YXRFID 技术及其应用 英文

RadioFrequencyIdentification(RFID)Technology(I)

－abriefintroduction

GangWang,Ph.D.

Dept.ofTelecommunicationEngineering

JiangsuUniversityWhatisRFID?RFIDisanADCtechnologythatusesradio-frequencywavestotransferdatabetweenareaderandamovableitemtoidentify,categorize,locate,track...RFIDisfast,reliable,anddoesnotrequirephysicalsightorcontactbetweenreader/scannerandthetaggeditemWhatConstitutes

AnRFIDSystemOneormoreRFtagsTwoormoreantennasOneormoreinterrogatorsOneormorehostcomputersRFIDPrimerRFIDDiagram:Host

ComputerNote:Thehostisthesoftwaredatabase...

ReaderAntennaTagRFIDPrimerRFIDDiagram:Note:TheReaderinterpretsradiofrequencyintodigital

information.…...AntennaHostComputerTagReaderReaderRFIDPrimerRFIDDiagram:Note:TheRFmodulecreates

radiofrequency(RF).ItreceivesandtransmitsRFthroughtheantenna…

ReaderRFModuleAntennaHostComputerTagRFIDPrimerRFIDDiagram:Note:Tag(transponder)isinterrogatedbytheantenna....ReaderRFModuleTagAntennaHostComputerRFIDPrimerRFIDDiagram:Note:TheantennacapturesthetagIDnumber…firstasanalogRFwaves,thenitisconvertedtodigitalinformation.(TagIDCommunication)ReaderRFModuleTagAntennaHost

ComputerAnRFIDTagIsAPortableDatabase…Asophisticatedcomputingandcommunicationsdevice…AwirelessextensionofInformationSystemsInterrogationUnitTx/RxMicroComputerComputerNetworkAntennaTagRadioTx/RxRAMROMCPUI/OPwrSupplyRadioTx/RxRAMROMCPUI/OPwrSupplyWhatisRFID?--TheTagsTagscanberead-onlyorread-writeTagmemorycanbefactoryorfieldprogrammed,partitionable,andoptionallypermanentlylockedBytesleftunlocked

canberewrittenover

morethan100,000timesWhatisRFID?--TheTags Tagscanbeattachedto

almostanything:palletsorcasesofproductvehiclescompanyassetsorpersonnelitemssuchasapparel,

luggage,laundrypeople,livestock,orpetshighvalueelectronicssuch

ascomputers,TVs,camcordersAreAllTagsTheSame?

ThreeBasicTypes:

ActiveBatterypoweredmemory,radio&circuitryTagtransmitsradiosignalHighReadRange(300feet)ActiveBackscatterBatterypoweredmemoryandcircuitryTagreflectsradiosignalfromreaderMediumReadRange(10-50feet)PassiveBackscatterReaderpoweredTagreflectsradiosignalfromreaderShorterReadRange(4inches-15feet)BackscatterActiveTagOperationInterrogatormaintainsCWsignalTagmodulatesdiodewithbasebandsignaltoreflecttimeslicesofCWbacktointerrogator

InterrogatorreceivesanddemodulatesreflectedsignalInterrogatorTagRXTXAreAllTagsTheSame?

Variations:MemorySize(16bits-512KBytes+)Read-Only,Read/WriteorWORMType:EEProm,Antifuse,FeRamArbitration(Anti-collision)Abilitytoread/writeoneor

manytagsatatimeFrequency125KHz-5.8GHzPhysicalDimensionsThumbnailtoBricksizes

Price($0.50to$250)TypesofRFTagsTypeDataCapacityWrite/ReadProgrambyApplicationEAS1bitread-onlyuserRetailSecuritySAW4to16bitsread-onlymanufacturerInductive2to32bytesread-onlymanufacturerModulatedBackscatter32to2Kbyteswrite/readuser(tagIDmaybebymanufacturer)PortableDataFileActive/ModulatedBackscatter32to2Kbyteswrite/readPortableDataFile2Kbytesto16Mbyteswrite/readinterrogate/modify/readDynamicDataFileActiveuser(tagIDmaybebymanufacturer)user(tagIDmaybebymanufacturer)LicensePlateIgnitionKeyProprietaryTechnologyTypesofTags

MemorySegmentation

ReadOnly(FactoryProgrammed)WORM-WriteOnce,ReadManytimesReprogrammable(FieldProgrammable)

Read/Write(In-UseProgrammable)WhatisRFID?--TheReadersReaders(interrogators)canbeatafixedpointsuchasEntrance/exitPointofsaleWarehouseReaderscanalsobe

mobile--tethered,

hand-held,orwirelessTransmissionModesInductive(E-Field)Electromagnetic(H-Field)NarrowbandSpreadSpectrumFrequencyHoppingDirectSequenceRFIDPrimer…FrequenciesInductiveMagneticFieldCoupling:<150kHz(125kHz&134kHz)10kHz100kHzLowFreq.EASDataModemRFID:AccessControlAnimalID<150kHz(125kHz&134kHz)AdvantagesUsesnormalCMOSprocessing—

basicandcommonRelativefreedomfrom

regulatorylimitationsWellsuitedforapplications

requiringreadingsmallamounts

ofdataatslowspeedsand

minimaldistancesPenetratesmaterialswell

(water,tissue,wood,aluminum)Disadvantages:Doespenetrateortransmitaroundmetals

(iron,steel)HandlesonlysmallamountsofdataSlowreadspeedsLargeAntennas--comparedtohigherfrequenciesMinimalRange<150kHz(125kHz&134kHz)

<150KHz(125KHz&134KHz)Disadvantages:Tagconstruction:isthicker(than13.56MHz)ismoreexpensive(than13.56MHz)morecomplex

(requiresmoreturnsoftheinductioncoil)RFIDPrimer…FrequenciesInductiveMagneticFieldCoupling:13.56MHz(PopularSmartCardFrequency)1MHz10MHzMid.Freq.EASAMCBRFID:SmartCards13.56MHz

AdvantagesUsesnormalCMOSprocessing--basicandcommonWellsuitedforapplicationsrequiringreadingsmallamountsofdataandminimaldistancesPenetrateswater/tissuewellSimplerantennadesign(fewerturnsofthecoil);lowercoststobuildHigherdatarate(than125kHz--butslowerthanhigherMHzsystems)Thinnertagconstruction(than125kHz)13.56MHzDisadvantagesGovernmentregulatedfrequency

(U.S.versusEurope)DoesnotpenetrateortransmitaroundmetalsLargeAntennas(comparedtohigherfrequencies)LargertagsizethanhigherfrequenciesTagconstruction:requiresmorethanonesurfacetocompleteacircuitMinimalRangeRFIDPrimer…FrequenciesElectromagneticFieldCoupling:UHF>300MHz<1GHz(862-928MHzANSIMH10.8.4>AG)1000MHzCellPhoneRFID:TollRoadsDataTerminalWhatisUHF?HFVHFUHFUHF40000120004000200010003003038000Frequency(MHz)862-928LSCXKu,K,Ka上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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1850-1910and1930-1990MHzareallocatedtoPCS;1910-1930MHzisdesignatedforunlicensedPCSdevices.ISM2450.0±50MHzgovernmentexclusive

non-governmentexclusive

Government/non-governmentshared上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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>400MHz<1GHz

AdvantagesEffectivearoundmetalsBestavailablefrequencyfor

distancesof>1mTagsizesmallerthan13.56MHzSmallerantennasRange:licensedto20-40'withreasonablesizedtag(stamptoerasersize)Goodnon-line-of-sightcommunication(exceptforconductive,"lossy"materials)Highdatarate;LargeamountsofDataControlledreadzone(throughantennadirectionality)>400MHz<1GHz

DisadvantagesDoesnotpenetratewater/tissueRegulatoryissues(notavailableinmanycountries)RegulatoryissuesinEurope

(similarband~869MHzrequiresdual-freqchip)DSIIIIrecommends862to870MHzintheEU,maynotbeavailableelsewhereRFIDPrimer…FrequenciesElectromagneticFieldCoupling:2.45GHzRFID:

ItemManagementMicrowaveEAS2.45GHz2.45GHzAdvantagesTagsizesmallerthaninductiveorUHF(1"x1/4")Range:greaterrangethan

inductivew/obatteryMorebandwidththanUHF

(morefrequenciestohop)Smallerantennasthan

UHForinductiveHighdatarate2.45GHzAdvantagesGoodnon-line-of-sightcommunication

(exceptforconductive,"lossy"materials)CanstorelargeamountsofDataControlledreadzone

(throughantennadirectionality)Effectivearoundmetalswithtuning/designadaptations2.45GHzDisadvantagesMoresusceptibletoelectronicnoisethanUHFSharedspectrumwithothertechnologies--microwaveovens,WLANs,TVdevices,etc.Requiresnon-interfering,"goodneighbor"

tacticslikeFHSSCompetitiverequirement:singlechip--highlytechnical;limitednumberofvendorsRegulatoryapprovalsstill"inprocess"RFIDPrimer…Frequency>5.8GHz(EuropeanRoadTelematicsFrequency)Advantages:Lesscongestedband/lessinterferenceDisadvantages:NotavailableinU.S.ormanyothercountries(5.9nowinFCCreview)MustorientantennascarefullyRangelimited(duetoscalingissues/wavelengths)ChipdifficulttobuildExpensiveRFID:EuropeanTolls300GHzVariousTags上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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VisibilityatWarehouseDockDoorswithSmartLabels上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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VehicleInventoryManagementNewlyAssembledVehiclesStoredinYardThousandsofVehiclesmustbeShippedperDaybyVariousConveyancesAssemblingShipmentsisComplexOperationUnfoundVehiclesCauseSignificantDelaysDelaysCostManufacturer$5-$10/Day/VehicleVehiclesShippedwithQualityProblemsCostThousandsofDollarstoRepairAfterShipmentIncompleteLoadsRequireAdditionalTransportsRTLS–802.11EmpowerMobileRealTimeDecisionsRTLSSpeedsFindingVehiclesVehiclesareCheckedRealTimeforship/holdstatusUsing802.11WirelessNetworkRTLSIdentifiesVehiclesinOverflowYardsLoadedVehiclesStatusisVerified上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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ManufacturingManagementFeaturesReal-timeVisibilityofAllW-I-PonSiteCurrentLocationLocationHistoryandTrace-abilityAutomateReceive,Put-away,PickandShipStatusInformationBenefitsReducedMaterialHandlingCostsReducedExpeditingCostsReducedObsoleteInventoryNoLineSwitchoversULDTrackingatAirports上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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GroundSupportEquipmentTrackingLocateGSEInstantlyMonitorUtilizationandStatusViaTelemetry“OnTime”OilPressure,BatteryLevel,etc…上海营信信息技术有限公司，十年物联网数据采集用RFID

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林箱rfidsh@126.com工作QQ1503890401微薄每天公布使用案例：/yxrfid

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