《rfid原理及应用》第1章rfid概论

1、合肥工业大学 计算机与信息学院,RFID原理及应用,2,课程简介,主讲教师：牛朝 学时/学分：24+8 考核方式：论文（大作业）+平时成绩+期末考核 选用教材：单承赣等编著.射频识别原理与应用.北京：电子工业出版社.2008 参考教材： 郎为民编著.射频识别（PFID）技术原理与应用.北京.机械工业出版社.2006 德Klaus Finkenzeller著 陈大才译.射频识别（RFID）技术（第二版）.北京：电子工业出版社.2001年 游战清 李苏剑等.无线射频识别技术（RFID）理论与应用.北京：电子工业出版社.2004,3,4,“有了无线识别（RFID）技术，还需要管家吗？”,胡锦涛,20

2、06-04-18美国西雅图微软“未来之家”,5,2010年3月5日，温家宝总理在作政府工作报告时指出，要“大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、三网融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。” 业内人士表示，这是“物联网”首次被写进政府工作报告，这也意味着物联网的发展进入了国家层面的视野。据悉，中国已经规划2020年之前投入3.86万亿元资金用于物联网研发。 不管物联网是不是概念炒作，它走进政府工作报告，物联网已经被提升到国家战略。“2010年将成为物联网元年。”,6,一、RFID概论,射频识别是无线电频率

3、识别的简称，即通过无线电波进行识别。 RFID系统中，识别信息存放在电子数据载体中，电子数据载体称为应答器。 应答器中存放的识别信息由阅读器读出。 阅读器不仅可以读出存放的信息，而且可以对其进行写入，读写过程是通过双方之间的无线通信来实现的。,7,一、RFID概论,RFID的基本原理图,8,一、RFID概论,RFID的工作频率,工作频率分布图,10 kHz,100 kHz,1 MHz,10 MHz,100 MHz,1000 MHz,300 GHz,手机,物品管理 交通管理,调幅广播,无线电 玩具,车库,调频广播,门禁管理 动物识别,物品管理 交通管理,无线局域网,TV,数据终端,智能卡 智能货

4、架,2.45 GHz,125 KHz,13.56 MHz,915 MHz,2.45 GHz,频谱,9,一、RFID概论,RIFD工作方式,电感耦合,10,一、RFID概论,RIFD工作方式,负载调制,11,一、RFID概论,RIFD工作方式,反向散射耦合,12,一、RFID概论,声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）器件是以压电效应和与表面弹性相关的低速传播的声波为依据。,13,一、RFID概论,谐波检测法的工作原理基于反向散射耦合方式，它可用于电子防盗系统,谐波法原理,14,一、RFID概论,射频识别的应用系统构架,1、最简单的应用系统只有单个阅读器，它一次对一个应答

5、器进行操作，如公交汽车上的票务操作。 2、较复杂的应用需要一个阅读器可同时对多个应答器进行操作，即要具有防碰撞（亦称防冲突）的能力。 3、更复杂的应用系统要解决阅读器的高层处理问题，包括多阅读器的网络连接。,15,一、RFID概论,应答器（射频卡或标签）,射频卡,16,一、RFID概论,应答器 （射频卡或标签）,标签,17,18,0.05mm0.05mm5m的超小型RFID标签，日立公司研制的这种RFID芯片只有0.05毫米见方，看上去就像粉末。日立公司发言人表示，这种芯片的体积很小，甚至可以嵌入一张纸内。,19,射频标签,20,射频标签,21,一、RFID概论,应答器的主要性能参数 工作频率

6、 读/写能力 编码调制方式 数据传输速率 信息数据存储容量 工作距离 多应答器识读能力（亦称防碰撞或防冲突能力） 安全性能（密钥、认证）等。,22,一、RFID概论,无源、半无源与有源应答器 无源应答器：不附有电池 ，从阅读器发出射频能量中提取工作所需的电能。采用电感耦合方式的应答器多为无源应答器。 半无源应答器 ：内装有电池，起辅助作用，对维持数据的电路供电或对应答器芯片工作所需的电压作辅助支持，用于传输通信的射频能量源自阅读器。 有源应答器：工作电源完全由内部电池供给，同时内部电池能量也部分地转换为应答器与阅读器通信所需的射频能量。,23,一、RFID概论,应答器电路的基本结构,24,一、

7、RFID概论,阅读器 （读写器或基站）,25,一、RFID概论,阅读器的功能 以射频方式向应答器传输能量； 从应答器中读出数据或向应答器写入数据； 完成对读取数据的信息处理并实现应用操作； 若有需要，应能和高层处理交互信息。,26,一、RFID概论,阅读器的电路组成,27,一、RFID概论,天线 天线的目标是取得最大的能量传输效果。 RFID系统所用的天线类型主要有偶极子天线、微带贴片天线、线圈天线等。 在应答器中，天线和应答器芯片封装在一起。,28,一、RFID概论,相关的自动识别技术 自动识别技术：包括条形码、接触式IC卡、生物特征识别、光学字符识别（OCR）以及射频识别（RFID）等。

8、条形码（Bar Code）技术：最早产生在20世纪20年代，由一组规则排列的条和空、相应的数字组成 。 其它.,29,一、RFID概论,RFID的应用 RFID应用领域广泛，且每种应用的实现，都会形成一个庞大的市场，因此可以说射频识别是一个重要的新的经济增长点。 目前，RFID在票务系统（城市公交车、高速公路收费、门票等）、收费卡、城市交通管理、安检门禁、物流、家政、食品安全追溯、药品、矿井生产安全、防盗、防伪、证件、集装箱识别、动物追踪、运动计时、生产自动化、商业供应链等众多领域获得广泛重视和应用。,30,一、RFID概论,RFID的应用 RFID应用领域广泛，且每种应用的实现，都会形成一个

9、庞大的市场，因此可以说射频识别是一个重要的新的经济增长点。 目前，RFID在票务系统（城市公交车、高速公路收费、门票等）、收费卡、城市交通管理、安检门禁、物流、家政、食品安全追溯、药品、矿井生产安全、防盗、防伪、证件、集装箱识别、动物追踪、运动计时、生产自动化、商业供应链等众多领域获得广泛重视和应用。,31,一、RFID概论,RFID的应用 第二代身份证,32,RFID产业发展趋势,33,全球RFID产值估计（单位：百万美元）,34,RFID市场,全球最大的零售商美国沃尔玛公司： 前100家供应商在2005年1月前，向其配送中心发送货盘和包装箱时必须使用电子标签 2006年1月前，必须在每个单件商品中使用电子标签 沃尔玛公司每年可以节省83.5亿美元 供货商每年将会使用50亿张标签，而沃尔玛的70%的供货来自中国。,35,RFID市场,Visa和MasterCard两大卡组织宣布采用统一的非接触式支付标准 万事达已