RFID射頻識(shí)別技術(shù)介紹

1、rfid射頻識(shí)別技術(shù)介紹編輯：徐盛日期：2006.2.12目錄第一章 rfid的基礎(chǔ)知識(shí)1.1 rfid的定義1.2 rfid射頻識(shí)別技術(shù)的概念1.3 rfid的基本組成部分1.4 rfid技術(shù)的基本工作原理第二章 rfid技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)2.1 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)總覽 2.2 rfid技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)面面觀2.3 rfid前端技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)述2.4 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)力 2.5 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)影響因素2.6 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)的運(yùn)行情況第三章 rfid技術(shù)特點(diǎn)和面臨的困難3.1 射頻技術(shù)與條形碼技術(shù)的區(qū)別3.2 智能標(biāo)簽特點(diǎn)及其制印技術(shù)現(xiàn)狀分析3.3 saw射頻識(shí)別無(wú)源電子標(biāo)簽技術(shù)及應(yīng)用3.

2、4 成本高標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一 電子標(biāo)簽中國(guó)推行遇困第四章 rfid技術(shù)配套產(chǎn)品介紹4.1 電子標(biāo)簽中的射頻天線 4.2 基于ti s6700系列芯片的rfid閱讀器 4.3 射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備基本原理4.4 epcglobal網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)rfid數(shù)據(jù)交換 第五章 rfid技術(shù)的應(yīng)用5.1 rfid技術(shù)的典型應(yīng)用5.2 零售商推崇rfid的原因5.3 電子標(biāo)簽與電子標(biāo)簽庫(kù)存管理 5.4 rfid在食品醫(yī)藥等重要市場(chǎng)的最新發(fā)展第六章 行業(yè)信息6.1 富士通發(fā)布配備fram的無(wú)源型uhf頻帶無(wú)線標(biāo)簽系統(tǒng)6.2 飛利浦rfid芯片通過(guò)epc gen 2標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證 6.3 汽車電子標(biāo)簽納入全國(guó)汽標(biāo)委2006工作計(jì)劃 第

3、一章 rfid基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介1.1 rfid的定義 rfid是什么？rfid是radio frequency identification的縮寫，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。rfid其主要核心部件是一個(gè)電子標(biāo)簽，直徑僅為 2毫米不到，通過(guò)相距幾厘米到幾米距離內(nèi)傳感器發(fā)射的無(wú)線電波，可以讀取電子標(biāo)簽內(nèi)儲(chǔ)存的信息，識(shí)別電子標(biāo)簽代表的物品、人和器具的身份。返回 1.2 rfid射頻識(shí)別技術(shù)的概念rfid射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。rfid技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽， 操作快捷方便。 埃森哲

4、實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家弗格森認(rèn)為rfid是一種突破性的技術(shù)：第一，可以識(shí)別單個(gè)的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識(shí)別一類物體；第二，其采用無(wú)線電射頻，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來(lái)讀取信息；第三，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀，而條形碼只能一個(gè)一個(gè)地讀。此外，儲(chǔ)存的信息量也非常大。返回 1.3rfid的基本組成部分最基本的rfid系統(tǒng)由三部分組成：標(biāo)簽(tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)b 識(shí)目標(biāo)對(duì)象；閱讀器(reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；天線(antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。返

5、回 1.4 rfid技術(shù)的基本工作原理rfid技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（passive tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（active tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。返回 第二章 rfid技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)2.1rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)總覽 摘要本文就rfid技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作一結(jié)構(gòu)化梳理，并分析了rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)的發(fā)展、rfid標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)影響因素、標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)力等方面。標(biāo)準(zhǔn)能夠確保協(xié)同工作的進(jìn)行，規(guī)模經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)，工作實(shí)施

6、的安全性以及其他許多方面。rfid標(biāo)準(zhǔn)化的主要目的在于通過(guò)制定、發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)解決編碼、通信、空氣接口和數(shù)據(jù)共享等問(wèn)題，最大程度的促進(jìn)rfid技術(shù)及相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用。但是，如果標(biāo)準(zhǔn)采用過(guò)早，有可能會(huì)制約技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步；如果采用太晚的話，則可能會(huì)限制技術(shù)的應(yīng)用范圍，導(dǎo)致危險(xiǎn)事件的發(fā)生以及不必要的開銷。 事實(shí)上，rfid的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)涉及到其許多具體的應(yīng)用，例如：不停車收費(fèi)系統(tǒng)，寵物標(biāo)識(shí)，貨物集裝箱標(biāo)識(shí)以及智能卡應(yīng)用等。而rfid主要用于物流管理等行業(yè)，需要標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享。目前，許多與rfid有關(guān)的iso標(biāo)準(zhǔn)正在研制當(dāng)中，主要包括可回收貨運(yùn)集裝箱，可回收運(yùn)輸單品，運(yùn)輸單元，產(chǎn)品包裝，產(chǎn)品標(biāo)識(shí)以及電

7、子貨柜封條等。從gs1(電子商務(wù)、物品標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)同步交換方面的全球標(biāo)準(zhǔn)化組織)、epc global及iso到國(guó)家與地方的眾多組織（如日本uid等）以及us ieee和aim global等都已參與到rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制當(dāng)中。 由于wifi，wimax，藍(lán)牙，zigbee，專用短程通信協(xié)議（dsrc）以及其他短程無(wú)線通信協(xié)議正用于rfid系統(tǒng)或融入到rfid設(shè)備當(dāng)中，這使得rfid等的實(shí)際應(yīng)用變得更為復(fù)雜。此外，rfid當(dāng)中接口間的接口 近距無(wú)線通信（near field communication，nfc)的采用有其根源所在：因其用到了rfid設(shè)備通常采用的最佳頻率。 引用業(yè)界某專家的分析

8、來(lái)說(shuō)，rfid與標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系可以從處理一下幾個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)： （1）技術(shù)如接口和轉(zhuǎn)送技術(shù)。比如，中間件技術(shù)rfid中間件扮演rfid標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口（api），即能連到rfid讀寫器，讀取rfid標(biāo)簽數(shù)據(jù)。rfid中間件采用程序邏輯及存儲(chǔ)再轉(zhuǎn)送（store-and-forward）的功能來(lái)提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力。 （2）一致性。主要指其能夠支持多種編碼格式，比如支持epc，dod等規(guī)定的編碼格式，也包括epcglobal所所規(guī)定的標(biāo)簽數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)。 （3）性能尤其是指數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，即數(shù)據(jù)編碼格式及其內(nèi)存分配。 （

9、4）電池輔助及傳感器的融合。目前，rfid同傳感逐步相融合， 物品定位采用rfid三角定位法以及更多復(fù)雜的技術(shù)，還有一些rfid技術(shù)中用傳感代替芯片。比如，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度和應(yīng)變傳感的聲表面波（saw）標(biāo)簽用于rfid技術(shù)中。然而，幾乎所有的傳感器系統(tǒng)，包括有源rfid等都需要從電池獲取能量。 （一）iso/iec相關(guān)rfid標(biāo)準(zhǔn) iso/iec已出臺(tái)的rfid標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注基本的模塊構(gòu)建，空中接口，涉及到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其實(shí)施問(wèn)題。具體可以分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、一致性標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面。圖： iso/iec已制定的rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 其中，iso18000系列含括了有源和無(wú)源rfid技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

10、，主要是基于物品管理的rfid空中接口參數(shù)。 iso 17363 至17364 是一系列物流容器識(shí)別的規(guī)范，它們還未被認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)。該系列內(nèi)的每種規(guī)范都用于不同的包裝等級(jí)，比如貨盤、貨箱、紙盒與個(gè)別物品。 目前在我國(guó)常用的兩個(gè)rfid標(biāo)準(zhǔn)為用于非接觸智能卡兩個(gè)iso標(biāo)準(zhǔn)：iso 14443，iso 15693。iso 14443和iso 15693標(biāo)準(zhǔn)在1995年開始操作，其完成則是在2000年之后，二者皆以13.56mhz交變信號(hào)為載波頻率。iso 15693讀寫距離較遠(yuǎn)，而iso 14443讀寫距離稍近，但應(yīng)用較廣泛。目前的第二代電子身份證采用的標(biāo)準(zhǔn)是iso 14443 type b協(xié)議。i

11、so 14443定義了type a、type b兩種類型協(xié)議，通信速率為106kbit/s，它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。type a采用開關(guān)鍵控（on-off keying）的曼切斯特編碼，type b采用nrz-l的bpsk編碼。type b與type a相比，具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力列強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。rfid的核心是防沖撞技術(shù)，這也是和接觸式ic卡的主要區(qū)別。iso 14443-3規(guī)定了type a和type b的防沖撞機(jī)制。二者防沖撞機(jī)制的原理不同，前者是基于位沖撞檢測(cè)協(xié)議，而type b通信系列命令序列完成防沖撞。iso 15693采用輪尋機(jī)制、分時(shí)查詢的

12、方式完成防沖撞機(jī)制。防沖撞機(jī)制使得同時(shí)處于讀寫區(qū)內(nèi)的多張卡的正確操作成為可能，既方便了操作，也提高了操作的速度。 iso技術(shù)委員會(huì)及聯(lián)合工作組tc104/sc4主要處理有關(guān)iso/iec貿(mào)易應(yīng)用方面，如貨運(yùn)集裝箱及包裝，制定了 rfid電子封條 (iso 18185)、集裝箱標(biāo)簽(iso 10374)和供應(yīng)鏈標(biāo)簽 (iso 17363)等標(biāo)準(zhǔn)。 （二）epcglobal標(biāo)準(zhǔn) epcglobal主要關(guān)注的是： 物理對(duì)象系統(tǒng)標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)載體/內(nèi)容； 物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別基礎(chǔ)架構(gòu)最低性能； 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換準(zhǔn)如對(duì)象名解析系統(tǒng)（object numbering system，ons）； 其中epcglobal的第

13、二代（gen2）rfid標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)已在今年6月作為iso180006 part c部分的提案修改稿在沒(méi)有作任何大的技術(shù)改動(dòng)的情況下通過(guò)了iso委員會(huì)的第一輪投票，最后的通過(guò)要在今年底明年初完成。 返回 2.2 rfid技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)面面觀 .5 通常情況下，rfid閱讀器發(fā)送的頻率稱為rfid系統(tǒng)的工作頻率或載波頻率。rfid載波頻率基本上有3個(gè)范圍：低頻(30khz300khz)、高頻(3mhz30mhz)和超高頻(300mhz3ghz)。常見的工作頻率有低頻125khz與134.2khz、高頻13.56mhz、超高頻433mhz、860mhz930mhz、2.45ghz等。 rfid的低頻系統(tǒng)主要

14、用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、煤氣表、水表等；高頻系統(tǒng)則用于需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；超高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀寫速度的場(chǎng)合，其天線波束方向較窄且價(jià)格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用。另外值得一提的是在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用，epc global規(guī)定用于epc的載波頻率為13.56mhz和860mhz930mhz兩個(gè)頻段，其中13.56mhz頻率采用的標(biāo)準(zhǔn)原型是iso/iec15693，已經(jīng)收入到iso/iec18000-3中。這個(gè)頻點(diǎn)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。 而860930mhz頻段的應(yīng)用則較復(fù)雜，國(guó)際上各國(guó)家采用的頻率不同：美國(guó)為915mhz，歐洲為86

15、9mhz，而我國(guó)由于被gsm、cdma等占用，目前仍然待定。 目前常用的rfid國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有用于對(duì)動(dòng)物識(shí)別的iso 11784和11785，用于非接觸智能卡的iso 10536(close coupled cards)、iso 15693(vicinity cards)、iso 14443 (proximity cards)，用于集裝箱識(shí)別的iso 10374等。有些標(biāo)準(zhǔn)正在形成和完善之中，比如用于供應(yīng)鏈的iso 18000無(wú)源超高頻（860mhz930mhz載波頻率）部分的c1g2標(biāo)準(zhǔn)不久會(huì)正式推出，我國(guó)自己的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最快在今年年末會(huì)出臺(tái)。下面對(duì)這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)加以簡(jiǎn)述。 iso 11784和i

16、so 11785 iso 11784和11785分別規(guī)定了動(dòng)物識(shí)別的代碼結(jié)構(gòu)和技術(shù)準(zhǔn)則，標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有對(duì)應(yīng)答器樣式尺寸加以規(guī)定，因此可以設(shè)計(jì)成適合于所涉及的動(dòng)物的各種形式，如玻璃管狀、耳標(biāo)或項(xiàng)圈等。 技術(shù)準(zhǔn)則規(guī)定了應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率為134.2khz，數(shù)據(jù)傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示。應(yīng)答器采用fsk調(diào)制，nrz編碼。 由于存在較長(zhǎng)的應(yīng)答器充電時(shí)間和工作頻率的限制，通信速率較低。 iso 10536、iso 15693和iso 14443 iso 10536標(biāo)準(zhǔn)主要發(fā)展于1992到1995年間，由于這種卡的成本高，與接觸式ic卡相比優(yōu)點(diǎn)很少，因

17、此這種卡從未在市場(chǎng)上銷售。 iso 14443和iso 15693標(biāo)準(zhǔn)在1995年開始操作，單個(gè)系統(tǒng)于1999年進(jìn)入市場(chǎng)，兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的完成則是在2000年之后。二者皆以13.56mhz交變信號(hào)為載波頻率：iso15693讀寫距離較遠(yuǎn)，當(dāng)然這也與應(yīng)用系統(tǒng)的天線形狀和發(fā)射功率有關(guān)；而iso 14443 讀寫距離稍近，但應(yīng)用較廣泛，目前的第二代電子身份證采用的標(biāo)準(zhǔn)是iso 14443 type b協(xié)議。 iso14443定義了type a、type b兩種類型協(xié)議。通信速率為106kbits/s，它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。 從pcd向picc傳送信號(hào)時(shí)，type a采用改進(jìn)的mi

18、ller編碼方式，調(diào)制深度為100%的ask信號(hào)；type b則采用nrz編碼方式，調(diào)制深度為10%的ask信號(hào)。 從picc向pcd傳送信號(hào)時(shí)，二者均通過(guò)調(diào)制載波傳送信號(hào),副載波頻率皆為847khz。type a采用開關(guān)鍵控（on-off keying）的manchester編碼；type b采用nrz-l的bpsk編碼。 type b與type a相比，由于調(diào)制深度和編碼方式的不同，具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。 iso 15693標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的載波頻率亦為13.56mhz，vcd和vicc全部都用ask調(diào)制原理，調(diào)制深度為10%和100%，vicc必須對(duì)兩種調(diào)制深度正確

19、解碼。 從vcd向vicc傳送信號(hào)時(shí)，編碼方式為兩種：256出1和4出1。二者皆以固定時(shí)間段內(nèi)以位置編碼。這兩種編碼方式的選擇與調(diào)制深度無(wú)關(guān)。當(dāng)256出1編碼時(shí)，10%的ask調(diào)制優(yōu)先在長(zhǎng)距離模式中使用，在這種組合中，與載波信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)相比，調(diào)制波邊帶較低的場(chǎng)強(qiáng)允許充分利用許可的磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)ic卡提供能量。與此相反，閱讀器的4出1編碼可和100%的ask調(diào)制的組合在作用距離變短或在閱讀器的附近被屏蔽時(shí)使用。 從vicc向vcd傳送信號(hào)時(shí)，用負(fù)載調(diào)制副載波。電阻或電容調(diào)制阻抗在副載波頻率的時(shí)鐘中接通和斷開。而副載波本身在manchester編碼數(shù)據(jù)流的時(shí)鐘中進(jìn)行調(diào)制，使用ask或fsk調(diào)制。調(diào)制方法

20、的選擇是由閱讀器發(fā)送的傳輸協(xié)議中flag字節(jié)的標(biāo)記位來(lái)標(biāo)明，因此，vicc總是支持兩種方法：ask(副載波頻率為424khz)和fsk(副載波頻率為424/484khz）。數(shù)據(jù)傳輸速率的選擇同樣由flag中的位來(lái)表明，而且必須兩種速率都支持：高速和低速。這兩種速率根據(jù)采用的副載波速率不同而略有不同，采用單副載波時(shí)低速為6.62kbits/s，高速為26.48kbits/s；采用雙副載波時(shí)則分別為6.67kbits/s和26.69kbits/s。 可見，iso 15693應(yīng)用更加靈活，操作距離又遠(yuǎn)，更重要的是它與iso 18000-3兼容，了解iso 15693標(biāo)準(zhǔn)對(duì)將來(lái)了解我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是有助

21、益的，因?yàn)槲覈?guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)肯定會(huì)與iso 18000大部分兼容。 如果在同一時(shí)間段內(nèi)有多于一個(gè)的vicc或picc同時(shí)響應(yīng)，則說(shuō)明發(fā)生沖撞。rfid的核心是防沖撞技術(shù)，這也是和接觸式ic卡的主要區(qū)別。iso 14443-3規(guī)定了type a和type b的防沖撞機(jī)制。二者防沖撞機(jī)制的原理不同:前者是基于位沖撞檢測(cè)協(xié)議，而type b通過(guò)系列命令序列完成防沖撞；iso 15693 采用輪尋機(jī)制、分時(shí)查詢的方式完成防沖撞機(jī)制，在標(biāo)準(zhǔn)的第三部分有詳細(xì)規(guī)定。 防沖撞機(jī)制使得同時(shí)處于讀寫區(qū)內(nèi)的多張卡的正確操作成為可能，只用算法編程，讀頭即可自動(dòng)選取其中一張卡進(jìn)行讀寫操作。這樣既方便了操作，也提高了操作的速

22、度。 如果與硬件配合，可用一些算法快速實(shí)現(xiàn)多卡識(shí)別，比如ti公司的r6c接口芯片有一個(gè)解碼出錯(cuò)指示引腳，利用它可以快速識(shí)別多卡：當(dāng)沖撞產(chǎn)生時(shí)引腳電平發(fā)生變化，此時(shí)記錄下用來(lái)查詢的低uid位，然后在此低位基礎(chǔ)上增加查詢位數(shù)，直到?jīng)]有沖撞發(fā)生，這樣就可以識(shí)別出所有卡片。iso 10374 iso 10374標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明了基于微波應(yīng)答器的集裝箱自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。 應(yīng)答器為有源設(shè)備，工作頻率為850mhz950mhz及2.4ghz2.5ghz。只要應(yīng)答器處于此場(chǎng)內(nèi)就會(huì)被活化并采用變形的fsk副載波通過(guò)反向散射調(diào)制做出應(yīng)答。信號(hào)在兩個(gè)副載波頻率40khz和20khz之間被調(diào)制。 此標(biāo)準(zhǔn)和iso 6346共同應(yīng)用

23、于集裝箱的識(shí)別，iso 6346規(guī)定了光學(xué)識(shí)別，iso 10374則用微波的方式來(lái)表征光學(xué)識(shí)別的信息。 iso 18000 iso 18000是一系列標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)是目前最新的也是最熱門的標(biāo)準(zhǔn)，原因是它可用于商品的供應(yīng)鏈，其中的部分標(biāo)準(zhǔn)也正在形成之中。表2是iso 18000標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。 其中iso 18000-6基本上是整合了一些現(xiàn)有rfid廠商的產(chǎn)品規(guī)格和ean-ucc所提出的標(biāo)簽架構(gòu)要求而訂出的規(guī)范。它只規(guī)定了空氣接口協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)限制，因此可用于epc。 實(shí)際上，若采用iso 18000-6對(duì)空氣接口的規(guī)定加上epc系統(tǒng)的編碼結(jié)構(gòu)再加上ons架構(gòu)，就可以構(gòu)成一個(gè)完整的供應(yīng)鏈

24、標(biāo)準(zhǔn)。 花好還需綠葉扶 應(yīng)用好rfid技術(shù)，除了接口的設(shè)計(jì)，還有天線的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)等，這在以后的實(shí)際應(yīng)用中會(huì)不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地改進(jìn)創(chuàng)新。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景決定了它的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的日臻完善。近年來(lái)，射頻識(shí)別已經(jīng)逐步發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的跨學(xué)科的專業(yè)領(lǐng)域，這個(gè)領(lǐng)域與其他傳統(tǒng)學(xué)科不同，它將大量來(lái)自完全不同專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)綜合到一起：如高頻技術(shù)、電磁兼容性、半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)據(jù)保護(hù)和密碼學(xué)、電信、制造技術(shù)和許多專業(yè)領(lǐng)域。所以在這個(gè)領(lǐng)域要做的事很多，要探討的問(wèn)題也很多，但這一切都是值得努力去做的。 小資料2:數(shù)字調(diào)制技術(shù) 數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制模擬信號(hào)，主要有三種形式：移幅鍵控法ask、移頻鍵控

25、法fsk、移相鍵控法psk。 幅度鍵控（ask）：即按載波的幅度受到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制而取不同的值，例如對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0，載波振幅為0；對(duì)應(yīng)二進(jìn)制1，載波振幅為1。調(diào)幅技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，但容易受增益變化的影響，是一種低效的調(diào)制技術(shù)。在電話線路上，通常只能達(dá)到1200bps的速率。 頻移鍵控（fsk）：即按數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值（0或1）調(diào)制載波的頻率。例如對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0的載波頻率為f1，而對(duì)應(yīng)二進(jìn)制1的載波頻率為f2。該技術(shù)抗干擾性能好，但占用帶寬較大。在電話線路上，使用fsk可以實(shí)現(xiàn)全雙工操作，通常可達(dá)到1200bps的速率。 相移鍵控（psk）：即按數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值調(diào)制載波相位。例如用180相移表示1，用0相移表

26、示0。這種調(diào)制技術(shù)抗干擾性能最好，且相位的變化也可以作為定時(shí)信息來(lái)同步發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的時(shí)鐘，并對(duì)傳輸速率起到加倍的作用。返回 2.3 rfid前端技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)述 摘要目前常用的rfid國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有用于對(duì)動(dòng)物識(shí)別的iso 11784和11785，用于非接觸智能卡的iso 10536、iso 15693、iso 14443，用于集裝箱識(shí)別的iso 10374等。 rfid技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了無(wú)源和免接觸操作，應(yīng)用便利，無(wú)機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，機(jī)具無(wú)直接對(duì)最終用戶開放的物理接口，能更好地保證機(jī)具的安全性；數(shù)據(jù)安全方面除標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理，如des、rsa、d

27、sa、md5等，讀寫機(jī)具與卡之間也可相互認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲(chǔ)；總體成本一直處于下降之中，越來(lái)越接近接觸式ic卡的成本，甚至更低，為其大量應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；應(yīng)用領(lǐng)域也非常寬，rfid技術(shù)已經(jīng)在物流管理、生產(chǎn)線工位識(shí)別、綠色畜牧業(yè)養(yǎng)殖個(gè)體記錄跟蹤、汽車安全控制、身份證、公交等領(lǐng)域大量成功應(yīng)用。 世界排名第一的零售商沃爾瑪在2003年宣布，到2005年1月份時(shí)要求它前100大的供應(yīng)商采用rfid技術(shù)，實(shí)現(xiàn)貨品自動(dòng)識(shí)別，以繼續(xù)提高其供應(yīng)鏈的管理能力。這也威脅到我國(guó)的零售商是否能繼續(xù)銷售自己的產(chǎn)品，因?yàn)橛?0%的貨品都是由中國(guó)廠商生產(chǎn)的，可見rfid識(shí)別技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)自下而上地被推動(dòng)。 另外，還有諸如

28、target、tesco、fda等也宣布了其使用計(jì)劃。 rfid推廣受標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題困擾 目前，世界一些知名公司各自推出了自己的很多標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)互不兼容，表現(xiàn)在頻段和數(shù)據(jù)格式上的差異，這也給rfid的大范圍應(yīng)用帶來(lái)了困難。 目前全球有兩大rfid標(biāo)準(zhǔn)陣營(yíng)：歐美的auto-id center與日本的ubiquitous id center（uid）。前者的領(lǐng)導(dǎo)組織是美國(guó)的epc環(huán)球協(xié)會(huì)，旗下有沃爾瑪集團(tuán)、英國(guó)tesco等企業(yè)，同時(shí)有ibm、微軟、飛利浦、auto-id lab等公司提供技術(shù)支持。后者主要由日系廠商組成。 歐美的epc標(biāo)準(zhǔn)采用uhf頻段，為860mhz930mhz，日本rfid標(biāo)準(zhǔn)采用

29、的頻段為2.45ghz和13.56mhz；日本標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽的信息位數(shù)為128位，epc標(biāo)準(zhǔn)的位數(shù)則為96位。 將rfid應(yīng)用到供應(yīng)鏈中還存在另外一些需要解決的問(wèn)題，如讀寫設(shè)備的可靠性、成本、數(shù)據(jù)的安全性、個(gè)人隱私的保護(hù)和與系統(tǒng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)的可靠性、數(shù)據(jù)的同步等等，不解決好以上問(wèn)題，肯定會(huì)制約rfid的進(jìn)步，不過(guò)最近rfid相關(guān)的高層會(huì)議接連不斷，rfid技術(shù)的快速發(fā)展已呈燎原之勢(shì)。 返回 2.4 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)力 （1）大零售商（如沃爾瑪、麥德龍等）的要求。隨著rfid標(biāo)簽價(jià)格下降，沃爾瑪與其供貨商繼續(xù)商議，尋找在他們更多分店及分銷中心接收供貨商更多rfid貼標(biāo)貨品的可行性。我們來(lái)看一下

30、最新的沃爾瑪rfid要求進(jìn)度表： 沃爾瑪要求 時(shí)間 前100家供應(yīng)商貼rfid標(biāo)簽 2005年1月前 前300家供應(yīng)商貼rfid標(biāo)簽 2006年1月前 前600家供應(yīng)商貼rfid標(biāo)簽 2007年1月前 gen2開始取代gen1標(biāo)簽 2006年中期 由此可以看出，沃爾瑪對(duì)應(yīng)用rfid 和epc標(biāo)識(shí)的決心。 而世界第三大零售商麥德龍集團(tuán)(metro group)也計(jì)劃在供應(yīng)鏈上采用射頻識(shí)別技術(shù)(rfid)，并在其德國(guó)萊茵博格市(rheinberg)的一家未來(lái)商店里大量應(yīng)用rfid。 英國(guó)大零售商tesco也已將rfid技術(shù)應(yīng)用于sandhurst商店以跟蹤dvd的銷售，并在年初將這一類型的芯片嘗試

31、使用在cambridge商店的gilette剃須刀的出售上。最近的一次計(jì)劃中，公司打算將rfid技術(shù)覆蓋整個(gè)商店和所有產(chǎn)品，除了對(duì)item-level產(chǎn)品的跟蹤，還要包括如茶杯和常用工具等普通產(chǎn)品。所有的產(chǎn)品，包括化妝品，電池，以及移動(dòng)通訊設(shè)備等等，都會(huì)在英國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)被tesco的rfid技術(shù)跟蹤。 （2）美國(guó)國(guó)防部（dod）的推動(dòng)。美國(guó)國(guó)防是rfid在軍事國(guó)防應(yīng)用上的主動(dòng)力。今年，美國(guó)國(guó)防部在rfid應(yīng)用上公布了對(duì)其供應(yīng)商的詳細(xì)指導(dǎo)方針，計(jì)劃在今年年底前開始接收貼有帶rfid電子標(biāo)簽的物品。美國(guó)國(guó)防部也采用epc編碼作為其供應(yīng)商軍需物資惟一標(biāo)識(shí)，為與民用系統(tǒng)的epc標(biāo)識(shí)相區(qū)別，epcglo

32、bal專門給其分配一個(gè)標(biāo)頭（header）。 （3）rfid設(shè)備安裝etsi tg34 2004年9月etsi就發(fā)布了en 302 208標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了865 mhz至868 mhz波段中uhf（rfid射頻快報(bào)注：歐洲r(nóng)fid所用超高頻段）段rfid設(shè)備的技術(shù)要求和測(cè)量方法。2005年3月第一次rfid plugtests測(cè)試在etsi總部進(jìn)行，測(cè)試關(guān)注的焦點(diǎn)是碼頭倉(cāng)庫(kù)庫(kù)門環(huán)境下的多解讀器同時(shí)識(shí)讀。（4）aim reg 2004年11月，aim(rfid射頻快報(bào)注：國(guó)際自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì)，其在中國(guó)對(duì)口協(xié)會(huì)為中國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì))和comptia宣布為發(fā)展rfid的第三方認(rèn)證而合作。aim的reg

33、小組（rfid射頻快報(bào)注：rfid experts group，rfid專家組）已經(jīng)提供從物理硬件安裝和現(xiàn)有業(yè)務(wù)整合進(jìn)行認(rèn)證和培訓(xùn)返回 2.5 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)影響因素 （1）無(wú)線通信管理如etsi（rfid 射頻快報(bào)注：歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))，fcc（rfid射頻快報(bào)注：美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)）等相關(guān)要求； （2）人類健康主要是icnirp（國(guó)際非電離輻射保護(hù)委員會(huì))，一個(gè)為世界衛(wèi)生組織及其他機(jī)構(gòu)提供有關(guān)非電離放射保護(hù)建議的獨(dú)立機(jī)構(gòu)的相關(guān)要求，目前許多國(guó)家使用其推薦的標(biāo)準(zhǔn)作為該國(guó)的放射規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。其主要是有關(guān)工作頻率、功率、無(wú)線電波輻射等對(duì)健康的影響標(biāo)準(zhǔn)。（3）隱私。隱私問(wèn)題的解決基于同意原則，

34、即用戶或消費(fèi)者是否能夠容忍的程度。 （4）數(shù)據(jù)安全oecd （rfid射頻快報(bào)注：經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)曾發(fā)布有關(guān)文件，規(guī)定了信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全的指導(dǎo)方針。與iso 17799（信息安全管理的實(shí)踐代碼） 相似，并不強(qiáng)制要求遵從這些指導(dǎo)方針，但這些指導(dǎo)方針卻為信息安全計(jì)劃提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。返回 2.6 rfid相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)的運(yùn)行情況 在rfid技術(shù)發(fā)展的前10年中，有關(guān)rfid技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研討空前熱烈，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織isoiec jtcl sc31下級(jí)委員會(huì)成立了rfid標(biāo)準(zhǔn)化研究工作組wg4。而中國(guó)rfid有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，由信標(biāo)委自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集分委會(huì)對(duì)口國(guó)際iso/iec jtc1

35、sc31，負(fù)責(zé)條碼與射頻部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一歸口管理。 條碼與物品編碼領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主管部門是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，射頻領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主管部門是信息產(chǎn)業(yè)部和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，該領(lǐng)域的技術(shù)歸口由信標(biāo)委自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)分委會(huì)負(fù)責(zé)。 中國(guó)iso/iec jtc1 sc31秘書處設(shè)在中國(guó)物品編碼中心。掛靠在中國(guó)物品編碼中心的中國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì)，于2003年開始組織其射頻工作組的業(yè)內(nèi)資深專家開始跟蹤和進(jìn)行iso/iec18000國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研究，目前已完成標(biāo)準(zhǔn)草案的工作，iso18000相關(guān)國(guó)標(biāo)制定工作今年國(guó)標(biāo)委正式立項(xiàng)后，明年相關(guān)國(guó)標(biāo)將會(huì)看到這一系列基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。返回 第三章 rfid技術(shù)特點(diǎn)和面臨的

36、困難3.1 射頻技術(shù)與條形碼技術(shù)的區(qū)別摘要 射頻技術(shù)與條形碼是兩種不同的技術(shù)，有不同的適用范圍，有時(shí)會(huì)有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是可視技術(shù)。射頻標(biāo)簽只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取。射頻技術(shù)和條形碼有什么不同？從概念上來(lái)說(shuō)，兩者很相似，目的都是快速準(zhǔn)確地確認(rèn)追蹤目標(biāo)物體。主要的區(qū)別如下：有無(wú)寫入信息或更新內(nèi)存的能力。條形碼的內(nèi)存不能更改。射頻標(biāo)簽不像條形碼，它特有的辨識(shí)器不能被復(fù)制。標(biāo)簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi)，因?yàn)樾畔⑹怯蔁o(wú)線電波傳輸，而條形碼必須在視野之內(nèi)。由于條形碼成本較低，有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，已在全球散播，所以已經(jīng)被普遍接受，從總體來(lái)看，射頻技術(shù)只被局限在有限的市場(chǎng)份額之內(nèi)

37、。目前，多種條形碼控制模版已經(jīng)在使用之中，在獲取信息渠道方面，射頻也有不同的標(biāo)準(zhǔn)。 射頻技術(shù)與條形碼是兩種不同的技術(shù)，有不同的適用范圍，有時(shí)會(huì)有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是可視技術(shù)，掃描儀在人的指導(dǎo)下工作，只能接收它視野范圍內(nèi)的條形碼。相比之下，射頻識(shí)別不要求看見目標(biāo)。射頻標(biāo)簽只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點(diǎn)，如果標(biāo)簽被劃破，污染或是脫落，掃描儀就無(wú)法辨認(rèn)目標(biāo)。條形碼只能識(shí)別生產(chǎn)者和產(chǎn)品，并不能辨認(rèn)具體的商品，貼在所有同一種產(chǎn)品包裝上的條形碼都一樣，無(wú)法辨認(rèn)哪些產(chǎn)品先過(guò)期。 目前，在成本方面，由於組成部分不同，智能標(biāo)簽要比條形碼貴得多，條形碼的成本就是條形碼

38、紙張和油墨成本，而有內(nèi)存芯片的主動(dòng)射頻標(biāo)簽價(jià)格在2美元以上，被動(dòng)射頻標(biāo)簽的成本也在1美元以上。但是沒(méi)有內(nèi)置芯片的標(biāo)簽價(jià)格只有幾美分，它可以用于對(duì)數(shù)據(jù)信息要求不那么高的情況，同時(shí)又具有條形碼不具備的防偽功能。 信息載體信息量讀/寫性讀取方式保密性智能化抗干擾能力壽命成本條 碼紙、塑料薄膜、金屬表面小只讀ccd或激光束掃描差無(wú)差較短最低rfid卡eeprom大讀/寫無(wú)線通信最好有很好最長(zhǎng)較高返回 3.2 智能標(biāo)簽特點(diǎn)及其制印技術(shù)現(xiàn)狀分析 摘要智能標(biāo)簽的印刷與傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷有著很大的區(qū)別，由于智能標(biāo)簽及其芯片的特殊性，不能承受印刷機(jī)的壓力，所以，除噴墨印刷外，一般是采用先印刷面層，再與芯片層復(fù)合、模

39、切的工藝。 傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用和其方便快捷的作用以及一定的防偽功能已成為人們的共識(shí)，但隨著人們對(duì)商品的生產(chǎn)、貯運(yùn)、保質(zhì)、防偽、管理等諸多方面更高更全的信息需求，傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽顯然是力不從心了，它不但無(wú)法提供商品生產(chǎn)、管理等方面的信息，不能警示商品保質(zhì)需要的溫度等情況，在防偽效果上，也由于其印刷單一、容易仿造而逐漸失去商品的防偽效果。隨著科技的進(jìn)步及在標(biāo)簽制作領(lǐng)域的應(yīng)用，一種全新、多功能、有良好防偽效果的智能標(biāo)簽已開始廣泛應(yīng)用，它將為標(biāo)簽制印帶來(lái)新的生機(jī)和活力。一、智能標(biāo)簽的特點(diǎn)及應(yīng)用智能標(biāo)簽(smartlabel)也有人稱之為無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽，它是標(biāo)簽領(lǐng)域高新技術(shù)產(chǎn)品，如今

40、已在產(chǎn)品包裝中發(fā)揮重要的作用，逐步替代傳統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)簽和條形碼。智能標(biāo)簽是標(biāo)簽領(lǐng)域的新秀，它具有超越傳統(tǒng)標(biāo)簽的功能，是電子和計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)在標(biāo)簽制印上的結(jié)晶。智能標(biāo)簽包含無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(rfid)電子標(biāo)簽，隱蔽或公開的商標(biāo)保護(hù)指示器或提示產(chǎn)品狀況的傳感器。電子標(biāo)簽主要由芯片和天線組成，芯片主要用于接收和傳送數(shù)據(jù)，通過(guò)由閱讀器發(fā)出的無(wú)線射頻信號(hào)來(lái)讀取，閱讀器與天線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連，形成一個(gè)電子模塊，閱讀器發(fā)送來(lái)自其天線的特殊信號(hào)給特定區(qū)域的電子標(biāo)簽，再將反饋信息處理后傳送給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從而使管理人員得到商品的特殊信息。智能標(biāo)簽可以幫助廠商和消費(fèi)者實(shí)時(shí)了解商品庫(kù)存、流通、保質(zhì)等情況，為廠商監(jiān)控其

41、產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中的狀況和位置起到很大的作用。例如，許多食品和藥品等的包裝必須在特定的溫度和低污染環(huán)境下儲(chǔ)存運(yùn)輸，一般的標(biāo)簽無(wú)法了解和監(jiān)控產(chǎn)品保存的溫度和保質(zhì)情況，而智能標(biāo)簽就可以在產(chǎn)品貯運(yùn)過(guò)程中適時(shí)監(jiān)控對(duì)溫度要求敏感、易腐爛產(chǎn)品的溫度，它憑借特殊的芯片、天線、傳感器等，測(cè)量貯運(yùn)過(guò)程中的溫度，警示廠商防止溫度變化對(duì)產(chǎn)品的影響。還有，如倉(cāng)庫(kù)管理員可以利用智能標(biāo)簽了解貨架上的產(chǎn)品種類和數(shù)量的信息，來(lái)核對(duì)產(chǎn)品庫(kù)存數(shù)據(jù)而判斷產(chǎn)品的銷售情況。此外，智能標(biāo)簽提高了傳統(tǒng)標(biāo)簽的防偽效果，尤其在藥品包裝中，它的防偽功能已大大超過(guò)傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽。智能標(biāo)簽的核心是含有ic芯片的射頻電路和傳感器，內(nèi)部裝有可程序化的集成

42、電路和天線，可通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)與讀寫裝置進(jìn)行信息的接收和傳輸，具有產(chǎn)品鑒別、防偽、防盜、管理等多種功能，是目前廣泛使用的產(chǎn)品條形碼標(biāo)簽的升級(jí)和更新的產(chǎn)品。智能標(biāo)簽具有小、薄、柔(制作的產(chǎn)品厚度可達(dá)到0.1mm 左右，大小從幾毫米到近二十厘米，可隨意扭曲、彎折)的優(yōu)點(diǎn)，以及具有讀取數(shù)據(jù)信息快，并可依特殊命令讀取id 號(hào)碼和一些特殊信息等特點(diǎn)。智能標(biāo)簽有防沖撞的讀寫特性，并且能同時(shí)讀寫多個(gè)電子標(biāo)簽。它可以攜帶數(shù)據(jù)，并可將其芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過(guò)專門的讀卡器以無(wú)線的方式快速讀取，在工作過(guò)程中還可非常方便地對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫。智能標(biāo)簽在使用時(shí)可以做到無(wú)需連線、無(wú)需電源、無(wú)需接觸，且還可在射頻頻率上進(jìn)行豐富

43、的變化。在智能標(biāo)簽中，可植入多種材料內(nèi)部特性和可讀取的功能被廣泛地應(yīng)用于無(wú)線識(shí)別領(lǐng)域，如產(chǎn)品識(shí)別、質(zhì)量監(jiān)控、票證、資產(chǎn)管理和提供系列追蹤管理等。智能標(biāo)簽為防偽、物流管理領(lǐng)域提供了多變的新工具。智能標(biāo)簽的相關(guān)產(chǎn)品在商品生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、銷售的庫(kù)存管理等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間，在日本，日立、富士通和凸版印刷株式會(huì)社已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)并銷售智能標(biāo)簽。有資料顯示，日本的智能標(biāo)簽以及相關(guān)服務(wù)與軟件市場(chǎng)將在2010 年達(dá)到9 萬(wàn)日元以上的水平，在美國(guó)和歐洲，包括沃爾瑪在內(nèi)的主要零售商也都在努力推廣智能標(biāo)簽的使用，2004 年6 月沃爾瑪公司就要求2005 年開始采用rfid 技術(shù)管理貨品，要求其主要的100 家供貨商

44、在2005 年前必須使用智能rfid 標(biāo)簽，并在一兩年內(nèi)要求絕大部分供應(yīng)商都要使用標(biāo)準(zhǔn)的智能標(biāo)簽。據(jù)報(bào)道，目前這種智能標(biāo)簽的生產(chǎn)呈高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在歐洲，2005 年市場(chǎng)已達(dá)到5 0 億美元以上，并以每年約4 0 % 的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2008 年，全世界的rfid 標(biāo)簽的使用量將達(dá)到200 億個(gè)以上，屆時(shí)零售業(yè)將會(huì)全面普及應(yīng)用rfid 智能標(biāo)簽。二、智能標(biāo)簽的制印技術(shù)智能標(biāo)簽的印刷與傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷有著很大的區(qū)別，目前，我國(guó)傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷技術(shù)已具有很高的水平，商標(biāo)印刷業(yè)中不乏有經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)，也生產(chǎn)出許多設(shè)計(jì)精美和高品質(zhì)的產(chǎn)品，但對(duì)于智能標(biāo)簽，有人認(rèn)為它并無(wú)特殊之處，只要用普通標(biāo)簽給它外覆一件美

45、麗的外衣，這對(duì)于高品質(zhì)標(biāo)簽的制印企業(yè)來(lái)說(shuō)并不困難，但這樣單純地添加美麗外衣的智能標(biāo)簽，其高附加值卻是令人擔(dān)憂的，否則會(huì)造成重要的損失。那么，與傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷相比，智能標(biāo)簽印刷有什么特點(diǎn)呢?首先，從智能標(biāo)簽的定義上來(lái)看，智能，是由芯片、天線等組成的射頻電路；而標(biāo)簽是由標(biāo)簽印刷工藝使射頻電路具有商業(yè)化的外衣。從印刷的角度來(lái)看，智能標(biāo)簽的出現(xiàn)會(huì)給傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷帶來(lái)更高的含金量。智能標(biāo)簽的芯片層可以用紙、pe、pet甚至紡織品等材料封裝并進(jìn)行印刷，制成不干膠貼紙、紙卡、吊標(biāo)或其他類型的標(biāo)簽。芯片是智能標(biāo)簽的關(guān)鍵，由其特殊的結(jié)構(gòu)決定，不能承受印刷機(jī)的壓力，所以，除噴墨印刷外，一般是采用先印刷面層，再與芯片層

46、復(fù)合、模切的工藝。(1)印刷方法。印刷主要是以絲網(wǎng)印刷為首選，因?yàn)榻z網(wǎng)印刷在集成電路板、薄膜開關(guān)等方面的印刷質(zhì)量是其他印刷方法所無(wú)法企及的。在智能標(biāo)簽印刷中，要使用導(dǎo)電油墨，而印刷導(dǎo)電油墨較好的絲網(wǎng)是鎳箔穿孔網(wǎng)。它是一種高技術(shù)絲網(wǎng)，它不是由一般的金屬或尼龍等絲線編織成的絲網(wǎng)，而是由鎳箔鉆孔而成箔網(wǎng)，網(wǎng)孔呈六角形，也可用電解成形法制成圓孔形。整個(gè)網(wǎng)面平整勻薄，能極大地提高印跡的穩(wěn)定性和精密性，用于印刷導(dǎo)電油墨、晶片及集成電路等高技術(shù)產(chǎn)品效果較好，能分辨0.1mm 的電路線間隔、定位精度可達(dá)0.01mm。(2)導(dǎo)電油墨的應(yīng)用。導(dǎo)電油墨是一種特種油墨，它可在uv 油墨、柔版水性油墨或特殊膠印油墨中加

47、入可導(dǎo)電的載體，使油墨具有導(dǎo)電性。導(dǎo)電油墨主要是由導(dǎo)電填料(包括金屬粉末、金屬氧化物、非金屬和其他復(fù)合粉末)、連接劑(主要有合成樹脂、光敏樹脂、低熔點(diǎn)有機(jī)玻璃等) 、添加劑(主要有分散劑、調(diào)節(jié)劑、增稠劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、抑制劑等)、溶劑(主要有芳烴、醇、酮、酯、醇醚等)等組成。該油墨是一種功能性油墨，在印刷中主要有碳漿、銀漿等導(dǎo)電油墨。碳漿油墨是一液型熱固型油墨，成膜固化后具有保護(hù)銅箔和傳導(dǎo)電流的作用，具有良好的導(dǎo)電性和較低的阻抗力；它不易氧化，性能穩(wěn)定，耐酸、堿和化學(xué)溶劑的侵蝕；具有耐磨性強(qiáng)、抗磨損、抗熱沖擊性好等特點(diǎn)。銀漿油墨是由超細(xì)銀粉和熱塑性樹脂為主體組成的一液型油墨，在pet、pt、

48、pvc片材上均可使用，有極強(qiáng)的附著力和遮蓋力，可低溫固化，具有可控導(dǎo)電性和很低的電阻值。另外，可將具有導(dǎo)電性的納米級(jí)碳墨加入油墨制成導(dǎo)電油墨，也可將導(dǎo)電油墨中金屬粉(如銀粉)制成納米級(jí)銀粉來(lái)制造導(dǎo)電油墨，這種導(dǎo)電油墨不僅印刷的膜層薄且均勻光滑，性能優(yōu)良，而且還可大量節(jié)省材料。在智能標(biāo)簽制印中，導(dǎo)電油墨主要用于印制rfid天線，替代傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線。它具有兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)，首先，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線，工藝復(fù)雜，成品制作時(shí)間長(zhǎng)，而應(yīng)用導(dǎo)電油墨印刷天線是利用高速的印刷方法，高效快速，是印刷天線和電路中首選的既快又便宜的方法。如今，導(dǎo)電油墨已開始取代各頻率段的蝕刻天線，如

49、超高頻段(860950mhz)和微波頻段(2450mhz)，用導(dǎo)電油墨印刷的天線可以與傳統(tǒng)蝕刻的銅天線相比擬，此外，導(dǎo)電油墨還用于印制智能標(biāo)簽中的傳感器及線路印刷。其次，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線要消耗浪費(fèi)金屬材料，成本較高，而導(dǎo)電油墨的原材料成本要低于傳統(tǒng)的金屬天線，這對(duì)于降低智能標(biāo)簽的制作成本有很大的意義。(3)獨(dú)特的工藝要求。智能標(biāo)簽制印對(duì)制作工藝有其獨(dú)特的要求，主要應(yīng)注意高成品率、厚紙印刷和復(fù)合加工。在高成品率上，由于智能標(biāo)簽本身的價(jià)值要高于普通印刷標(biāo)簽許多倍，所以給企業(yè)帶來(lái)高利潤(rùn)的同時(shí)，印刷品高成品率尤為重要。尤其是許多產(chǎn)品都要求多色uv 墨印刷、上光、上膠，印量大的標(biāo)簽大多

50、數(shù)還采用卷到卷印刷或無(wú)接口印刷( 通花) 等方式加工，由于加工工序多，也加大了成品的篩選難度。對(duì)于厚紙印刷，在卡紙加工中，必須注意設(shè)備對(duì)350克厚的卡紙要有良好的印刷適性，卡紙印刷中要保持紙帶的張力穩(wěn)定，保證印刷累計(jì)套印誤差降到最小，因此如果每個(gè)畫面都套印很準(zhǔn)，但是畫面之間的間距產(chǎn)生誤差較大，也會(huì)給智能標(biāo)簽印刷后的復(fù)合和模切工序造成麻煩。至于復(fù)合加工，它是智能標(biāo)簽加工中的關(guān)鍵工序，在復(fù)合加工中不僅要求每個(gè)標(biāo)簽之間的尺寸不會(huì)因?yàn)閺埩ψ兓淖儯覍?duì)于薄膜類材料，還要考慮拉伸變形造成標(biāo)簽間距增加，并做適當(dāng)調(diào)整。返回 3.3 saw射頻識(shí)別無(wú)源電子標(biāo)簽技術(shù)及應(yīng)用 射頻識(shí)別系統(tǒng) 射頻識(shí)別(rfid)

51、技術(shù)是一種無(wú)接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理 是利用射頻信號(hào)及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止的或移動(dòng)中 的待識(shí)別物品的自動(dòng)機(jī)器識(shí)別。 射頻識(shí)別系統(tǒng)一般由兩個(gè)部分組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。電子 標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合， 在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生 在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種： (1)電感耦合，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁 感應(yīng)定律。 (2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰 到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī) 律。 電感耦合方式一般適合于中、低頻工

52、作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。 典型的工作頻率有：125khz、225khz和13.56mhz。識(shí)別作用 距離小于1m，典型作用距離為10cm20cm。電磁反向散射耦合方式一 般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有： 433mhz，868mhz，915mhz，2.45ghz，5.8ghz。識(shí)別作用 距離大于1m，典型作用距離為3ml0m。 電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽附著在 待識(shí)別的物品上，是射頻識(shí)別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。一般情況下，電 子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。 依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，可以分為有源標(biāo)簽(active tag) 和無(wú)源標(biāo)簽(p

53、assive tag)兩種，有源標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無(wú)源標(biāo) 簽沒(méi)有內(nèi)裝電池。 閱讀器又稱為讀出裝置，閱讀器可以是讀/寫或只讀裝置，用于 當(dāng)附著有電子標(biāo)簽的待識(shí)別物品通過(guò)其讀出范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)以無(wú)接觸 的方式將電子標(biāo)簽中的約定識(shí)別信息取出，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別物品或 自動(dòng)收集物品標(biāo)識(shí)信息的功能。 聲表面波器件技術(shù) 聲表面波(saw)是傳播于壓電晶體表面的機(jī)械波，其聲速僅為 電磁波速的十萬(wàn)分之一，傳播衰耗很小。saw器件是在壓電基片上采用微電子工藝技術(shù)制作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等，利用基片材料的壓電效應(yīng)，通過(guò)輸入叉指換能器(idt)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲 信號(hào)，并局限在基片表面?zhèn)鞑?，輸出idt將聲信號(hào)恢復(fù)

54、成電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電-聲-電的變換過(guò)程，完成電信號(hào)處理過(guò)程，獲得各種用途的電子器件。采用了先進(jìn)微電子加工技術(shù)制造的聲表面波器件，具有體積小、重量輕、可靠性高、一致性好、多功能以及設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，在通信、電視、遙控和報(bào)警系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，數(shù)以億計(jì)的手機(jī)和電視機(jī)中都應(yīng)用了多個(gè)聲表面波濾波器。隨著加工工藝的飛速發(fā)展，saw器件的工作頻率已覆蓋10mhz2.5ghz，是現(xiàn)代信息化產(chǎn)業(yè)不可或缺的關(guān)鍵元器件。 saw無(wú)源電子標(biāo)簽工作原理 saw無(wú)源電子標(biāo)簽采用反射調(diào)制方式完成電子標(biāo)簽信息向閱讀器的傳送。 saw標(biāo)簽是由叉指換能器和若干反射器組成，換能器的兩條總線與電子標(biāo)簽的天線相連接。閱讀器的天線周期地發(fā)

55、送高頻詢問(wèn)脈沖，在電子標(biāo)簽天線的接收范圍內(nèi)，被接收到的高頻脈沖通過(guò)叉指換能器轉(zhuǎn)變成聲表面波，并在晶體表面?zhèn)鞑?。反射器組對(duì)入射表面波部分反射，并返回到叉指換能器，叉指換能器又將反射聲脈沖串轉(zhuǎn)變成高頻電脈沖串。如果將反射器組按某種特定的規(guī)律設(shè)計(jì)，使其反射信號(hào)表示規(guī)定的編碼信息，那么閱讀器接收到的反射高頻電脈沖串就帶有該物品的特定編碼。通過(guò)解調(diào)與處理，達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的。 由于聲表面波傳播速度低，有效的反射脈沖串在經(jīng)過(guò)幾微秒的延 遲時(shí)間后才回到閱讀器，在此延遲期間，來(lái)自閱讀器周圍的干擾反射 已衰減，不會(huì)對(duì)聲表面波電子標(biāo)簽的有效信號(hào)產(chǎn)生干擾。 saw無(wú)源電子標(biāo)簽應(yīng)用 利用聲表面波技術(shù)的電子標(biāo)簽始于上世紀(jì)80年代末，近年來(lái)聲表面波標(biāo)簽的研究成為一個(gè)熱點(diǎn)。聲表面波電子標(biāo)簽是應(yīng)用現(xiàn)代電子學(xué)、聲學(xué)、半導(dǎo)體平面工藝技術(shù)和雷達(dá)及信號(hào)處理技術(shù)的系統(tǒng)新成就，它是有別于ic芯片識(shí)別的另一種新型非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。 由于saw器件本身工作在射頻波段，無(wú)源且抗電磁干擾能力強(qiáng)， 因此saw技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子標(biāo)簽具有一定獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是對(duì)集成電路技術(shù)的補(bǔ)充。其主要特點(diǎn)是： 1.讀取范圍大且可靠，可達(dá)數(shù)米； 2.可使用在金屬和液體產(chǎn)品上； 3.標(biāo)簽芯片與天線