医院被服洗涤服务RFID芯片管理方案

第一节RFID基本介绍 1一、定义 1二、概念 2三、结构 2四、组成部分 3五、工作原理和特点 3六、RFID系统面临的安全问题 6第二节RFID芯片管理具体方案 8一、RFID洗衣管理 8二、系统主要组成 10三、系统设计 10四、系统绩效 12五、Faundre™RFID管理系统软件 12六、简介 13七、系统功能 14第一节RFID基本介绍一、定义射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别（积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份）。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。某些射频标签附在衣物、个人财物上，甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息，这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。二、概念从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。三、结构从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。四、组成部分（一）应答器：由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。（二）阅读器：由天线、耦合元件、芯片组成，读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式RFID读写器或固定式读写器。（三）应用软件系统：是应用层软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。五、工作原理和特点（一）工作原理RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。（二）工作特点1.快速扫描。RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。2.体积小型化、形状多样化。RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。3.抗污染能力和耐久性。传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。4.可重复使用。现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。5.穿透性和无屏障阅读。在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。6.数据的记忆容量大。一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数MegaBytes.随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。7.安全性。由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率，还可以让销售企业和制造企业互联，从而更加准确地接收反馈信息，控制需求信息，优化整个供应链。六、RFID系统面临的安全问题（一）RFID系统安全问题分类目前，RFID主要存在的安全问题可以分为如下几类：1.物理破坏。主要是指针对RFID设备的破坏和攻击。攻击者一般会毁坏附在物品上的标签，或使用一些屏蔽措施如“法拉第笼”使RFID的标签失效。对于这些破坏性的攻击，主要考虑使用监控设备进行监视、将标签隐藏在产品中等传统方法。另外，“KILL”命令和“RFIDZapper”的恶意使用或者误用也会使RFID的标签永久失效。为了降低恶意使用或者误用“KILL”命令带来的风险，在Class-1Gen-2EPC标准中，“KILL”命令的使用必须要有一个32位的密码认证。2.“中间人”攻击。攻击者将一个设备秘密地放置在合法的RFID标签和读写器之间。该设备可以拦截甚至修改合法标签与读写器之间发射的无线电信号。目前在技术上一般利用往返时延以及信号强度等指标来检测标签和读写器之间的距离，以此来检测是否存在“中间人”攻击。比较著名的有Hancke&Kuhn提出基于超宽带（Ultrawideband）脉冲通信的距离限（distancebound）协议之后，Reid等人研究了基于超宽带脉冲通信的距离限协议的缺陷，然后提出了另一种基于XOR操作的距离限协议。3.隐私保护相关问题。隐私问题主要是指跟踪（Tracking）定位问题，即攻击者通过标签的响应信息来追踪定位标签。要想达到反追踪的目的，首先应该做到ID匿名。其次，我们还应考虑前向安全性。前向安全性是指如果一个攻击者获取了该标签当前发出的信息，那么攻击者用该信息仍然不能够确定该标签以前的历史信息。这样，就能有效的防止攻击者对标签进行追踪定位。4.数据通信中的安全问题。主要有假冒攻击、重传攻击等。通常解决假冒攻击问题的主要途径是执行认证协议和数据加密，而通过不断更新数据的方法可以解决重传攻击。5.对中间件的攻击。缓冲器溢出和恶意代码植入是常见的对中间件的攻击。缓冲器溢出使程序随意执行代码，从而危及中间件后台系统安全。恶意代码植入是入侵者先制作恶意URLs，欺骗用户点击，激活时这些脚本将执行攻击。当然，针对RFID系统的威胁与攻击还不止这些。随着应用的加深，新的攻击还会出现。因此，关于RFID系统安全问题的研究还任重而道远。（二）RFID系统的安全需求根据上面对现存安全问题的分类和分析，我们着重针对隐私保护和数据通信中存在的安全问题提出了RFID系统相应应满足的安全要求，包括访问控制、前向安全性、防假冒、反追踪和抵御重传攻击五个方面。实际上由于RFID系统的计算能力有限，除了需要考虑上述的安全性需求外，算法的复杂度和系统的开销、成本等方面也必须予于考虑。如果盲目追求安全保密性，而导致系统开销、成本急剧上升，其应用场合必然受到限制，结果也没有太大的实际意义。因此，我们需要在系统安全性和系统性能及成本之间进行权衡，找到一个可以接受的平衡点。第二节RFID芯片管理具体方案一、RFID洗衣管理目前，酒店、医院、浴场及专业的洗涤公司正面临每年都要处理成千上万件的工作服、布草的交接、洗涤、熨烫、整理、储藏等工序，如何有效地跟踪管理每一件布草的洗涤过程、洗涤次数、库存状态和布草有效归类等是一个极大的挑战：1.纸面的洗涤任务交接，手续复杂，查询难度大；2.因为担心交叉感染，导致某些待洗布草数量统计工作无法开展，洗涤好的数量与任务不匹配容易产生商业纠纷；3.洗涤过程的每步环节无法准确监控，布草出现漏处理环节；4.洗涤好的布草准确归类，节省储藏空间；5.无法准确安排每件布草的最低安全库存量。6.RFID无线射频识别技术的引入，将使得用户的洗衣管理变得更为透明，且提高了工作效率，解决了以往无法通过其他技术可以实现的管理顽症，如：大批量的待洗布草统计、交接。7.该方案是通过在每一件布草上缝制一颗纽扣状(或标签状)的电子标签，电子标签中拥有全球唯一标识码，即每件布草将拥有唯一的管理标识，直至布草被报废(标签可重复使用，但不超过标签本身使用寿命)。在整个布草使用、洗涤管理中，将通过RFID阅读器自动记录布草的使用状态、洗涤次数。支持洗涤交接时的标签批量读取，使得洗涤任务交接变得简单、透明，减少业务纠纷。同时，通过跟踪洗涤次数，能为用户预估当前布草的使用寿命，为采购计划提供预测数据。二、系统主要组成1.RFID电子标签2.RFID标签发卡器3.RFID固定式阅读器4.RFID手持式阅读器5.RFID隧道清点系统6.RFID现场投衣桶(可选)7.雅朴RFID中间件8.Faundre™RFID洗衣管理系统三、系统设计（一）标签缝制采用钮扣式标签，可通过小布袋或者直接缝制在所要管理的布草上，缝制位置选择易寻找处，建议统一选择固定位置。（二）数据录入RFID标签中芯片可以存储数据，把每件要管理的洗涤物的属性与RFID标签ID关联到数据库中，记录跟踪每件布草的工作流与生命周期。（三）污物清点核对缝有RFID标签的污物直接打包。通过RFID隧道阅读设备自动采集数量，并将读取到的每一件污物的ID记录下来。由于数据非人工清点，一方面提高工作效率，也给医院方带来了便利，提供优质服务。（四）洁净布草清点布草洁净后，再次通过RFID隧道阅读设备，清点核对，确认在洗涤过程中是否有布草缺失，并列印出记录与用户进行交接。（五）布草分拣分类借助RFID标签的唯一性，可以帮助分拣各个病区的布草，打包前可通过RFID阅读设备确认是否有放错位置。（六）病区交接与病区交接时可通过配置手持设备快速与护士和对所交接数量。四、系统绩效1.人工可降低40-50%；2.99%以上的布草产品的可视化，降低布草缺失的风险；3.改良的供应链管理将降低20-25%的工作服务时间；4.提高储存信息的准确性与可靠性；5.高效、准确的数据采集，提供作业效率；6.分发、回收交接数据自动采集，降低人为失误；7..降低用户布草洗涤管理的综合成本。五、Faundre™RFID管理系统软件1.人工可降低40-50%；2.99%以上的布草产品的可视化，降低布草缺失的风险；3.改良的供应链管理将降低20-25%的工作服务时间；4.提高储存信息的准确性与可靠性；5.高效、准确的数据采集，提供作业效率；6.分发、回收交接数据自动采集，降低人为失误；7.降低用户布草洗涤管理的综合成本。六、简介Faundre™RFID洗衣管理系统的建立意在帮助管理洗涤工作中的交接、清点、洗涤、熨烫、折叠、整理、储藏等流程；借助RFID技术的洗衣标签的特性跟踪需要管理的每件服饰的洗涤过程，记载洗涤次数、洗涤参数并拓展延伸应用。目前洗涤行业清点和记录完全依靠人工，一个是人力成本较高，且交接数据和用户方时有出入，造成不必要的损失或者纠纷；比如医院的每个病区的污物回收时就比较杂乱，而返还时候还需要人力分拣，增加了驻院办的人力投入。通过RFID技术的引进，通过RFID设备自动识读RFID标签，可以实现批量清点、洗涤跟踪、自动分拣等功能从而提高洗衣管理为医院提供更先进可控的服务，增加洗涤企业市场竞争力。七、系统功能（一）产品标识：通过在需要管理的每一件洗涤物上缝制纽扣装的RFID电子标签，来标识每一件衣物。RFID智能标签芯片中有全球唯一的ID号，并有用户区用于写数据，可在标签内写入衣物的具体属性，如衣物所有者，衣物的寿命，衣物的洗涤次数，衣物的型号等等。（二）自动清点：分