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1、 RFID基礎(chǔ)知識 時間：2006-08-01 亠 文章工具 作者： 推薦給朋友 瀏覽次數(shù)：m2678 打印文章 本文關(guān)鍵字：RFID 什么是RFID 射頻識別技術(shù) RFID( Radio Frequency Identification Technology 識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。 RFID歷史演進 RFID在歷史上的首次應(yīng)用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間 (約1940年代)，其當時的功能是 用于分辨岀敵方飛機與我方飛機。我方的飛機上裝載有高耗電量的主動式卷標 (Active Tag)，當雷 達發(fā)岀詢問的訊號，這些卷標就會發(fā)岀適當?shù)捻憫?yīng)，藉以識別岀自己是友軍或是敵

2、軍。此系統(tǒng)稱為 IFF(ldentify: Friend or Foe) 。目前世界上的飛安管制系統(tǒng)仍是以此為概念。 到了 1970年代末期，美國政府透過 Los Alamos科學實驗室將RFID技術(shù)轉(zhuǎn)移到民間。RFID技 術(shù)最先在商業(yè)上的應(yīng)用是在牲畜身上。到了 1980年代，美國與歐洲的幾家公司開始著手生產(chǎn) RFID 卷標。今日來講，RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，從門禁管制、牲畜管理，到物流管理，皆 可以見到其蹤跡。 射頻技術(shù)和條形碼的區(qū)別 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，有時會有重疊。兩者之間最大的區(qū) 別是條形碼是”可視技術(shù)”。射頻標簽只要在接受器的作用范圍內(nèi)就

3、可以被讀取。 從概念上來說，兩者很相似，目的都是快速準確地確認追蹤目標物體。主要的區(qū)別如下：有無 寫入信息或更新內(nèi)存的能力。條形碼的內(nèi)存不能更改。射頻標簽不像條形碼，它特有的辨識器不能 被復(fù)制。標簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi)，因為信息是由無線電波傳輸，而條形碼必須在視野之 內(nèi)。由于條形碼成本較低，有完善的標準體系，已在全球散播，所以已經(jīng)被普遍接受，在成本方面， 條形碼的成本就是條形碼紙張和油墨成本，而有內(nèi)存芯片的主動射頻標簽價格在 2美元以上，被動 射頻標簽的成本也在1美元以上。但是沒有內(nèi)置芯片的標簽價格只有幾美分，它可以用于對數(shù)據(jù)信 息要求不那么高的情況，同時又具有條形碼不具備的防偽功能。)

4、是一種非接觸式的自動 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 差 較 短 最 低 RFID 卡 EEPROM 大 讀/寫 無線通信 最好 有 很好 最 長 較 高 零售商為何如此推崇 RFID? 據(jù)Sanford C. Bernstein 公司的零售業(yè)分析師估計， 通過采用RFID,沃爾瑪每年可以節(jié)省 83.5 億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節(jié)省的勞 動力成本。盡管另外一些分析 師認為80億美元這個數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問， RFID有助于解決零售業(yè)兩

5、個最大的難題：商品 斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被 攪亂而損失的產(chǎn)品），而現(xiàn)在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失 就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營業(yè)額能達到這個數(shù)字， 就可以在美國1000家最大企 業(yè)的排行榜中名列第 694位。研究機構(gòu)估計，這種 RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低 25% 最基本的RFID系統(tǒng)組成： 1閱讀器（Reader）:讀?。ɑ?qū)懭耄撕炐畔⒌脑O(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式，如圖表 1 : 圖表1 RFID閱讀器 2天線（Antenna）:在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。 手持 周定閱諫篙 圖表2天線門翌夭歿 3標簽仃ag):由耦合元件及芯片組成， 每個標簽具有唯

6、一的電子編碼， 附著在物體上標識目標 對象；每個標簽都有一個全球唯一的 ID號碼一一UID，UID是在制作芯片時放在 ROM中的，無法修 改。用戶數(shù)據(jù)區(qū)(DATA)是供用戶存放數(shù)據(jù)的，可以進行讀寫、覆蓋、增加的操作。閱讀器對標簽的 操作有三類： 1. 識別(Identify): 讀取 UID； 2. 讀取(Read):讀取用戶數(shù)據(jù)； 3. 寫入(Write):寫入用戶數(shù)據(jù) 標簽樣式如下圖所示: RFID 電子標箜 圖表3 RFID電子標簽 RFID系統(tǒng)的工作原理: RFID系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，電子標簽附著在待識別物體的表面， 電子標簽中保存有約定格式的電 子數(shù)據(jù)。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標

7、簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達到自動識別物體的目 的。閱讀器通過天線發(fā)送岀一定頻率的射頻信號，當標簽進入磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量， 發(fā)送岀自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機進行相關(guān)處理。如下圖所示： K 灌窘圖訶天 H 岌抽一定解的躬踴椎司；fWM 血出曲湘零 圖表4 RFID系統(tǒng)工作原理計算機系統(tǒng) 丄識謹歸牯射/盡甜送至計機_t機 講斬錚霹 注：通過使用防沖撞技術(shù)，RFID系統(tǒng)可以同時處理多個標簽， 例如TI的13.56MHz系統(tǒng)每秒鐘 能處理大約50張標簽。 RFID系統(tǒng)的工作頻率 對一個RFID系統(tǒng)來說，它的頻段概念是指讀寫器通過天線發(fā)送、接收并識讀的標簽信號頻率 范圍

8、。從應(yīng)用概念來說，射頻標簽的工作頻率也就是射頻識別系統(tǒng)的工作頻率，直接決定系統(tǒng)應(yīng)用 的各方面特性。在 RFID系統(tǒng)中，系統(tǒng)工作就像我們平時收聽調(diào)頻廣播一樣，射頻標簽和讀寫器也 要調(diào)制到相同的頻率才能工作。 通常閱讀器發(fā)送時所使用的頻率被稱為 RFID系統(tǒng)的工作頻率?；旧蟿澐譃椋旱皖l( LF， 30 .300KHZ )、高頻(HF, 3.30MHZ)、超高頻(UHF 300.968MHZ)和微波(UWF 2.45.5.8GHZ )。 低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率在 100.500kHz，典型的工作頻率有：125KHz、134.2KHZ；高頻系 統(tǒng)一般指其工作頻率在 10.15MHZ,典型的工作頻率

9、 13.56MHZ超高頻工作頻率在 860.960MHZ,常 見的工作頻率有869.5MHZ 915.3MHZ.其他一些微波射頻識別系統(tǒng)工作在 2.45GHZ的微波段。 低頻RFID技術(shù)一直用于近距離的門禁管理。由于其信噪比較低，其識讀距離受到很大限制， 低頻系統(tǒng)防沖撞性能差，多標簽同時讀慢，性能也容易受其他電磁環(huán)境影響。 13.56MHZ高頻RFID 產(chǎn)品可以部分地解決這些問題，13.56MHZ高頻RFID速度快、可以實現(xiàn)多標簽同時識讀，形式多樣， 價格合理。但是13.56MHZ高頻RFID產(chǎn)品對可導媒介(如液體、高濕和碳介質(zhì)等)穿透性很差 ，由 于其頻率特性，識讀距離短。860.960MH

10、Z的RFID產(chǎn)品常常被推薦應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理上， 超高頻產(chǎn) 品識讀距離長，能夠?qū)崿F(xiàn)高速識讀和多標簽同時識讀。但超高頻對于如金屬等可導媒介完全不能穿 透。為了解決RFID系統(tǒng)工作頻率所造成的對特定物品(高濕)識別效果的局限性，可以將低頻和 高頻兩個頻率集成到一枚芯片上。 高類 1356MHz SSOQBOMHi X4$GHz 識別距雷 it 珈 24bIt （2.58 門上千萬） 96bir 圖表5 RFID EPC 編碼 96位的EPC碼，可以為2.68億公司賦碼，每個公司可以有 1600萬種產(chǎn)品分類，每類產(chǎn)品有 680億的獨立產(chǎn)品編碼，形象的說可以為地球上的每一粒大米賦一個唯一的編碼 ，因此，

11、能夠做到對 全世界的每件商品唯一識別。 關(guān)于 UHF Gen 2 這一新標準是由加入 EPCglobal組織的全球60多家主要公司于2004年12月16日合作開發(fā)完 成的。該標準對于 RFID的應(yīng)用的意義在于它為供應(yīng)鏈應(yīng)用中的 UHF RFID提供了全球統(tǒng)一的標準。 因為RFID和供應(yīng)鏈并不僅僅是指標簽和閱讀器等硬件部件，它還包括信息系統(tǒng)中的所有部件，正 是這些部件使信息系統(tǒng)可以使用來自閱讀器的信息，同時將這些信息與其它信息系統(tǒng)資源相結(jié)合， 從而企業(yè)之間可以共享貨物在供應(yīng)鏈中傳輸?shù)南嚓P(guān)信息。 Gen 2協(xié)議與第一代EPCglobal UHF協(xié)議比較，有多方面的功能增強。例如標簽的信息儲存量 增

12、大、準確性提高、符合全球許多條例的要求。當前許多新的供應(yīng)商都決定支持 EPC Gen 2,這樣 制造商就可以在統(tǒng)一標準的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮各種標簽、芯片、打印機或者編碼器通用性的優(yōu)點，在 價格競爭上占據(jù)優(yōu)勢。 RFID應(yīng)用歸類 1. 倉儲庫存、資產(chǎn)管理領(lǐng)域 因為電子標簽具有讀寫與方向無關(guān)、不易損壞、遠距離讀取、多物品同時一起讀取等特點，所 以可以大大提高對岀入庫產(chǎn)品信息的記錄采集速度和準確性；減少庫存盤點時的人為失誤庫，提高 存盤點的速度和準確性。 2. 產(chǎn)品跟蹤領(lǐng)域 因為電子標簽?zāi)軌驘o接觸的快速識別，在網(wǎng)絡(luò)的支持下，可以實現(xiàn)對附有 RFID 標簽物品的跟 蹤，并可清楚了解到物品的移動位置，如已經(jīng)

13、成功應(yīng)用的 symbol 公司為香港國際機場和美國 McCarran 國際機場的行李跟蹤系統(tǒng)和中國鐵路列車監(jiān)控系統(tǒng)。 XXXXX 56 bit 3. 供應(yīng)鏈自動管理領(lǐng)域 可以設(shè)想，如果商場的貨架部署的電子標簽讀寫器，當貨物減少時，系統(tǒng)會將缺貨信息自動傳 遞給倉庫管理系統(tǒng)，并且系統(tǒng)會將缺貨信息自動匯總并傳遞給生產(chǎn)廠家。電子標簽自動讀寫和在網(wǎng) 絡(luò)中信息的方便傳遞功能將大大提高供應(yīng)鏈的管理水平，通過這個過程降低庫存，提高生產(chǎn)的有效 性和效率，從而大大提供企業(yè)的核心競爭力。 電子標簽在零售商店中的應(yīng)用包括從電子標簽貨架、出入庫管理、自動結(jié)算等各個方面。 沃爾瑪公司是全球 RFID電子標簽最大的倡導者，

14、現(xiàn)在 WAL-MART的兩個大的供貨商 HP和 P&G 已經(jīng)在他們的產(chǎn)品大包裝上開始使用電子標簽。 （中國的海爾的電器出口沃爾瑪?shù)漠a(chǎn)品也貼有 電子標簽）。 4. 防偽領(lǐng)域 RFID 電子標簽的應(yīng)用并不是為防偽單獨設(shè)計的，但是電子標簽中的唯一編碼、電子標簽仿造 的難度以及電子標簽的自動探測的特點，都使電子標簽具備了產(chǎn)品防偽和防盜的作用，在產(chǎn)品上使 用電子標簽，還可以起到品牌保護的功能，防止生產(chǎn)和流通中盜竊的功能?？蓮V泛應(yīng)用于藥品、品 牌商品防偽、門禁、門票等身份識別領(lǐng)域。 5. 醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域 RFID技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用包括對藥品監(jiān)控預(yù)防， 對患者的持續(xù)護理、 不間斷監(jiān)測、醫(yī)療 記錄的安全共

15、享、醫(yī)學設(shè)備的追蹤、進行正確有效的醫(yī)學配藥、以及不斷的改善數(shù)據(jù)顯示和通信， 還包括對患者的識別與定位功能， 用來防止醫(yī)生做手術(shù)選錯了病人和防止護士抱錯了出生的嬰兒的 事情發(fā)生。 RFID技術(shù)的典型應(yīng)用是有： 1. 物流和供應(yīng)管理 2. 生產(chǎn)制造和裝配 3. 航空行李處理 4. 郵件 / 快運包裹處理 5. 文檔追蹤 / 圖書館管理 6. 動物身份標識 7. 運動計時 8. 門禁控制/電子門票 9. 道路自動收費 主要內(nèi)容 適用掛衣 邇 常肚業(yè) 陽著在部件TQM及部件傳送（jrr 915MHz 物 附齊在p業(yè)惟、賞物、累釀禧等障低費用及揺僕配送値黒，收 集CRM數(shù)曙 433MHt 立付 需要注齒.過銘費等非現(xiàn)金支付時自動計算費用 13%MHi 零售業(yè) 戰(zhàn)疑索艮陳列場畫薛庫咅管理務(wù)盜聒社孔廣告等 915MHz 裝船険顆 陽著palette或集裝箱、商品 陽蔚在老年 性癲呆耀晉的收容設(shè)施及醫(yī)藥晶底學消耗品 915MHz 畜枚業(yè)戲通笞 理 家畜出生時附蓍RHD標鑒砂葬過程及宰猖圈U存?zhèn)蛟谥?央取霓庫里 125KHz !34KHz 確認身 份朕賓 晡樂公園 皓動 活訪客附蕃內(nèi)覺