动分类管理 废品分类管理 仓库物品管理和分类 生产线自动化及在线检测 非接触度表 轮胎实时检测 现代化机场管理 现代化医院管理与监测 物流实时管理 资产管理登记 商场货物 图书馆书籍管理 停车场不停车收费和管理 POS机 国际RFID应用 续 在行业应用方面 国外主要是零售业 制造业 政府 医药 物流等行业广泛应用RFID技术 RFID简介 RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写 即射频识别 RFID是一种非接触式的自动识别技术 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据 射频识别系统的组成 电子标签 Tag 阅读器 Reader 天线 Antenna 中间件 Middleware 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 优势主要有以下几个方面 读取方便快捷识别速度快 能够批量识别 数据容量大使用寿命长 应用范围广环境和放射性环境标签数据可动态更改更好的安全性动态实时通信 RFID系统基本原理 RFID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 被动式Rfid系统的基本工作流程是读写器发出射频信号 产生磁场标签进入磁场后 接收解读器发出的射频信号 产生感应电流凭借所获得的能量激活电子标签内的芯片 发送出存储在芯片中的产品信息 或者主动发送某一频率的信号 数据传送至天线天线反射信号 回传信息至读写器解读器读取信息并解码送至中央信息系统进行有关数据处理 RFID系统的分类 依据电子标签供电方式的不同 电子标签可以分为有源电子标签 Activetag 无源电子标签 Passivetag 半无源电子标签 Semi passivetag 依据频率可分为低频电子标签 LF 125KHZ 134 2KHZ高频电子标签 HF 13 56MHZ超高频电子标签 UHF 433MHZ 840 960MHZ微波 2 4G 5 8GHZ依据标签封装形式可分为信用卡标签 线形标签 纸状标签 玻璃管标签 圆形标签及特殊用途的异形标签等 按耦合方式分电感耦合方式和反向散射耦合方式 射频信号的耦合类型 电感耦合 变压器模型 通过空间高频交变磁场实现耦合 依据的是电磁感应 一般适合于中 低频工作的近距离射频识别系统 典型的工作频率有 125kHz 225kHz和13 56MHz 识别作用距离小于1m 典型作用距离为10 20cm 电磁反向散射耦合 雷达原理模型 发射出去的电磁波 碰到目标后反射 同时携带回目标信息 依据的是电磁波的空间传播规律 一般适合于高频 微波工作的远距离射频识别系统 典型的工作频率有 433MHz 915MHz 2 45GHz 5 8GHz 识别作用距离大于1m 典型作用距离为3 l0m RFID天线与标签 无源标签 有源标签 电子标签内部结构 芯片 天线 电子标签是射频识别系统的数据载体 无源电子标签由标签天线和标签专用芯片组成影响标签性能的因素标准性能验测技术不同频段技术标签晶片性能标签天线设计特性标签封装材质标签制造品质标签贴附物体材质标签贴附物体之内容物 标签常用芯片品牌 TI EM等各大半导体厂家也均有RFID产品 ic主要参数介绍 1 工作频率 2 符合协议 3 数据传输速率 4 安全要求 5 存储容量 6 防碰撞性能 7 使用及储存环境 8 封装形式 不同频率标签简介 电子标签标准 电子标签的通信标准是其芯片设计的依据 目前国际上与RFID相关的通信标准主要有如下几种 ISO IEC14443标准 13 56MHz ISO IEC15693标准 13 56MHz ISO IEC18000标准 涉及125KHz 13 56MHz 433MHz 860 960MHz和2 45GHz等频段 EPC标准 包括Class0 Class1和Gen2等三种协议 涉及HF和UHF两种频段 Class 0 Gen 1 仅能读取 Read Only Class 1 Gen 1 写一次 读多次 Write Once Read Many Class 1 Gen 2 写多次 读多次 Write Many Read Many Class 2 可写多次 并有其他功能如加密或 Re writablewithextrafunctionality encryption ISO IEC相关RFID标准 存储BIT示例EPC 产品电子编码 采用96位码 二进制 的编码体系可以为2 68亿个公司赋码 为680亿个独立产品编码 倒装芯片 Flip Chip 装配技术 天线 不同频段天线特性 Inlay RFID读写器 RFID阅读器 读写器 通过天线与RFID电子标签进行无线通信 可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作 典型的阅读器包含有高频模块 发送器和接收器 控制单元以及阅读器天线 RFID读写器 RFID读写器对标签的操作识别 Identify 读取UID读取 Read 读取用户数据写入 Write 写入用户数据RFID读写器关键技术简析 1 标签的能量供应 2 标签到阅读器的数据传输 3 数据传输的完整性与安全性 4 多目标识别技术 反碰撞算法 RFID读写器天线 对于近距离13 56MHzRFID应用 10cm 比如门禁系统 天线一般和读写器集成在一起 对于远距离13 56MHz 10cm 1m 或者UHF频段 3m 的RFID系统 天线和读写器采取分离式结构 并通过阻抗匹配的同轴电缆连接到一起 读写器由于结构 安装和使用环境等变化多样 并且读写器产品朝着小型化甚至超小型化发展 天线设计面临新的挑战 中间件 Middleware EPC中间件实现RFID读写器和后端应用系统之间的信息交互 捕获实时的信息和事件 或上行给后端系统 或下行给读写器 EPC中间件采用标准的协议和接口 是连接读写器和信息系统的纽带 如 Savant软件就是处在解读器和Internet之间的中间件 解读器把从传感器和电子标签上的信息读取出来 送到Savant Savant具有数据平滑 数据校验以及数据暂存等功能 数据经过Savant处理后 传送到Internet 1 分布式结构2 数据校对3 解读器协调4 数据传送5 数据存储6 任务管理 RFID 电子标签 产业链 芯片设计 生产 测试 划片 触点加工天线设计 生产芯片封装 倒装芯片 flipchip 或线绑定 wirebond 印刷 成卡 标签生产识读设备研发与生产中间件 应用软件 物联网应用单位标准组织 国家RFID管理部门 可乐公司给它生产的每一罐可乐加上一个射频识别 RFID 标签 标签很便宜 每个大约5美分 它含有一个独一无二的产品电子代码 EPC 存储在标签的芯片里 这个微芯片只有400微米见方 比一粒砂还小 标签带一个微型的射频天线 1 给产品加上射频识别标签 零售行业RFID标签应用实例 2 给包装箱加上识别标签 有了这些标签 公司可以用全自动 成本效益高的方式 对可乐罐进行识别 计数和跟踪 可乐罐装箱 箱子本身也有自己的RFID标签 后 装进带标签的货盘 3 解读器对标签进行识读 可乐货盘出厂时 装货站门楣上的RFID解读器发出的射频波射向智能标签 启动这些标签同时供其电源 标签 苏醒 过来 开始发射各自的EPC 解读器每次只让一个标签 发言 它快速轮流地开关这些标签 直到阅读完所有标签为止 4 Savant软件 解读器与运行Savant软件的电脑系统相连接 它将收集的EPC传给Savant 随后Savant软件进入工作状态 SavantSoftware ONSserver PMLserver EPCCode 系统通过因特网向对象名解析服务 ONS 数据库发出询问 而该数据库就像倒序式电话查号服务方式 根据收到的号码提供对应的名称 ONS服务器将EPC号码 即RFID标签上存储的唯一数据 与存有大量关于该产品信息的服务器之地址相匹配 世界各地的Savant系统都可以读取并增加这样数据 5 ONS对象名解析服务 SavantSoftware ONSserver PMLserver EPCCode 6 PML物理标识语言 这第二台服务器采用PML 物理标识语言 存储有关该厂产品的完整数据 它辨认出收到的EPC属于SuperColaInc 生产的罐装CherryHydro SavantSoftware ONSserver PMLserver EPCCode 由于该系统知道发出询问的解读器之所在 因此它现在也知道哪个工厂生产了这罐可乐 如果发生缺陷或不合格事件 有了这个信息就可以很容易地找到问题的来源 便于回收有问题的产品 7 高效的产品分销体系 可乐货盘抵达装运公司的集散中心 由于在卸货区有RFID解读器 因此不需要开箱检查里面的货 Savant提供货物说明 这样这批可乐就可以很快地上卡车 8 零成本存货盘点 送货车抵达WalMart 而WalMart一直在通过自己Savant的连接 跟踪这批货的运送 WalMart也有装货站解读器 可乐一送到 WalMart的零售系统马上 自动更新将送到的每一罐CherryHydro记录下来 这样 WalMart可以自动确认它的CherryHydro存货量 精确可靠 9 消除库存积压情形 除此之外 WalMart的零售货架装有集成式解读器 罐装可乐进货时 货架能 认识 新添的货物 此时 若一位顾客拿走六罐装的CherryHydro时 该货架就会向WalMart的自动补货系统发出一个讯息 该系统就向SuperCola Inc 订购CherryHydro 有了这样的系统 就不需要在外面的仓库高成本维持 安全存货量 10 对顾客的便利 自动识别技术还能方便顾客 顾客不需要长时间排队等候付款 她只需推着所送物品出门就行了 装在门上的解读器可以通过货物的EPC 辨认购物车里的货物 她只要刷一下付款卡或信用卡就可离去 针对行业特点选择电子标签 珠宝行业RFID标签的应用优势 一 优化库存管理 珠宝体积小价格高的特点 使盘点一直是珠宝物流管理的一大难题 在库存管理中应用RFID技术 可以在有效提高库存管理效率降低库存管理成本 二 便于数据挖掘和决策支持1 提供更准确的原始数据 2 保证时效性 3 提供新的数据挖掘对象 RFID技术在珠宝业中的应用 在仓库管理中的应用在入库管理中的应用 珠宝成品 首先记录国检证书上的重量 纯度 等级等珠宝信息和所处仓库 货区 货架及垛位等库存信息和用在珠宝上的RFID标签编号 然后把标签贴在印有相同珠宝信息的牌仔后面 最后把牌仔挂到珠宝上并包装入库 珠宝原材料 首先检查原材料的数量 重量 纯度和等级是否符合供货商提供的数据 然后把正确的数据和库存信息 标签编号一同写入数据库中 最后在装有珠宝原料的容器上贴上标签 在出库管理中的应用 当有珠宝出库时 可以通过安装在仓库门口的读写器将标签中的信息读取到信息系统 并把其出库目的 出库时间和到达地点等写入上传到信息系统 对系统中的库存记录进行相关操作 这样便于掌握已经出库的珠宝的一切行踪 在库存定位中的应用 根据标签的阅读距离在仓库内设置足够数量的阅读器 形成一个立体系统 在需要查找珠宝的时候激活阅读器就可以找到特定珠宝的位置 大大缩减了查找范围 RFID技术在库存定位中的应用 也使得库存盘点实现了自动化 在人员管理中的应用 RFID技术在珠宝业中的应用 要选出适用于珠宝的RFID系统 必须从珠宝的特点 业务需求和管理成本控制等各方面考虑 从珠宝的特点考虑 珠宝是一种金属产品