RFID技術(shù)與應用概論

1、重慶科技學院 電氣與信息工程學院RFIDRFID技術(shù)與應用技術(shù)與應用2 RFID概論 l RFID RFID概論概論 1. RFID 1. RFID的概念及特點的概念及特點 2. RFID 2. RFID系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 3. RFID 3. RFID系統(tǒng)工作流程及分類系統(tǒng)工作流程及分類 4. RFID 4. RFID系統(tǒng)案例系統(tǒng)案例l 相關(guān)自動識別技術(shù)對比相關(guān)自動識別技術(shù)對比3目錄 RFIDRFID概論概論 1. RFID 1. RFID的概念及特點的概念及特點 2. RFID 2. RFID系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 3. RFID 3. RFID系統(tǒng)工作流程及分類系統(tǒng)工作流程及分類 4. RFID

2、 4. RFID系統(tǒng)案例系統(tǒng)案例 相關(guān)自動識別技術(shù)對比相關(guān)自動識別技術(shù)對比4為什么要學為什么要學RFIDRFID 物聯(lián)網(wǎng)的定義是，通物聯(lián)網(wǎng)的定義是，通過過RFIDRFID、傳感器、全球定位系統(tǒng)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物體與互照約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。5什么是RFID 射頻識別是無線電頻率識別（射頻識別是無線電頻率識別（Radio Frequency

3、 IdRadio Frequency Identification, RFIDentification, RFID）的簡稱，即通過無線電波進行識）的簡稱，即通過無線電波進行識別。別。RFIDRFID技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，它利用射頻信號實技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，它利用射頻信號實現(xiàn)無接觸信息傳遞，達到物體識別的目的?，F(xiàn)無接觸信息傳遞，達到物體識別的目的。6RFID的優(yōu)點 RFIDRFID技術(shù)無須與被識別物體直接接觸，即可完成信息的輸技術(shù)無須與被識別物體直接接觸，即可完成信息的輸入和處理，能快速、實時、準確地采集和處理信息，是二十一入和處理，能快速、實時、準確地采集和處理信息，是二十一世紀十大重要

4、技術(shù)之一。世紀十大重要技術(shù)之一。 1 1 RFIDRFID標簽抗污損能力強標簽抗污損能力強 2 2 RFIDRFID標簽安全性高標簽安全性高 3 3 RFID RFID標簽容量大標簽容量大 4 4 RFID RFID可遠距離、同時識別多個標簽可遠距離、同時識別多個標簽 5 5 RFID RFID是物聯(lián)網(wǎng)的基石是物聯(lián)網(wǎng)的基石7RFID的發(fā)展歷程 RFID RFID的誕生源于戰(zhàn)爭的需要，二戰(zhàn)期間，英國空軍首先在的誕生源于戰(zhàn)爭的需要，二戰(zhàn)期間，英國空軍首先在飛機上使用飛機上使用RFIDRFID技術(shù)，是用來分辨敵方飛機和我方飛機。技術(shù)，是用來分辨敵方飛機和我方飛機。 1948年，年，Harry Sto

5、ckman發(fā)表的論文發(fā)表的論文“用能量反射的方法進行通用能量反射的方法進行通信信”，是，是RFID理論發(fā)展的里程碑。理論發(fā)展的里程碑。 20世紀世紀50年代是年代是RFID技術(shù)的技術(shù)的探索階段。探索階段。19611980年間，年間，RFID技術(shù)變成了現(xiàn)實。技術(shù)變成了現(xiàn)實。20世紀世紀60年代是年代是RFID技術(shù)技術(shù)應用的初始期，一些公司引入應用的初始期，一些公司引入RFID技術(shù)，開發(fā)電子監(jiān)控設(shè)備來保護技術(shù)，開發(fā)電子監(jiān)控設(shè)備來保護財產(chǎn)、防止偷盜。例如，財產(chǎn)、防止偷盜。例如，1位的電子標簽系統(tǒng)用于商場防盜。位的電子標簽系統(tǒng)用于商場防盜。8RFID的發(fā)展歷程：現(xiàn)實階段 20 20世紀世紀7070年代

6、是年代是RFIDRFID技術(shù)應用的發(fā)展期，技術(shù)應用的發(fā)展期，RFIDRFID技術(shù)技術(shù)成為人們研究的熱門課題，出現(xiàn)了一系列成為人們研究的熱門課題，出現(xiàn)了一系列RFIDRFID技術(shù)的研技術(shù)的研究成果。究成果。 2020世紀世紀8080年代是年代是RFIDRFID技術(shù)應用的成熟期，挪威使用了技術(shù)應用的成熟期，挪威使用了RFIDRFID電子收費系統(tǒng)，美國鐵路用電子收費系統(tǒng)，美國鐵路用RFIDRFID系統(tǒng)識別車輛，歐系統(tǒng)識別車輛，歐洲用洲用RFIDRFID電子標簽跟蹤野生動物來對野生動物進行研究。電子標簽跟蹤野生動物來對野生動物進行研究。9RFID的發(fā)展歷程：推廣階段 2020世紀世紀9090年代是年代

7、是RFIDRFID技術(shù)的推廣期，發(fā)達國家配置了大技術(shù)的推廣期，發(fā)達國家配置了大量的量的RFIDRFID電子收費系統(tǒng)，并將電子收費系統(tǒng)，并將RFIDRFID用于安全和控制系統(tǒng)。用于安全和控制系統(tǒng)。 RFID RFID技術(shù)首先在美國的公路自動收費系統(tǒng)得到了廣泛應技術(shù)首先在美國的公路自動收費系統(tǒng)得到了廣泛應用。社區(qū)和校園大門控制系統(tǒng)也開始使用射頻識別系統(tǒng)。用。社區(qū)和校園大門控制系統(tǒng)也開始使用射頻識別系統(tǒng)。10RFID的發(fā)展歷程：普及階段 RFIDRFID技術(shù)在沃爾瑪公司的應用。沃爾瑪?shù)募夹g(shù)在沃爾瑪公司的應用。沃爾瑪?shù)?00100個主要供應個主要供應商商20052005年應用年應用RFIDRFID電子

8、標簽，在電子標簽，在20062006年將擴展到其他的供應商，年將擴展到其他的供應商，同時將很快在歐洲實施，然后是剩下的其他海外區(qū)域。同時將很快在歐洲實施，然后是剩下的其他海外區(qū)域。 RFID技術(shù)在美國國防部的應技術(shù)在美國國防部的應用。美國國防部認為，用。美國國防部認為，RFID在集在集裝箱聯(lián)運跟蹤和庫存物資跟蹤方裝箱聯(lián)運跟蹤和庫存物資跟蹤方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。RFID在現(xiàn)代商店的應用RFID婚禮儀式現(xiàn)場RFID在門禁系統(tǒng)應用東莞RFID圖書管理系統(tǒng)雷諾RFID卡RFIDRFID應用案例應用案例12目錄 RFIDRFID概論概論 1. RFID 1. RFID的概念及特點

9、的概念及特點 2. RFID 2. RFID系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 3. RFID 3. RFID系統(tǒng)工作流程及分類系統(tǒng)工作流程及分類 4. RFID 4. RFID系統(tǒng)案例系統(tǒng)案例 相關(guān)自動識別技術(shù)對比相關(guān)自動識別技術(shù)對比13什么是RFID系統(tǒng)RFIDRFID系統(tǒng)系統(tǒng)應答器應答器閱讀器閱讀器高層高層其它其它14什么是RFID系統(tǒng)RFIDRFID系統(tǒng)系統(tǒng)應答器應答器閱讀器閱讀器高層高層其它其它15什么是RFID系統(tǒng)RFIDRFID系統(tǒng)系統(tǒng)應答器應答器閱讀器閱讀器高層高層其它其它16應答器應答器 RFIDRFID系統(tǒng)中，識別信息存放在電子數(shù)據(jù)載體中，電系統(tǒng)中，識別信息存放在電子數(shù)據(jù)載體中，電子數(shù)據(jù)載體

10、稱為應答器。應答器中存放的識別信息由閱子數(shù)據(jù)載體稱為應答器。應答器中存放的識別信息由閱讀器讀出。讀器讀出。 由芯片及天線組成，附著在物體上標識目標對象，由芯片及天線組成，附著在物體上標識目標對象，每個電子標簽具有唯一的電子編碼，存儲著被識別物體每個電子標簽具有唯一的電子編碼，存儲著被識別物體的相關(guān)信息。的相關(guān)信息。17 應答器（射頻卡或標簽）應答器（射頻卡或標簽） 射頻卡物理尺寸符合射頻卡物理尺寸符合ID-1型卡的規(guī)范，其寬度型卡的規(guī)范，其寬度*高高度度*厚度為厚度為 85.6mm*53.98mm*0.76mm容許誤差。容許誤差。通常用于身份識別和收費。通常用于身份識別和收費。18 應答器（射

11、頻卡或標簽）應答器（射頻卡或標簽）（1 1）我國第二代身份證）我國第二代身份證 我國第二代身份證相當于一個電子標簽。我國第二代身份證相當于一個電子標簽。（2 2）城市一卡通）城市一卡通 城市一卡通的消費領(lǐng)域包括公交汽車、城市一卡通的消費領(lǐng)域包括公交汽車、地鐵、路橋收費和水電煤繳費等。地鐵、路橋收費和水電煤繳費等。（3 3）門禁卡）門禁卡 門禁卡的厚度是信用卡厚度的門禁卡的厚度是信用卡厚度的2 23 3倍，倍，允許進入的特定人員會配發(fā)門禁卡。允許進入的特定人員會配發(fā)門禁卡。19 應答器（射頻卡或標簽）應答器（射頻卡或標簽）標簽可用于動物標識、商品貨物識別、集裝箱識別等。標簽可用于動物標識、商品貨

12、物識別、集裝箱識別等。 應答器芯片安放應答器芯片安放在一張薄紙膜或塑料在一張薄紙膜或塑料膜內(nèi)，這種薄膜往往膜內(nèi)，這種薄膜往往與一層紙膠合在一起，與一層紙膠合在一起，較為容易粘貼到被識較為容易粘貼到被識別物體上。別物體上。20應答器的主要性能參數(shù)：應答器的主要性能參數(shù)： 工作頻率工作頻率 讀讀/ /寫能力寫能力 編碼調(diào)制方式編碼調(diào)制方式 數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率 信息數(shù)據(jù)存儲容量信息數(shù)據(jù)存儲容量 工作距離工作距離 多應答器識讀能力（亦稱防碰撞或防沖突能力）多應答器識讀能力（亦稱防碰撞或防沖突能力） 安全性能（密鑰、認證）等。安全性能（密鑰、認證）等。 21 無源應答器：不附有電池無源應答器：不附

13、有電池 ，從閱讀器發(fā)出射頻能量，從閱讀器發(fā)出射頻能量中提取工作所需的電能。采用電感耦合方式的應答中提取工作所需的電能。采用電感耦合方式的應答器多為無源應答器。器多為無源應答器。 應答器的分類應答器的分類 22 無源應答器：不附有電池無源應答器：不附有電池 ，從閱讀器發(fā)出射頻能量，從閱讀器發(fā)出射頻能量中提取工作所需的電能。采用電感耦合方式的應答中提取工作所需的電能。采用電感耦合方式的應答器多為無源應答器。器多為無源應答器。 半無源應答器：內(nèi)裝有電池，起輔助作用，對維持數(shù)半無源應答器：內(nèi)裝有電池，起輔助作用，對維持數(shù)據(jù)的電路供電或?qū)鹌餍酒ぷ魉璧碾妷鹤鬏o助據(jù)的電路供電或?qū)鹌餍酒ぷ魉璧?/p>

14、電壓作輔助支持，用于傳輸通信的射頻能量源自閱讀器。支持，用于傳輸通信的射頻能量源自閱讀器。 應答器的分類應答器的分類 23 無源應答器：不附有電池無源應答器：不附有電池 ，從閱讀器發(fā)出射頻能量，從閱讀器發(fā)出射頻能量中提取工作所需的電能。采用電感耦合方式的應答中提取工作所需的電能。采用電感耦合方式的應答器多為無源應答器。器多為無源應答器。 半無源應答器：內(nèi)裝有電池，起輔助作用，對維持數(shù)半無源應答器：內(nèi)裝有電池，起輔助作用，對維持數(shù)據(jù)的電路供電或?qū)鹌餍酒ぷ魉璧碾妷鹤鬏o助據(jù)的電路供電或?qū)鹌餍酒ぷ魉璧碾妷鹤鬏o助支持，用于傳輸通信的射頻能量源自閱讀器。支持，用于傳輸通信的射頻能量源自閱讀

15、器。 有源應答器：工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時內(nèi)有源應答器：工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時內(nèi)部電池能量也部分地轉(zhuǎn)換為應答器與閱讀器通信所需部電池能量也部分地轉(zhuǎn)換為應答器與閱讀器通信所需的射頻能量。的射頻能量。 應答器的分類應答器的分類 24應答器電路的基本結(jié)構(gòu)應答器電路的基本結(jié)構(gòu) 25應答器電路的基本結(jié)構(gòu)應答器電路的基本結(jié)構(gòu) 天線電路用于獲取射頻能量天線電路用于獲取射頻能量26應答器電路的基本結(jié)構(gòu)應答器電路的基本結(jié)構(gòu) 電源電路整流穩(wěn)壓后為應答器電路提供直流電源電路整流穩(wěn)壓后為應答器電路提供直流工作電壓。對于可讀寫應答器，電源電路還工作電壓。對于可讀寫應答器，電源電路還需要產(chǎn)生寫入數(shù)據(jù)時所

16、需的直流高電壓。需要產(chǎn)生寫入數(shù)據(jù)時所需的直流高電壓。27應答器電路的基本結(jié)構(gòu)應答器電路的基本結(jié)構(gòu) 如果應答器帶有微控制器或者數(shù)字信如果應答器帶有微控制器或者數(shù)字信息處理器，成為智能應答器。息處理器，成為智能應答器。28什么是RFID系統(tǒng)RFIDRFID系統(tǒng)系統(tǒng)應答器應答器閱讀器閱讀器高層高層其它其它29閱讀器 閱讀器不僅可以讀出存放的信息，而且可以對其閱讀器不僅可以讀出存放的信息，而且可以對其進行寫入，讀寫過程是通過雙方之間的無線通信來實進行寫入，讀寫過程是通過雙方之間的無線通信來實現(xiàn)的?，F(xiàn)的。30 閱讀器（也稱讀寫器或基站）：閱讀器（也稱讀寫器或基站）：是讀取和是讀取和寫入電子標簽內(nèi)存信息的

17、設(shè)備。寫入電子標簽內(nèi)存信息的設(shè)備。閱讀器閱讀器又可以與計又可以與計算機網(wǎng)絡(luò)進行連接，計算機網(wǎng)絡(luò)可以完成數(shù)據(jù)信息算機網(wǎng)絡(luò)進行連接，計算機網(wǎng)絡(luò)可以完成數(shù)據(jù)信息的存儲、管理和控制。的存儲、管理和控制。31 閱讀器（也稱讀寫器或基站）：閱讀器（也稱讀寫器或基站）：是讀取和是讀取和寫入電子標簽內(nèi)存信息的設(shè)備。寫入電子標簽內(nèi)存信息的設(shè)備。閱讀器閱讀器又可以與計又可以與計算機網(wǎng)絡(luò)進行連接，計算機網(wǎng)絡(luò)可以完成數(shù)據(jù)信息算機網(wǎng)絡(luò)進行連接，計算機網(wǎng)絡(luò)可以完成數(shù)據(jù)信息的存儲、管理和控制。的存儲、管理和控制。 閱讀器閱讀器是一種數(shù)是一種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其基本據(jù)采集設(shè)備，其基本作用就是作為數(shù)據(jù)交作用就是作為數(shù)據(jù)交換的一環(huán)，

18、將前端電換的一環(huán)，將前端電子標簽所包含的信息，子標簽所包含的信息，傳遞給后端的計算機傳遞給后端的計算機網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。32 閱讀器基本由射頻模塊、控制處理模塊和天線閱讀器基本由射頻模塊、控制處理模塊和天線三部分組成。閱讀器通過天線與應答器進行無線通三部分組成。閱讀器通過天線與應答器進行無線通信，閱讀器可以看成一個特殊的收發(fā)信機；同時，信，閱讀器可以看成一個特殊的收發(fā)信機；同時，閱讀器也是應答器與計算機網(wǎng)絡(luò)的連接通道。閱讀器也是應答器與計算機網(wǎng)絡(luò)的連接通道。 33 閱讀器基本由射頻模塊、控制處理模塊和天線閱讀器基本由射頻模塊、控制處理模塊和天線三部分組成。閱讀器通過天線與應答器進行無線通三部分組成。

19、閱讀器通過天線與應答器進行無線通信，閱讀器可以看成一個特殊的收發(fā)信機；同時，信，閱讀器可以看成一個特殊的收發(fā)信機；同時，閱讀器也是應答器與計算機網(wǎng)絡(luò)的連接通道。閱讀器也是應答器與計算機網(wǎng)絡(luò)的連接通道。 根據(jù)讀寫器外形和應用場合，讀寫器可以分為根據(jù)讀寫器外形和應用場合，讀寫器可以分為固定式讀寫器、固定式讀寫器、OEMOEM模塊式讀寫器、手持式讀寫器、模塊式讀寫器、手持式讀寫器、工業(yè)讀寫器和讀卡器等。工業(yè)讀寫器和讀卡器等。34固定式讀寫器固定式讀寫器固定式讀寫器固定式讀寫器一般是指天線、閱讀器與主控機分一般是指天線、閱讀器與主控機分離，閱讀器和天線可以分別安裝在不同位置，閱讀器可離，閱讀器和天線可

20、以分別安裝在不同位置，閱讀器可以有多個天線接口和多種以有多個天線接口和多種I/OI/O接口。接口。35 手持便攜式讀寫器手持便攜式讀寫器是指天線、讀寫器與主控機集成是指天線、讀寫器與主控機集成在一起，適合用戶手持使用的電子標簽讀寫設(shè)備，其工在一起，適合用戶手持使用的電子標簽讀寫設(shè)備，其工作原理與固定式讀寫器基本相同。作原理與固定式讀寫器基本相同。 RFIDRFID閱讀器閱讀器AndroidAndroid工業(yè)級平板電工業(yè)級平板電腦腦36 手持便攜式讀寫器手持便攜式讀寫器是指天線、讀寫器與主控機集成是指天線、讀寫器與主控機集成在一起，適合用戶手持使用的電子標簽讀寫設(shè)備，其工在一起，適合用戶手持使用

21、的電子標簽讀寫設(shè)備，其工作原理與固定式讀寫器基本相同。作原理與固定式讀寫器基本相同。 手持便攜式讀寫器一般手持便攜式讀寫器一般帶有液晶顯示屏，并配有輸入帶有液晶顯示屏，并配有輸入數(shù)據(jù)的鍵盤，常用在付款掃描、數(shù)據(jù)的鍵盤，常用在付款掃描、巡查、動物識別和測試等場合。巡查、動物識別和測試等場合。37工業(yè)讀寫器工業(yè)讀寫器工業(yè)讀寫器工業(yè)讀寫器是指應用于礦井、自動化生產(chǎn)或畜牧是指應用于礦井、自動化生產(chǎn)或畜牧等領(lǐng)域的讀寫器，工業(yè)讀寫器一般有現(xiàn)場總線接口，很等領(lǐng)域的讀寫器，工業(yè)讀寫器一般有現(xiàn)場總線接口，很容易集成到現(xiàn)有設(shè)備中。容易集成到現(xiàn)有設(shè)備中。讀卡器讀卡器讀卡器也稱為發(fā)卡器，主要用于電子標簽對具體讀卡器也

22、稱為發(fā)卡器，主要用于電子標簽對具體內(nèi)容的操作，包括建立檔案、消費糾錯、掛失、補卡和內(nèi)容的操作，包括建立檔案、消費糾錯、掛失、補卡和信息修正等。信息修正等。38閱讀器的功能：閱讀器的功能：以射頻方式向應答器傳輸能量；以射頻方式向應答器傳輸能量；從應答器中讀出數(shù)據(jù)或向應答器寫入數(shù)據(jù)；從應答器中讀出數(shù)據(jù)或向應答器寫入數(shù)據(jù)；完成對讀取數(shù)據(jù)的信息處理并實現(xiàn)應用操作；完成對讀取數(shù)據(jù)的信息處理并實現(xiàn)應用操作；若有需要，應能和高層處理交互信息。若有需要，應能和高層處理交互信息。39閱讀器的技術(shù)參數(shù)閱讀器的技術(shù)參數(shù)（1 1）工作頻率）工作頻率（2 2）輸出功率）輸出功率（3 3）輸出接口）輸出接口（4 4）讀寫

23、器形式）讀寫器形式（5 5）工作方式）工作方式（6 6）讀寫器優(yōu)先與電子標簽優(yōu)先）讀寫器優(yōu)先與電子標簽優(yōu)先40閱讀器的電路組成閱讀器的電路組成 41閱讀器的電路組成閱讀器的電路組成 包括編碼、調(diào)制和功率放大電路，用包括編碼、調(diào)制和功率放大電路，用于向應答器傳送命令和寫數(shù)據(jù)。于向應答器傳送命令和寫數(shù)據(jù)。42閱讀器的電路組成閱讀器的電路組成 產(chǎn)生符合產(chǎn)生符合RFID系統(tǒng)要求的射頻振蕩信系統(tǒng)要求的射頻振蕩信號。號。43閱讀器的電路組成閱讀器的電路組成 包括解碼、解碼電路，用于接收應答器包括解碼、解碼電路，用于接收應答器返回的應答信息和數(shù)據(jù)。根據(jù)應答器的返回的應答信息和數(shù)據(jù)。根據(jù)應答器的設(shè)置，還應考慮

24、防碰撞電路。設(shè)置，還應考慮防碰撞電路。44閱讀器的電路組成閱讀器的電路組成 微控制器是閱讀器工作的核心，完成收微控制器是閱讀器工作的核心，完成收/發(fā)控制、向發(fā)控制、向應答器發(fā)送命令與寫數(shù)據(jù)、應答器數(shù)據(jù)讀取與處理、應答器發(fā)送命令與寫數(shù)據(jù)、應答器數(shù)據(jù)讀取與處理、與應用系統(tǒng)的高層進行通信等任務(wù)。與應用系統(tǒng)的高層進行通信等任務(wù)。45什么是RFID系統(tǒng)RFIDRFID系統(tǒng)系統(tǒng)應答器應答器閱讀器閱讀器高層高層其它其它46高層高層 對于獨立的應用，閱讀器可以完成應用的需求，對于獨立的應用，閱讀器可以完成應用的需求，例如，公交車上的閱讀器可以實現(xiàn)對公交票卡的驗讀例如，公交車上的閱讀器可以實現(xiàn)對公交票卡的驗讀和

25、收費。但對于多閱讀器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的信息系統(tǒng)，和收費。但對于多閱讀器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的信息系統(tǒng)，高層是必不可少的。高層是必不可少的。47高層高層 如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與RFIDRFID閱讀器連接？閱讀器連接？48高層高層 如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與RFIDRFID閱讀器連接？閱讀器連接？中間件中間件49高層高層 如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與RFIDRFID閱讀器連接？閱讀器連接？中間件中間件50中間件 RFIDRFID中間件是介于中間件是介于RFIDRFID閱讀器和后端應用程序閱讀器和后端應用程序之間的獨立軟件，能夠與多個之間的獨立軟件，能夠與多個RFIDRFID閱讀

26、器和多閱讀器和多個后端應用程序連接。個后端應用程序連接。 應用程序使用中間件所提供的一組通用應用程應用程序使用中間件所提供的一組通用應用程序借口（序借口（APIAPI），就能連接到），就能連接到RFIDRFID閱讀器，讀閱讀器，讀取取RFIDRFID應答器數(shù)據(jù)。應答器數(shù)據(jù)。51什么是RFID系統(tǒng)RFIDRFID系統(tǒng)系統(tǒng)應答器應答器閱讀器閱讀器高層高層其它其它52 天線的特點天線的特點1.1.閱讀器和應答器都需要安裝天線。閱讀器和應答器都需要安裝天線。2.2.天線的目標是取得最大的能量傳輸效果。天線的目標是取得最大的能量傳輸效果。3.3.選擇天線時，應考慮天線類型、天線的阻抗、應選擇天線時，應考

27、慮天線類型、天線的阻抗、應答器附著物的射頻特性、閱讀器與應答器周圍的答器附著物的射頻特性、閱讀器與應答器周圍的金屬物體等因素。金屬物體等因素。4.4. 在應答器中，天線和應答器芯片封裝在一起。在應答器中，天線和應答器芯片封裝在一起。 53天線的分類天線的分類 RFIDRFID系統(tǒng)所用的天線類型主要有偶極子天線、系統(tǒng)所用的天線類型主要有偶極子天線、微帶貼片天線、線圈天線等。微帶貼片天線、線圈天線等。54天線的分類天線的分類 RFIDRFID系統(tǒng)所用的天線類型主要有偶極子天線、系統(tǒng)所用的天線類型主要有偶極子天線、微帶貼片天線、線圈天線等。微帶貼片天線、線圈天線等。偶極子天線輻射能力偶極子天線輻射能

28、力強，制造工藝簡單，成強，制造工藝簡單，成本低，具有全向方向性，本低，具有全向方向性，常用于遠距離常用于遠距離RFIDRFID系統(tǒng)。系統(tǒng)。微帶貼片天線的方向微帶貼片天線的方向圖是定向的，但工藝較圖是定向的，但工藝較復雜，成本較高。復雜，成本較高。線圈天線用于電感耦線圈天線用于電感耦合方式的合方式的RFIDRFID系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，適用于近距離（適用于近距離（1m1m以下）以下）的的RFIDRFID。55目錄 RFIDRFID概論概論 1. RFID 1. RFID的概念及特點的概念及特點 2. RFID 2. RFID系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 3. RFID 3. RFID系統(tǒng)工作流程及分類系統(tǒng)工作流程

29、及分類 4. RFID 4. RFID系統(tǒng)案例系統(tǒng)案例 相關(guān)自動識別技術(shù)對比相關(guān)自動識別技術(shù)對比56RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程57RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號58RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程應答器獲得能量被激活應答器獲得能量被激活59RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程60RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程應答器將自身信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去應答器將自身信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去61RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程閱讀器天線接收到從應答器

30、發(fā)閱讀器天線接收到從應答器發(fā)送來的載波信號送來的載波信號62RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程閱讀器天線將載波信號傳送到閱讀器閱讀器天線將載波信號傳送到閱讀器63RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程閱讀器對接收信號進行解調(diào)和解碼，閱讀器對接收信號進行解調(diào)和解碼，然后送到系統(tǒng)高層然后送到系統(tǒng)高層64RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)高層根據(jù)邏輯運算判斷系統(tǒng)高層根據(jù)邏輯運算判斷該電子標簽的合法性該電子標簽的合法性65RFIDRFID系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)高層做出相應處理，發(fā)出指令信號，系統(tǒng)高層做出相應處理，發(fā)出指令信號，控制執(zhí)行機構(gòu)動作控制執(zhí)行機構(gòu)動作66

31、RFID系統(tǒng) 射頻識別的應用系統(tǒng)構(gòu)架射頻識別的應用系統(tǒng)構(gòu)架 最簡單的應用系統(tǒng)最簡單的應用系統(tǒng)只有單個閱讀器，它只有單個閱讀器，它一次對一個應答器進一次對一個應答器進行操作，如行操作，如公交汽車公交汽車上的票務(wù)操作上的票務(wù)操作。 67RFID系統(tǒng) 射頻識別的應用系統(tǒng)構(gòu)架射頻識別的應用系統(tǒng)構(gòu)架 較復雜的應用需要較復雜的應用需要一個閱讀器可同時對一個閱讀器可同時對多個應答器進行操作，多個應答器進行操作，即要具有防碰撞（亦即要具有防碰撞（亦稱防沖突）的能力。稱防沖突）的能力。68RFID系統(tǒng) 射頻識別的應用系統(tǒng)構(gòu)架射頻識別的應用系統(tǒng)構(gòu)架 更復雜的應用系統(tǒng)更復雜的應用系統(tǒng)要解決閱讀器的高層處要解決閱讀器

32、的高層處理問題，包括多閱讀器理問題，包括多閱讀器的網(wǎng)絡(luò)連接。的網(wǎng)絡(luò)連接。 69目錄 RFIDRFID概論概論 1. RFID 1. RFID的概念及特點的概念及特點 2. RFID 2. RFID系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 3. RFID 3. RFID系統(tǒng)工作流程及分類系統(tǒng)工作流程及分類 4. RFID 4. RFID系統(tǒng)案例系統(tǒng)案例 相關(guān)自動識別技術(shù)對比相關(guān)自動識別技術(shù)對比70RFIDRFID的應用的應用 RFIDRFID應用領(lǐng)域廣泛，且每種應用的實現(xiàn)，都會形成一應用領(lǐng)域廣泛，且每種應用的實現(xiàn)，都會形成一個龐大的市場，因此可以說射頻識別是一個重要的新個龐大的市場，因此可以說射頻識別是一個重要的新的經(jīng)

33、濟增長點。的經(jīng)濟增長點。 目前，目前，RFIDRFID在票務(wù)系統(tǒng)（城市公交車、高速公路收費、在票務(wù)系統(tǒng)（城市公交車、高速公路收費、門票等）、收費卡、城市交通管理、安檢門禁、物流、門票等）、收費卡、城市交通管理、安檢門禁、物流、家政、食品安全追溯、藥品、礦井生產(chǎn)安全、防盜、家政、食品安全追溯、藥品、礦井生產(chǎn)安全、防盜、防偽、證件、集裝箱識別、動物追蹤、運動計時、生防偽、證件、集裝箱識別、動物追蹤、運動計時、生產(chǎn)自動化、商業(yè)供應鏈等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應用。產(chǎn)自動化、商業(yè)供應鏈等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應用。71汽車防盜汽車防盜1 1RFIDRFID的較新應用。已經(jīng)開發(fā)出足的較新應用。已經(jīng)開發(fā)出足夠小的應答器

34、，能夠封裝到汽車鑰夠小的應答器，能夠封裝到汽車鑰匙里。該鑰匙中含有特定的應答器，匙里。該鑰匙中含有特定的應答器，在汽車上裝有閱讀器。當鑰匙插入在汽車上裝有閱讀器。當鑰匙插入到點火器中時，閱讀器能夠辨識鑰到點火器中時，閱讀器能夠辨識鑰匙的身份。如果閱讀器接收不到射匙的身份。如果閱讀器接收不到射頻卡發(fā)送來的特定信號，汽車的引頻卡發(fā)送來的特定信號，汽車的引擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容方法，汽車的中央計算機也就能容易地防止短路點火。易地防止短路點火。72汽車防盜汽車防盜2 2在另一種汽車防盜系統(tǒng)中，司機自在另一種汽車防盜系統(tǒng)中，司機自己帶有

35、一應答器，其作用范圍是在司己帶有一應答器，其作用范圍是在司機座椅機座椅44-45cm44-45cm以內(nèi)，閱讀器安裝在以內(nèi)，閱讀器安裝在座椅的背部。當閱讀器讀取到有效的座椅的背部。當閱讀器讀取到有效的IDID號時，系統(tǒng)發(fā)出信號，然后汽車才號時，系統(tǒng)發(fā)出信號，然后汽車才能啟動。如果司機離開汽車，車門敞能啟動。如果司機離開汽車，車門敞開等，閱讀器不能讀到有效開等，閱讀器不能讀到有效IDID號，引號，引擎會自動關(guān)閉同時觸發(fā)報警裝置。擎會自動關(guān)閉同時觸發(fā)報警裝置。這種應答器也可用于辦公室和家庭。這種應答器也可用于辦公室和家庭。73汽車防盜汽車防盜3 3RFIDRFID可應用于尋找丟失的汽車。在城市的各主

36、要街可應用于尋找丟失的汽車。在城市的各主要街道裝置道裝置RFIDRFID系統(tǒng)，只要車輛帶有應答器，當其路過時，系統(tǒng)，只要車輛帶有應答器，當其路過時，該汽車的該汽車的IDID號和當時時間都將會被自動記錄，被送至號和當時時間都將會被自動記錄，被送至城市交通管理中心的計算機。若警察駕駛?cè)舾蓭в虚喅鞘薪煌ü芾碇行牡挠嬎銠C。若警察駕駛?cè)舾蓭в虚喿x器的流動巡邏車，更方便地檢測車輛的行蹤。讀器的流動巡邏車，更方便地檢測車輛的行蹤。74RFIDRFID應用案例應用案例75RFIDRFID應用案例應用案例 RFID在現(xiàn)代商店的應用RFID在門禁系統(tǒng)應用東莞RFID圖書管理系統(tǒng)雷諾RFID卡RFID婚禮儀式現(xiàn)場R

37、FIDRFID應用案例應用案例77目錄 RFIDRFID概論概論 1. RFID 1. RFID的概念及特點的概念及特點 2. RFID 2. RFID系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 3. RFID 3. RFID系統(tǒng)工作流程及分類系統(tǒng)工作流程及分類 4. RFID 4. RFID系統(tǒng)案例系統(tǒng)案例 相關(guān)自動識別技術(shù)對比相關(guān)自動識別技術(shù)對比78相關(guān)的自動識別技術(shù)相關(guān)的自動識別技術(shù) 自動識別技術(shù)：包括條形碼、接觸式自動識別技術(shù)：包括條形碼、接觸式ICIC卡、生物卡、生物特征識別、光學字符識別（特征識別、光學字符識別（OCROCR）以及射頻識別）以及射頻識別（RFIDRFID）等。）等。79相關(guān)的自動識別技術(shù)相關(guān)

38、的自動識別技術(shù) 自動識別技術(shù)：包括條形碼、接觸式自動識別技術(shù)：包括條形碼、接觸式ICIC卡、生物特卡、生物特征識別、光學字符識別（征識別、光學字符識別（OCROCR）以及射頻識別（）以及射頻識別（RFIDRFID）等。等。 條形碼（條形碼（Bar CodeBar Code）技術(shù)：最早產(chǎn)生在技術(shù)：最早產(chǎn)生在2020世紀世紀2020年年代，代，由一組規(guī)則排列的條和空、相應的數(shù)字組成。由一組規(guī)則排列的條和空、相應的數(shù)字組成。 一維碼一維碼 二維碼二維碼80一維條形碼一維條形碼 全球貿(mào)易項目代碼（全球貿(mào)易項目代碼（GTINGTIN），為全球貿(mào)易提供唯），為全球貿(mào)易提供唯一標識的一種代碼，有四種編碼結(jié)構(gòu)

39、：一標識的一種代碼，有四種編碼結(jié)構(gòu)：EANEAN UCC-1UCC-13 3（EAN 13EAN 13）、）、EANEAN UCC-8UCC-8（EAN 8EAN 8）、）、UCC-12UCC-12以及以及EANEAN UCC-14UCC-14。 （P294 表10.1）81零售商品的標識代碼主要采用零售商品的標識代碼主要采用EAN.UCC-13EAN.UCC-13，EAN.UCCEAN.UCC-8-8和和UCC-12UCC-12。在我國，通常情況下選用。在我國，通常情況下選用1313位數(shù)字代碼位數(shù)字代碼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的EAN.UCC-13EAN.UCC-13條形碼，出口到北美時才申請條形碼，出口

40、到北美時才申請UCC-1UCC-12 2代碼。（類似于電話號碼分區(qū)）代碼。（類似于電話號碼分區(qū)）82結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類廠商識別代碼廠商識別代碼商品項目代碼商品項目代碼檢驗碼檢驗碼結(jié)構(gòu)1X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13結(jié)構(gòu)2X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X1383結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類廠商識別代碼廠商識別代碼商品項目代碼商品項目代碼檢驗碼檢驗碼結(jié)構(gòu)1X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13結(jié)構(gòu)2X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13 EAN EAN編碼組織在編碼組織在EANEAN分配的分配的前綴碼的基礎(chǔ)上分配給

41、廠商唯前綴碼的基礎(chǔ)上分配給廠商唯一標識。一標識。 左起三位前綴碼左起三位前綴碼690-693690-693是是EANEAN分配給中國物品編碼中心分配給中國物品編碼中心的前綴碼。的前綴碼。84結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類廠商識別代碼廠商識別代碼商品項目代碼商品項目代碼檢驗碼檢驗碼結(jié)構(gòu)1X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13結(jié)構(gòu)2X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13690690和和691691采用結(jié)構(gòu)一，采用結(jié)構(gòu)一，692692和和693693采用結(jié)構(gòu)二采用結(jié)構(gòu)二85結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類廠商識別代碼廠商識別代碼商品項目代碼商品項目代碼檢驗碼檢驗碼結(jié)構(gòu)1X1X2X3X4

42、X5X6X7X8X9X10X11X12X13結(jié)構(gòu)2X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13 商品項目代碼可由廠商自商品項目代碼可由廠商自行編碼，但必須符合唯一性、行編碼，但必須符合唯一性、永久性和無含義等原則。永久性和無含義等原則。86結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類廠商識別代碼廠商識別代碼商品項目代碼商品項目代碼檢驗碼檢驗碼結(jié)構(gòu)1X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13結(jié)構(gòu)2X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13 用于檢驗廠商識別代碼、用于檢驗廠商識別代碼、商品項目代碼的正確性商品項目代碼的正確性87前綴碼前綴碼商品項目代碼商品項目代碼檢驗碼檢驗

43、碼X1X2X3X4X5X6X7X888二維條形碼二維條形碼 一類由矩陣代碼和點代碼組成，其數(shù)據(jù)以二維空一類由矩陣代碼和點代碼組成，其數(shù)據(jù)以二維空間的形態(tài)編碼。矩陣代碼有間的形態(tài)編碼。矩陣代碼有MaxiCodeMaxiCode，Data MatrData Matrixix，Code OneCode One等，這種條形碼可以做得很小，甚等，這種條形碼可以做得很小，甚至可以硅芯片實現(xiàn)，很適用于小物件。至可以硅芯片實現(xiàn)，很適用于小物件。89二維條形碼二維條形碼 一類由矩陣代碼和點代碼組成，其數(shù)據(jù)以二維空一類由矩陣代碼和點代碼組成，其數(shù)據(jù)以二維空間的形態(tài)編碼。間的形態(tài)編碼。 一類二維條形碼是包含重疊的或

44、多行的條形碼符一類二維條形碼是包含重疊的或多行的條形碼符號，代表性的條形碼編碼有號，代表性的條形碼編碼有PDF417PDF417和和CODE49CODE49等。等。90RFID與條形碼 RFIDRFID可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠識別物體的類別。識別物體的類別。91RFID與條形碼 RFIDRFID可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠識別物體的類別。識別物體的類別。 RFIDRFID采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼是靠激光來讀取外部

45、數(shù)據(jù)。而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。92RFID與條形碼 RFIDRFID可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠識別物體的類別。識別物體的類別。 RFIDRFID采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。 RFIDRFID可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地順序讀取。個一個地順序讀取。93RFID與條形碼 RFIDRFID可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠可以識別單個非常具體的物

46、體，而條形碼僅能夠識別物體的類別。識別物體的類別。 RFIDRFID采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。 RFIDRFID可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地順序讀取。個一個地順序讀取。 RFIDRFID的應答器可存儲的信息量大，并可進行多次改寫。的應答器可存儲的信息量大，并可進行多次改寫。94RFID與條形碼 RFIDRFID可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠可以識別單個非常具體的物體，而條形碼僅能夠識別物體的類別。識

47、別物體的類別。 RFIDRFID采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。而條形碼是靠激光來讀取外部數(shù)據(jù)。 RFIDRFID可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地順序讀取。個一個地順序讀取。 RFIDRFID的應答器可存儲的信息量大，并可進行多次改寫。的應答器可存儲的信息量大，并可進行多次改寫。 RFIDRFID易于構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)應用環(huán)境，對于商品貨物而言，可易于構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)應用環(huán)境，對于商品貨物而言，可都建所謂都建所謂“物流網(wǎng)物流網(wǎng)”。95RFID的不足 RFIDRFID標簽

48、的價格問題標簽的價格問題 RFIDRFID標簽涉及的隱私問題標簽涉及的隱私問題 RFIDRFID標簽的安全性問題標簽的安全性問題 標準統(tǒng)一的問題標準統(tǒng)一的問題96RFID的不足 RFIDRFID標簽的價格問題標簽的價格問題 RFIDRFID標簽涉及的隱私問題標簽涉及的隱私問題 RFIDRFID標簽的安全性問題標簽的安全性問題 標準統(tǒng)一的問題標準統(tǒng)一的問題97RFID的不足 RFIDRFID標簽的價格問題標簽的價格問題 目前，目前，RFIDRFID標簽的整體價格約為標簽的整體價格約為9 9美分，而條形美分，而條形碼的價格要便宜很多。碼的價格要便宜很多。RFIDRFID標簽的整體價格在標簽的整體價格在5 5美分美分以下時，才會獲得大面積的推廣和市場利益。以下時，才會獲得大面積的推廣和市場利益。 RFIDRFID標簽涉及的隱私問題標簽涉及的隱私問題 RFIDRFID標簽的安全性問題標簽的安全性問題 標準統(tǒng)一的問題標準統(tǒng)一的問題98RFID的不足 RFIDRFID標簽的價格問題標簽的價格問題 RFIDRFID標簽涉及的隱私問題標簽涉及的隱私問題 RFIDRFID標