第9章RFID应用系统构建

1、第9章RFID应用系统构建 第9 章RFID应用系统的构建 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 频率类标准频率类标准 多种频率，常见的低频125kHz，高频13.56MHz ，微波2.45GHz 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 我国频率分配现状我国频率分配现状 目前我国目前我国RFIDRFID方面使用的主要频段有方面使用的主要频段有HFHF（13.56MHz13.56MHz），），UHFUHF ，MWMW（2.4

2、5GHz2.45GHz）等。）等。HFHF频段、频段、MWMW频段（频段（2.4462.4462.454GHz2.454GHz ）都可以使用；但）都可以使用；但UHFUHF频段的问题则比较复杂，我国在频段的问题则比较复杂，我国在UHFUHF 频率范围内，已经存在多种无线通信的应用，其中包括频率范围内，已经存在多种无线通信的应用，其中包括 GSMGSM和和CDMACDMA的通信频段。的通信频段。 目前，我国目前，我国UHFUHF频段相关的测试工作已经在积极的进行中频段相关的测试工作已经在积极的进行中 ，UHF RFIDUHF RFID的频谱分配方案尚未正式公布，我国频率标准的频谱分配方案尚未正式

3、公布，我国频率标准 的确定仍有待时日。的确定仍有待时日。 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 运行环境 一个完整的射频识别应用系统应当包括读写器、一个完整的射频识别应用系统应当包括读写器、 电子标签、计算机网络等设备。考虑到数据读取电子标签、计算机网络等设备。考虑到数据读取 、处理、传输等问题，还应当考虑读写器天线的、处理、传输等问题，还应当考虑读写器天线的 安装、传输距离的远近等问题。安装、传输距离的远近等问题。 无线射频识别技术的运行环境相对比较宽松，无线射频识别技术的运行环境相对比较宽松， 从应用软件系统的运行环境来看，可以在现有的从应用软件系统的运行环境来看，可以在

4、现有的 任何系统上运行基于任何编程语言的任何软件。任何系统上运行基于任何编程语言的任何软件。 计算机平台系统包括计算机平台系统包括WindowsWindows、LinuxLinux、UNIXUNIX以以 及及DOSDOS平台系统。平台系统。 第9章RFID应用系统构建 接口方式接口方式 接口方式主要指的是读写器和数据处理系统计算机的接接口方式主要指的是读写器和数据处理系统计算机的接 口方式。口方式。RFIDRFID系统的接口方式非常灵活，包括系统的接口方式非常灵活，包括RS-232RS-232、 RS-485RS-485、以太网（、以太网（RJ45RJ45）、）、WLAN 802.11WLAN

5、 802.11（无线网络）、（无线网络）、 WiegandWiegand接口等接口，不同的接口具有不同的应用范围和接口等接口，不同的接口具有不同的应用范围和 性能特征。性能特征。 接口软件接口软件 无线射频识别设备制造厂商在向用户提供或者销售自己无线射频识别设备制造厂商在向用户提供或者销售自己 的产品时，都会提供相应的接口软件甚至是软件的源代码的产品时，都会提供相应的接口软件甚至是软件的源代码 。通过这种接口软件，可以对设备进行测试，直接生产一。通过这种接口软件，可以对设备进行测试，直接生产一 定格式的数据文件，供用户分析使用，也可以向其他应用定格式的数据文件，供用户分析使用，也可以向其他应用

6、 软件提供数据接口。软件提供数据接口。 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 选择选择RFID读写器的正确策略读写器的正确策略 1. 1. 选用智能读写器还是傻瓜读写器选用智能读写器还是傻瓜读写器 2. 2. 频率频率 3. 3. 不同结构形式的读写器不同结构形式的读写器 4. 4. 天线天线 5. 5. 输入输出装置输入输出装置 6. 6. 网络的选择网络的选择 7. 7. 升级为升级为EPC EPC Gen2Gen2协议协议（容量大，频率覆盖广，更好的（容量大，频率覆盖广，更好的 兼容性，更好的加密功能，尺寸更小）兼容性，更好的加密功能，尺寸更小） 8. 8. 成本预算成

7、本预算 第9章RFID应用系统构建 选择与配置RFID中的射频天线 在在RFIDRFID装置中，工作频率到微波波段的时候，天线与标签装置中，工作频率到微波波段的时候，天线与标签 芯片之间的匹配问题变得更加严峻。采用天线的目标是传芯片之间的匹配问题变得更加严峻。采用天线的目标是传 输最大的能量进入标签芯片，需要仔细设计天线与自由空输最大的能量进入标签芯片，需要仔细设计天线与自由空 间以及和其相连的标签芯片的匹配。间以及和其相连的标签芯片的匹配。 在选择天线时的主要考虑是，天线的类型、天线的阻抗、在选择天线时的主要考虑是，天线的类型、天线的阻抗、 应用到物品上的应用到物品上的RFRF性能、在有其他

8、的物品围绕被贴标签物性能、在有其他的物品围绕被贴标签物 品时的品时的RFRF性能。性能。 1. 1. 可选的天线可选的天线 2. 2. 阻抗问题阻抗问题 3. 3. 辐射模式辐射模式 4. 4. 局部结构的影响局部结构的影响5. 5. 距离距离 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 系统要求 1 1可伸缩性可伸缩性 2 2可用性可用性 3 3安全性安全性 4. 4. 互操作性互操作性 5 5集成集成 6 6管理管理 7 7消息传递消息传递 第9章RFID应用系统构建 系统架构 根据选定的电子标签、读写器，加上中间件、数根据选定的电子标签、读写器，加上中间件、数 据集成环境和上

9、层的应用系统，一个典型的据集成环境和上层的应用系统，一个典型的RFIDRFID 系统就构建好了，其系统架构如图系统就构建好了，其系统架构如图9-19-1所示。所示。 第9章RFID应用系统构建 第9章RFID应用系统构建 RFID项目实施的四个阶段 RFID项目的实施，可以分为起步、测试和验证、 试点实施、实施4个可行阶段，逐步实现平稳缓慢 的过渡。 第一阶段：起步 1. 建立开发环境 2. 选择精英合作伙伴 （1）经验和核心能力。（2）解决方案营造商 的专注程度。（3）售后服务。（4）制造、测试 智能标签。（5）标签放置。（6）标签：好标签 、无效标签和不被读取标签。 第9章RFID应用系统

10、构建 第二阶段：测试和验证 1. 引入系统集成合作伙伴 2. 集成多方面的应用软件 3. 与存储仓库的基本设施集成 4. 对RFID合作伙伴的要求清单 5. 验证供应商人选 6. 寻找供应商 第9章RFID应用系统构建 第三阶段：试点实施 1. 大胆启动 试点项目的目标是开发出一个可预期、范围可调 节的系统。这要求在标签放置、输出和性能方面 达到一定的精度。在这个过程中小心测量、精心 记录能从根本上减少错误，有助于同合作伙伴和 客户一起建立最终的作业流程。要标记重要事件 ，以便详细规划系统实施情况。不要一味往前赶 ，要不时地停下来评估目前的解决方案。 第9章RFID应用系统构建 2. 期望的解

11、决方案 即便在第一年中只有一小部分的出货需要满足 RFID的要求，解决RFID的实施问题也会为今后的 业务打下坚实的基础。在第三阶段结束之前，将 会建立确定的业务流程和步骤，而且在大宗货流 和高处理速度的条件下测试软硬件设备，并验证 系统的精确性。 第9章RFID应用系统构建 第四阶段：实施 1. 真正的乐趣从现在开始 虽然目前的技术水平还不能达到完全的RFID技 术实施，数以百计的公司都正在为此努力。技术 仍需要发展，标准化的问题还没有解决，各种相 关协议还会改变，智能标签会升级到第二代中的 第一类。这些行业上的改变意味着设备的更换。 所以要选择那些提供资产保护计划的供货商保护 用户的投资，

12、供货商还要提供可升级的固件（如 符合已提出的96位标准）和可调整的解决方案， 这样当技术更新时，就不必从头开始。 第9章RFID应用系统构建 2. 通往高投资收益率（ROI）的途径 在实施阶段，要寻求各种机会提高效率，并为流 程建立起度量标准用以量化改进幅度，为实现高 的ROI打下基础。在试点运行时选取的解决方案应 该是可调节、有力、侧重于工业方面的低成本实 施。 （1）整体质量控制（2）数据采集 （3）网络和设备管理（4）智能介质管理 （5）工业设计 第9章RFID应用系统构建 3. 智能标签将会更加智能化 RFID技术的发展将会带来更大容量的存储器，更 宽的读取范围和更快的处理速度。虽然我

13、们不能 预计未来芯片的耗费，但是我们所知道的是它将 会呈几何级成长，具有在未来的几年内会对供应 链产生重大影响的能力。 第9章RFID应用系统构建 RFID应用系统发展趋势 1. 系统的高频化 2. 系统的网络化 3. 系统的兼容性更好 4. 系统的数据量更大 第9章RFID应用系统构建 RFID应用案例集锦 一、上海世博会采用一、上海世博会采用RFID门票门票 二、沃尔玛采用二、沃尔玛采用RFID标签管理衣服标签管理衣服 三、三、RFID智能电子车牌智能电子车牌 四、四、ETC路桥不停车收费系统基于路桥不停车收费系统基于RFID 五、中国移动推广五、中国移动推广RFID-SIM手机钱包手机钱

14、包 六、纽约采用六、纽约采用RFID技术实现列车跟踪技术实现列车跟踪 七、七、RFID门禁系统应用普及率达门禁系统应用普及率达90% 八、八、RFID技术进入停车场系统技术进入停车场系统 九、马来西亚石油钻探平台采用九、马来西亚石油钻探平台采用RFID检测事故检测事故 十、十、RFID技术确保食品安全技术确保食品安全 第9章RFID应用系统构建 一、上海世博会采用一、上海世博会采用RFID门票门票 世博会采用了先进的RFID门票，门票里面集成了RFID SIM的芯片，通过手机终端的用户界面、无线通信技术以 及非接触通信技术来实现手机票的购买、选票等功能。内 嵌的电子标签在相关仪器上可读出唯一的

15、一组序列号，保 证每张合法来源的世博门票都是独一无二的。 世博会门票，是工作在433M（5种频段大类中的一种中的 一个具体载频）的无源（3种供能方式的一种）EPC（产 品电子代码标准，主要运用在民用的物流方面） CLASS1 GEN 2（EPC标准的一个子标准，GEN2表示第二代的 CLASS1）的技术运用 第9章RFID应用系统构建 四、四、ETC路桥不停车收费系统基于路桥不停车收费系统基于RFID 通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费 站ETC车道上的微波天线之间的专用短程通讯， 利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理， 从而达到车辆通过路桥收费站不需停车就能交纳 费用的目的。 第9章RFID应用系统构建 八、八、RFID技术进入停车场系统技术进入停车场系统 本系统能能够实现进出完全不停车，自动识别、 自动登记、自动放行等功能，后台管理软件可实 现实时查看进出车辆信息、进出时间查询、报表 、缴费记录查询、信息提醒等多项功能。 第9章RFID应用系统构建 十、十、RFID技术确保食品安全技术确保食品安全 在世博会期间，主办方采用了先进的“世博食品物流 RFID监控溯源系统”将包括供博单位提供的蔬菜、水产 品、畜禽、奶、蛋、面包糕点、餐饮半成品等对温控有要 求的食品，并在专供