物联网和RFID技术简介

物联网和RFID技术简介,深圳市远望谷信息技术股份有限公司,交流内容,物联网什么是RFID电子标签和读写器RFID技术和应用RFID解决方案RFID中间件EPC,物联网定义,InternetofThings即物物相连的互联网其核心和基础仍是互联网，互联网基础上的延伸和扩展的网络其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯物联网的定义：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。,物联网应用,物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等；例如一家物流公司应用了物联网系统的货车，当装载超重时，汽车会自动告诉你超载了，并且超载多少，但空间还有剩余，告诉你轻重货怎样搭配；当搬运人员卸货时，一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”，或者说“亲爱的，请你不要太野蛮，可以吗？”；当司机在和别人扯闲话，货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋，该发车了！”物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。,物联网产业,物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在InternetofThingsin2020报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，20102015年物体互联，20152020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。,什么是RFID,RadioFrequencyIdentification一种非接触的自动识别技术基本原理：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主要组件：阅读器(Reader)和电子标签(Tag)Reader：阅读器、读写器、读头、读出装置、扫描器Tag：射频卡、感应卡、非接触卡、电子标签、应答器、数据载体物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术，以RFID系统为基础，结合现有网络技术、数据库技术、中间件技术等构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的庞大的物联网是未来发展的趋势，将成为计算机、互联网与移动信息网之后第三次信息产业浪潮,RFID系统的组成,RFID系统的组成,RFID系统,标签TagActive主动/Passive被动/Semi-Passive半被动RO只读/Smart(RW)可读写读写器Reader天线(与标签无线通信)控制器电子模块（与主机通信、安全授权、防冲撞）射频电子模块（与标签通信）主机HostRFID网络由多个标签和读写器及主机（电脑）构成负责传递采集到的数据：标签信息-主机-企业级IT系统(如供应链或资产数据库),RFID工作频率,10kHz,100kHz,1MHz,10MHz,100MHz,1000MHz,300GHz,低频EAS,中频EAS,手机,物品管理交通管理,DataModem,调幅广播,无线电玩具,车库,CB,调频广播,门禁管理动物识别,物品管理交通管理,微波EAS无线局域网,TV,数据终端,智能卡智能货架,2.45GHz,125KHz,13.56MHz,915MHz,2.45GHz,频谱,低频工作模式,电感耦合式,超高频工作模式,传播与反射,芯片,天线,自动识别技术,条码技术回顾,上世纪50年代IBM的2位研究人员发明60年代出现第一个商业系统，应用于铁路货运和产品分销行业70年代美国杂货店联盟组织在降低人工成本、加快结帐速度、跟踪销售和库存等需求驱动下，在超市部署条码技术，73年制定UPC标准70年代杂货店使用条码增长缓慢，因为产品制造商采用条码缓慢，但超市开始普及，且要求供货必须有条码80年代大发展，主因是DoD在81年要求所有卖给军队的物品必须有Code39条码。条码技术引发供应链管理和资产管理变革目前全世界普及，有超过9种条码标准在使用,UPCA,Code39,RFID技术发展历史,19411950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。19511960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。19611970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。19711980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。19811990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。19912000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。,RFID技术的推动,Wal-Mart和DoD极力推动RFID技术在供应链中的应用Wal-Mart世界最大零售商、DoD世界最大供应链操作者2003年Wal-Mart为实现托盘级(Pallet-Level)库存跟踪，发布RFID强制要求其顶级供应商在托盘(Pallet)和箱子(Case)上采用EPC标签DoD也紧跟着对其顶级100家供应商采取相同的RFID强制要求驱动力：托盘级库存可视性增加了发运、接收、备货效率及降低了人工、存储、产品损失等成本鉴于二者综合操作的数量，其RFID强制要求刺激了RFID业的成长并将该技术逐渐带入主流，也导致应用成本降低，强制最终促使RFID行业一致采用单一的EPC标准（由于缺乏共识曾经阻碍了RFID行业的发展）吸引更多行业和政府的广泛注意，快速发展成为朝阳产业,RFID与条码技术比较,标签可进行读和写操作（多次写）更大数据存储量和更高数据传输速率读写器和标签无需在直接视线范围内就可以工作较远的读取距离读写器可同时与多个标签通讯（防冲撞），盘存速度高，节省时间更高安全性（加密、授权访问）更强环境适应性、耐久性（污垢、灰尘、油脂、磨损、潮湿、光线）多种封装形式，应用环境广较难复制读取可靠性，第一次读取正确率保证高效无需调整方向或重新排列，识别时间短，不需人工干预，自动操作,电子标签组成,标签芯片微带天线标签封装,电子标签应用,电子标签几乎可贴到任何物体上面：产品的货盘或容器车辆公司资产或职员衣服、行李（皮箱）人、家畜、或宠物高附加值的电子产品如：计算机、电视、贵重仪器设备,选择电子标签,协议标准ISO180006BISO180006C（EPCClass1Gen2）读写距离多标签读取存储容量只读/可写性能考虑附着物材料环境速度方向、极化,异形标签及封装,RFID读写器,阅读器(问答器)可放置在一固定地点，如：入口/出口销售网点仓库、货栈、大商场阅读器同样可在移动的范围中使用便携式或无线式,RFID仓储物流应用,RFID智能交通管理,RFID汽车衡应用,RFID门禁考勤,制造业传送带/产品装配线,RFID现代物流,动物识别管理,供应链管理,文档图书管理,运动计时,全资可视化（人员物资）,铁路应用,RFID解决方案,RFID技术供应商针对行业发展特点制定的RFID应用解决方案，根据不同企业的实际要求“量身定做”，体现高增值服务可按照行业进行分类：物流、供应链管理交通管理身份识别资产管理动物管理生产自动化管理仓储可视化管理,RFID中间件,实施RFID的收益RFID解决方案即：找到方法将RFID数据融入企业日常管理和决策制定过程中企业IT系统是企业决策制定过程的中心只有RFID系统集成到企业IT系统中，企业才能改进业务和组织流程及提高效率中间件的作用电脑通过运行在其上的软件而延伸其价值，RFID硬件作为自动数据采集的一种设备和手段，相对来说，如果用户没有所需在相关硬件工作的软件工具，则毫无价值，中间件就是软件工具RFID数据如果没有高效管理软件相对而言也是毫无价值,RFID中间件介绍,RFID中间件RFID中间件是连接新RFID硬件和旧有企业级IT系统之间的软件负责由RFID系统产生的数据的质量和最终可用性，管理多台读写器和企业级应用间的数据流。主要功能数据采集：抽取、汇集、校正、过滤RFID网络中多台读写器获得的数据数据路由：方便RFID网络与企业IT系统集成，将数据导引致相应IT系统中流程管理：根据商业规则触发事件和报警设备管理：监控和协调多台读写器,RFIDISO18000标准,Part1定义通用参数.Part2关于频率低于125KHz(LF)的参数.Part3关于频率13.56MHz(HF)的参数.Part3和Part4主要是2.45GHz和5.8GHz.Part6关于频率860MHz到960MHz(UHF).Part7工作于433MHz(主动式RFID).,EPCGlobal,1999年Auto-ID中心在MIT成立（100家公司和5所大学），目标建立物联网2003与UCC协会和EAN合并为EPCglobal2003年EPC标准被Wal-Mart和DoD采用2006年EPC标准被ISO采用EPC成为唯一标准，加剧行业竞争、价格降低、加快RFID的部署,EPC标准,Class0:只读被动标签，ID由制造商直接编程写入。Class1:单次写、多次读被动标签，ID由用户编程写入并锁定防止被改写。Class1Generation-2(Gen-2):对第一代的更新.支持更多安全操作和包括可选的用户数据区。Class2:多次读写被动标签，包括用户数据区，可以更新加密。Class3:多次读写半被动标签，包括用户数据区Class4:主动标签。Class5:读写器。,EPC标签编码,EPC号码Header头：版本或类别管理者：制造商物品分类序列号,EPCC1G2,EPCClass1Gen2保留区EPCTID（TagID）用户区,EPCGlobal标准,EPCGlobal标准核心处理读写器接口企业应用适配器,RFID设备,RFID网络,核心处理,读写器接口,企业应用适配器,RFID中间件,企业IT网络,商业流程管理,企业应用集成,原始数据,设备指令,事件和报警,业务规则,ERP,SCM,EPC标准,EPC标准EPC标签数据规格通讯接口读写器协议Savant（