射頻識別技術(shù)的原理和意義

1、射頻識別技術(shù)的原理和意義課題名稱RFID技術(shù)的原理和應(yīng)用姓名青偉學(xué)號22班級2012級5專業(yè)通信工程(3G)完成日期2016年5月15號目錄一、緒論1 .射頻識別技術(shù)簡介二、射頻識別系統(tǒng)1.1 RFID系統(tǒng)的構(gòu)成1.2 RFID的技術(shù)特點1.3 RFID技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.4 RFID標(biāo)簽的制作三、RFID技術(shù)的應(yīng)用四、RFID技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展和市場應(yīng)用趨勢4.1 RFID系統(tǒng)標(biāo)簽的發(fā)展趨勢4.2 RFID系統(tǒng)低頻化逐步向高頻化發(fā)展4.3 提高RFID系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)處理能力4.4 RFI皿術(shù)的市場應(yīng)用趨勢五、對RFID技術(shù)的展望和總結(jié)一、緒論1.關(guān)于射頻識別技術(shù)的簡介射頻識別技術(shù)，英文全稱是Radio

2、FrequencyIdentification,簡稱是RFID技術(shù)，是自動識別技術(shù)的一種。RFID技術(shù)是通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，自動對目標(biāo)物體加以識別然后獲取相關(guān)信息的一種無線通信技術(shù)。從20世紀(jì)90年代開始，我國的RFID技術(shù)開始慢慢起步，它將射頻識別技術(shù)、微電子及IC卡技術(shù)相互結(jié)合，利用無線射頻的方式對記錄媒體進(jìn)行讀寫，從而達(dá)到識別目標(biāo)然后完成數(shù)據(jù)交換。RFID技術(shù)可以完成對運動中的物體的快速識別和多個物體識別，識別的距離從幾十厘米到幾十米；因為RFID技術(shù)獨特的讀寫方式，可以輸入數(shù)千字節(jié)的自定義信息到電子標(biāo)簽，間接管理產(chǎn)品上附帶的電子標(biāo)簽所包含的信息。RFID技術(shù)不需要接

3、觸，識別工作不需要人工的參與，因此保密程度非常高。RFID電子標(biāo)簽和人們一般生活中的使用的卡(例如普通磁卡或IC卡)不同，很容易隱藏，不容易被損壞，因此使用壽命極長，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境并能很好的發(fā)揮作用。正因為上述的諸多特點，RFID技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。主要是商品防偽領(lǐng)域、交通運輸行業(yè)、工業(yè)、人臉及指紋識別、管理行業(yè)(如小區(qū)安全管理、后勤倉庫管理、圖書管理、醫(yī)療衛(wèi)生管理等)、國防和軍事等諸多方面。它涉及到電子通信技術(shù)、材料科學(xué)、微波技術(shù)、計算機(jī)軟件、印刷技術(shù)、芯片制造等許多領(lǐng)域，綜合性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用，與我們的生活有千絲萬縷的關(guān)系。、射頻識別系統(tǒng)2.1RFID系統(tǒng)的構(gòu)成射頻識別

4、系統(tǒng)一般都是由讀寫器、電子標(biāo)簽、天線和主機(jī)四部分組成。(1)讀寫器：讀寫器是一種讀寫設(shè)備，是連接電子標(biāo)簽與應(yīng)用系統(tǒng)的橋梁，可發(fā)送和接收電子標(biāo)簽信息，并與主機(jī)相互間進(jìn)行通信，執(zhí)行主機(jī)發(fā)出的命令。所有的射頻識別系統(tǒng)的讀寫器都可以簡化為兩個基本功能模塊：控制單元和高頻接口。(2)電子標(biāo)簽：電子標(biāo)簽是一種非接觸式IC卡，由耦合元件和芯片組成，電子標(biāo)簽里面內(nèi)置大線，用來和讀寫器上的射頻天線進(jìn)行通信。RFID電子標(biāo)簽通常根據(jù)有無工作電源和工作頻段來分。根據(jù)電源可分為有源、無源和平有源三類，也稱主動式、被動式和半主動式，不同類型的標(biāo)簽的工作原理不同，有源RFID標(biāo)簽是向讀寫器發(fā)送無線電波，讀寫器接收到信息的

5、同時以無線電波的形式反饋回去，將新的信息寫入電子標(biāo)簽，從而完成數(shù)據(jù)間的交換，工作頻率很高，有源標(biāo)簽的識別距離是100m之內(nèi)，使用壽命在2-4年，價格高；無源RFID標(biāo)簽是在內(nèi)部內(nèi)置微型大線，在讀寫器的工作區(qū)域內(nèi)，收到讀寫器發(fā)出的電磁波，再利用磁電互感原理產(chǎn)生感應(yīng)電流并發(fā)出電磁波信號，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，工作頻率較低，無源標(biāo)簽的識別范圍在3-5m之間，使用壽命比較長，價格也比有源標(biāo)簽低很多。目前我們生活中常見的RFID標(biāo)簽基本都是無源的；半有源標(biāo)簽分為高頻和低頻兩個工作頻段。（3）天線：天線主要起在讀寫器和電子標(biāo)簽之間傳遞信號的作用，天線的尺寸和材料好壞直接影響到讀寫器的識別距離、識別速度以及識

6、別準(zhǔn)確度。（4）主機(jī)：主機(jī)是后臺控制單元，用于發(fā)送用戶指令、接收和處理電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)等作用。射頻識別系統(tǒng)的工作流程并不復(fù)雜，流程如下：主機(jī)通過與讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸通道發(fā)送用戶指令；讀寫器接收到用戶發(fā)出的指令，對信號進(jìn)行編碼和調(diào)制后，通過發(fā)射天線（天線發(fā)送的區(qū)域有范圍）發(fā)送出去，然后電子標(biāo)簽接收到讀寫器發(fā)出的射頻信號，利用磁電互感原理產(chǎn)生感應(yīng)電流獲得能量，完成數(shù)據(jù)的儲存、發(fā)送或其他操作；讀寫器通過天線接收到電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)，隨后進(jìn)行解碼和調(diào)制，然后將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)收到讀寫器返回的數(shù)據(jù)，然后提醒工作人員進(jìn)行相關(guān)的處理。RFID系統(tǒng)根據(jù)工作頻率的不同可以分為低頻、高頻、超高頻及微波系統(tǒng)，

7、不同頻率的RFID系統(tǒng)的工作原理、特性、應(yīng)用環(huán)境有所不同。2.2 RFID的技術(shù)特點數(shù)據(jù)的讀寫。RFID標(biāo)簽通過閱讀器，在一定的距離內(nèi)通過電磁波的形式與RFID系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。讀取速度非常快，而且可以同時讀取多個標(biāo)簽，不需要人工的參與，有很強(qiáng)的穿透性，還可以將物流狀態(tài)寫入標(biāo)簽，供下一段物流進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且數(shù)據(jù)的重復(fù)讀寫使RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛑貜?fù)使用，降低了成本。小型、多樣化和多功能化。RFID讀取數(shù)據(jù)不受大小和形狀的限制，不需要為了讀取的精準(zhǔn)而配合特定的器材、固定的尺寸及印刷的品質(zhì)。另外，RFID標(biāo)簽可以向小型化、多樣化及智能化發(fā)展，滿足不同產(chǎn)品的需求。適應(yīng)多樣的環(huán)境。紙張、卡片等標(biāo)簽粘上了

8、污垢，就會被遮蓋一些信息，導(dǎo)致無法被識別，從而就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，但是RFID標(biāo)簽對水、油、有機(jī)溶劑（如酒精）及其他臟物有很好的耐受性，還有耐高溫、防磁性、耐高壓等特點。即使在黑暗環(huán)境下或被污染的環(huán)境中，依然可以有很好的讀取數(shù)據(jù)的能力。數(shù)據(jù)的記憶容量大。隨著社會的不斷發(fā)展，未來人們生活中物品所需要攜帶的信息也會越來越大，這是傳統(tǒng)標(biāo)簽沒辦法解決的，這種攜帶大量信息的任務(wù)，就必須交給RFID標(biāo)簽。一個RFID標(biāo)簽儲存量為12字節(jié)-4兆左右，并且隨著芯片制作技術(shù)的提高，數(shù)據(jù)儲存的能力還會提高。聯(lián)網(wǎng)。依靠強(qiáng)大的RFID系統(tǒng)的支持，以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)形成的物流網(wǎng)，可實現(xiàn)物資全程被監(jiān)控、定位，在物流日益

9、發(fā)達(dá)的今天，RFID技術(shù)在物流中發(fā)揮的作用是巨大的，尤其是對一些特殊物品（如易燃易爆的煙花爆竹，汽油等）的運輸、重要設(shè)備的管理及交通管理領(lǐng)域等。防偽性能高。RFID里面存儲的大容量的信息，幾乎不可能被復(fù)制，再加上RFID特殊的工作原理，所以防偽造程度較高。比如銀行卡采用磁條的信息讀取技術(shù)，有的小偷會利用這個漏洞偽造一張銀行卡，然后把獲取的磁條的信息復(fù)制到這張卡上，然后去取款機(jī)取錢，磁條的讀取技術(shù)容易泄露客戶信息，所以將來銀行應(yīng)該會改用RFID的芯片卡。隨著個人信息的不斷增多，國家也會注重對個人信息的保護(hù)。通過以上幾個特點，可以知道，RFID技術(shù)擁有非常突出的優(yōu)點，它與其它識別技術(shù)相比有自己獨特

10、的優(yōu)勢。2.3 RFID技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀2.3.1 國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀上個世紀(jì)40年代初，RFID技術(shù)的理論得到了奠定，經(jīng)過最初的實驗研究后，開始已經(jīng)有了一些應(yīng)用與嘗試，70年代后，RFID技術(shù)與產(chǎn)品進(jìn)入大發(fā)展時期，有一些應(yīng)用開始出現(xiàn)并被使用。80年代后，商業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品開始出現(xiàn)，各種形式層出不窮。到現(xiàn)在，它已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。在我國，RFID技術(shù)發(fā)展很快，已經(jīng)制定了一套行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)委早就成立了“RFID”標(biāo)準(zhǔn)工作小組，由科技、信息產(chǎn)業(yè)等十五個部委聯(lián)合一些專業(yè)的研究院，起草、制定了關(guān)于這方面技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)，為RFID技術(shù)走向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和國際化打下基礎(chǔ)。在政府政策的大力推動和支持下，各

11、種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用發(fā)展十分迅猛。射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù)，將在我國很快的普及開來。我國射頻識別的市場是十分巨大的，2008年中國RFID相關(guān)產(chǎn)值達(dá)到80億元左右。目前，國內(nèi)已經(jīng)有許多公司開始引進(jìn)國外的先進(jìn)RFID技術(shù)，開發(fā)屬于自己公司的射頻識別系統(tǒng)，現(xiàn)在國內(nèi)應(yīng)用最好的RFID技術(shù)應(yīng)該是高速公路收費系統(tǒng)。在最近的5-10年，隨著物聯(lián)網(wǎng)這個行業(yè)廣泛的普及和應(yīng)用，社會的發(fā)展和信息技術(shù)的完善，射頻技術(shù)的發(fā)展?jié)摿κ欠浅＞薮蟮摹？梢哉f，如果任何一個和RFID技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用成為現(xiàn)實，都將會孕育一個龐大的消費市場，未來RFID技術(shù)應(yīng)用將會成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個新的增長點。我國的射頻識別應(yīng)用處

12、于初級階段，還需要解決一些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題：頻率規(guī)劃不統(tǒng)一、信息安全受到攻擊、一些核心的硬件產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)有待提高、成本較高等問題。在高頻和超高頻芯片的天線設(shè)計和制造和印刷、RFID標(biāo)簽封裝、讀寫器的關(guān)鍵芯片、測試技術(shù)與設(shè)備中間元件、重要系統(tǒng)運行軟件的開發(fā)利用仍不能跟上國際先進(jìn)技術(shù)水平。我國在低頻和高頻領(lǐng)域RFID技術(shù)方面比較成熟，高頻領(lǐng)域的RFID國產(chǎn)產(chǎn)品在精度、性能、穩(wěn)定性上都領(lǐng)先于國際先進(jìn)水平；超高頻領(lǐng)域發(fā)展還很緩慢；微波領(lǐng)域，國內(nèi)基本還處于研發(fā)階段，可生產(chǎn)的產(chǎn)品還很少。中國政府對于RFID技術(shù)的發(fā)展非常重視，國家出臺了一系列的優(yōu)惠政策和措施扶持RFID產(chǎn)業(yè)。2004年1月，國家RFID技術(shù)

13、標(biāo)準(zhǔn)委員會正式宣布成立“電子標(biāo)簽”國家標(biāo)準(zhǔn)工作組，負(fù)責(zé)起草我國有關(guān)“RFID電子標(biāo)簽”的多項國際標(biāo)準(zhǔn)。2004年6月，國家科技部聯(lián)合十五個部委共同編寫的中國射頻識別（RFID）技術(shù)政策白皮書正式發(fā)布，這是中國第一次針對單一技術(shù)發(fā)表的白皮書，而且也是第一次聯(lián)合十五部委共同制定的一份白皮書。2006年10月1日，科技部863計劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域辦公室正式發(fā)布國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域“射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用”重大項目2006年度課題中請指南，該項指南包含了超高頻RFID多標(biāo)簽防沖突和多讀寫器防沖突技術(shù)的研究，天線設(shè)計技術(shù)，以及超高頻RFID讀寫器產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等

14、20項課題。目前，我國的RFID產(chǎn)業(yè)鏈基本已經(jīng)建立起來，產(chǎn)業(yè)重心主要集中在上海、深圳、北京等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市。其中，上海以芯片設(shè)計為主，深圳則以封裝和應(yīng)用技術(shù)為主，北京則是關(guān)于系統(tǒng)集成方案等方面。在實際的生活中，網(wǎng)上購票系統(tǒng)、電子門禁系統(tǒng)、校園一卡通系統(tǒng)、自動考勤系統(tǒng)、指紋識別系統(tǒng)、高速公路收費系統(tǒng)、安全系統(tǒng)（如汽車防盜）等利用低頻或高頻RFID技術(shù)的系統(tǒng)已經(jīng)在非常多的城市普及，以RFID技術(shù)為核心的二代居民身份證已經(jīng)開始應(yīng)用。在關(guān)于超高頻RFID技術(shù)應(yīng)用方面，深圳先施科技公司走在國內(nèi)的前沿，公司率先推出眾多的UHF頻段RFID讀寫器產(chǎn)品，其主力產(chǎn)品-一體化讀寫器在國內(nèi)停車場占有率第一。雖然我國

15、的RFID技術(shù)在這幾年取得了長足的進(jìn)步，但是，和國外的RFID技術(shù)相比，我國的RFID技術(shù)仍落后對方一大截。2.3.2 國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀RFID技術(shù)在國外發(fā)展的非常迅猛，RFID產(chǎn)品的種類很多，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家（如北美、歐洲等）應(yīng)用更為廣泛，主要應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等領(lǐng)域，例如：汽車、火車、飛機(jī)等交通監(jiān)控、停車場自動管理系統(tǒng)、物品倉儲管理、產(chǎn)品流水線生產(chǎn)自動化、圖書館管理系統(tǒng)等等。同時，有一些企業(yè)也在積極推廣RFID技術(shù)，早期，如全球最大的零售業(yè)巨頭-沃爾瑪正在推行RFID技術(shù)在其旗下全球店鋪的應(yīng)用，這項技術(shù)的使用將大大降低企業(yè)企業(yè)的物流成本、管理成本等，提高公司整體的運

16、行效率，節(jié)約資金。RFID在新興領(lǐng)域的應(yīng)用層出不窮，如機(jī)場的行李自動管理，RFID機(jī)票門票等應(yīng)用。這些應(yīng)用也會更加方便消費者的出行、消費、參與各類活動。在國外,RFID技術(shù)在一些企業(yè)已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，例如基于RFID技術(shù)的E-passport但子護(hù)照）應(yīng)用于人的身份識別等，企業(yè)也從中獲得了不菲的收益，最主要的是，這項技術(shù)的所衍生的應(yīng)用正在向我們生活的方方面面滲透，大部分企業(yè)非?？春肦FID技術(shù)，正在積極研究和推進(jìn)RFID技術(shù)的使用，它有很大的發(fā)展空間。2.3.3 RFIW術(shù)存在的問題首先是RFID的標(biāo)準(zhǔn)制定。目前制定該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)有：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、EPCGlobal、UID,

17、他們各自推出自己的標(biāo)準(zhǔn)，3個標(biāo)準(zhǔn)在通訊方式、防沖突協(xié)議和數(shù)據(jù)格式方面相互之間不兼容，形成三足鼎立的局面。使RFID技術(shù)在全球范圍內(nèi)廣泛的應(yīng)用，這是首要解決的問題，目前應(yīng)對不兼容的方法是把識別系統(tǒng)做到可以識別某個級數(shù)以上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，這樣雖然會加大投入成本，但是推動了全球RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更快的統(tǒng)一。其次是成本問題。使RFID標(biāo)簽在全球廣泛應(yīng)用的最大問題，就是生產(chǎn)成本。雖然RFID技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到多個行業(yè)，但是企業(yè)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要還是以高成本的產(chǎn)品為主，以圖書館管理為例，生產(chǎn)一本書的RFID標(biāo)簽成本為4塊，這對一本書來說，RFID的標(biāo)簽的價格甚至可能高于一本普通書籍的印刷裝訂價格。再次是RFID

18、技術(shù)的識別問題。目前的識別成功率還不能達(dá)到100%在數(shù)量龐大的應(yīng)用中它還不能很好的滿足市場需求，尤其是當(dāng)某個物品內(nèi)含有金屬時，干擾會更加嚴(yán)重，識別效率會更低，同時，在多個閱讀器同時識別，或同時讀取多個射頻卡時，相互間會產(chǎn)生干擾，有些信息會讀取不到，形成讀取“盲區(qū)”，有人就可以利用這個漏洞，盜取信息。信息安全問題已成為制約RFID技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的一大因素。最后是安全隱私問題。雖然RFID標(biāo)簽具有很好的防偽性能，但RFID系統(tǒng)感應(yīng)器中的唯一標(biāo)示符容易被復(fù)制，它的基本驗證機(jī)制也存在嚴(yán)重的安全缺陷，還沒有可信任的安全機(jī)制，芯片在與讀卡器交換信息的過程中容易被黑客利用，無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行很高程度的保密，以至于

19、無論是個人信息還是企業(yè)的商業(yè)機(jī)密，都有可能被人竊取，這也是因為RFID芯片本身及其無需接觸即可進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的特點造成，這個特點在某些行業(yè)（如物流）里是優(yōu)點，在比較機(jī)密的行業(yè)又是個嚴(yán)重缺陷。攻擊者不用接近RFID芯片就可以將其數(shù)據(jù)讀出，例如，如果拿著一臺RFID閱讀器，任何一個人在店外就可以知道商店里擺放的是那些商品，甚至是一個人在商店里買了哪些東西也會被了解，甚至把一個人的身份證放到RFID閱讀器上，就可以了解到這個人的隱私信息，以上這些問題需要我們政府重視起來，通過建立一系列的法律對用戶的隱私加以保護(hù)，大力宣傳法律，讓全民懂法，同時也要提高技術(shù)水平，通過提升防偽性能、識別距離的控制來應(yīng)對這些

20、問題。2.4 RFID標(biāo)簽的制作RFID標(biāo)簽主要由面層、芯片層和底層三部分構(gòu)成。標(biāo)簽的印制也分為天線印制與表面印制兩部分。2.4.1 天線印制RFID標(biāo)簽天線制造常用的技術(shù)方法有：繞線法、蝕刻法、電鍍法和直接引導(dǎo)法四種，后三者屬于制作RFID標(biāo)簽天線的比較常用的印制技術(shù)。目前國內(nèi)外主要是以蝕刻法和電鍍法為主，直接引導(dǎo)法是最近正在興起和研究的一種印刷技術(shù)。繞線法直接以基材為載體，繞上銅線或鋁線制作天線。這種方法生產(chǎn)效率低，標(biāo)簽質(zhì)量不高，基本已經(jīng)放棄這個方法。蝕刻法是在基材的金屬表面上，通過印刷的方式，預(yù)先均勻涂布一定量抗蝕劑，以保護(hù)金屬不被腐蝕，未覆蓋的金屬則會被腐蝕劑融化，露出的基材成為天線路

21、線的間隔，最后用脫膜液洗去抗腐蝕劑，制成天線。電鍍法是指在基材上通過印刷涂覆一層特殊的油墨層，這種油墨中含有金屬顆粒，因此在電鍍過程中，起電導(dǎo)作用的金屬被油墨吸附，附著在有油墨的位置，從而形成天線。直接引導(dǎo)法是直接用導(dǎo)電油墨在絕緣底基上印制油墨，形成天線和電路。在導(dǎo)電油墨的推動下，直接引導(dǎo)法具有批量生產(chǎn)、小型化、精度高成本低、無污染等特點，這是一種的新興的正在被廣泛研究和推廣的方法。目前較廣泛的引導(dǎo)印刷方式為絲網(wǎng)印刷，根據(jù)當(dāng)前研究得出的經(jīng)驗，網(wǎng)孔用六角形，有利于導(dǎo)電油墨的徹底轉(zhuǎn)移；導(dǎo)電油墨選用溶劑型的油墨更佳；創(chuàng)造優(yōu)良的油墨干燥條件，有利于印刷線圈圖形輪廓的精確成形。傳統(tǒng)的蝕刻法和電鍍法的缺點

22、：制作工藝復(fù)雜，成品制作時間長；要消耗大量的金屬材料，制作成本較高；制作過程會產(chǎn)生大量含金屬和化學(xué)物質(zhì)的廢液，假如企業(yè)不投入大量的環(huán)保資金，那么排放的廢液會對環(huán)境造成大量的污染，會使人金屬中毒等。而直接引導(dǎo)法制作RFID標(biāo)簽不僅高效快速，而且成本低、污染低。雖然印制天線對溫度、濕度、灰塵等印刷作業(yè)環(huán)境的要求較高，企業(yè)初期設(shè)備投資較大，但隨著管理水平和行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，毫無疑問，這種印刷方法將替代蝕刻法和電鍍法成為新的制作天線的方法。2.4.2 表面印制RFID標(biāo)簽表面的制作，通常面層和底層需要印有視覺標(biāo)識的文字或圖像，如我們的二代居民身份證、校園一卡通、市政交通卡等，上面有我們個人的一些基礎(chǔ)信息

23、，而底層材料通常為聚氯乙烯（PV?；蚓蹖Ρ蕉姿犷愃芰希≒ET,印刷方式主要有成卡前UV膠印或成卡后印刷兩種。成卡前UV膠印指在完成表面UV膠印后在進(jìn)行芯片的封裝。這種印刷方式通常為整版印刷，印刷完畢后在層壓、沖切成卡。成卡前的表面UV膠印工藝中，根據(jù)普通膠印的工藝要求注意水墨的平衡調(diào)節(jié)，對色序的安排要綜合考慮膠印工藝和不同顏色的UV固化性能，同時也要考慮UV型油墨的工藝要求，調(diào)整好UV燈的功率的固化時間等參數(shù)。RFID標(biāo)簽的芯片成本較高，如果整版的印刷層中有1-2張廢品，制成卡后芯片的損失是巨大的，損失一個芯片比整版的印刷層報廢還要大，所以成卡前的UV整版印刷對印刷質(zhì)量的要求很高，印刷層的廢

24、品率比須控制在3%以下。這對于普通UV膠印來說，工藝水平很難達(dá)到。另一種印刷方式是成卡后印刷，也稱單卡印刷，即指在芯片封裝后的單張卡片上完成印刷工序，這是RFID標(biāo)簽表面印刷最常用的印刷方式之一。因為這種印刷方式采用特殊的樹脂版，在印刷過程中不需要使用潤版液，不存在水墨平衡問題，廢品率可控制在3%以下，這對生產(chǎn)商來說大大減少了芯片的損失，降低了生產(chǎn)成本。我國現(xiàn)在使用的單卡印刷設(shè)備是德國和日本生產(chǎn)的無水單卡膠印機(jī)。但是，無水單卡膠印機(jī)的一次性投資大，其功能僅限于印刷某種類型的單張卡片，無法印刷其他類型的卡片，設(shè)備利用率較低。同時，這種印刷方式對環(huán)境、卡片質(zhì)量的要求很高?？傮w來說，單卡印刷和成卡前

25、印刷相比，成本較高，但它能降低因沖切位置而造成的偏差，大大降低了廢品率，制造一張卡的成本會大幅下降。隨著印刷行業(yè)的不斷整合，企業(yè)管理水平的不斷提高，成卡印刷的方式將逐漸走向主流。三、RFID技術(shù)的應(yīng)用RFID主要應(yīng)用在以下幾個主流領(lǐng)域：1 .零售行業(yè)。對商品的一系列的數(shù)據(jù)實時監(jiān)控、質(zhì)量追蹤、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、生產(chǎn)自動化。2 .服務(wù)行業(yè)。餐廳和廚房的管理、產(chǎn)品渠道的管理、產(chǎn)品品牌的管理。3 .防偽標(biāo)識和身份的識別。每個大品牌的防偽標(biāo)識、貴重物品的防偽標(biāo)識及每個人的身份證、護(hù)照、公交卡、一卡通等各種證件。4 .物流和運輸行業(yè)。在產(chǎn)品物流的過程中對產(chǎn)品進(jìn)行定位、信息的采集，海港港口的管理，郵政和快遞的管

26、理；在高速公路的收費口實行不停車即可收取過路費、城市的出租車的位置管理、交通線路運輸擁擠程度的管理。5 .食品行業(yè)。對蔬菜、水果、肉類等產(chǎn)品日期和保鮮程度等安全方面的管理。下面我們舉二個例子來表明RFID的應(yīng)用對于我們生活的改變。第一個例子在2003年以前，國際零售業(yè)巨頭沃爾瑪就開始把RFID技術(shù)應(yīng)用在自家的每以后一個超市，沒有誰會想到這個技術(shù)帶給人們的改變是如此巨大，它對生產(chǎn)、生活方式的改變是如此的廣泛。沃爾瑪?shù)谝粋€選擇強(qiáng)行推廣RFID標(biāo)簽的使用，沒過多久，另外兩家國際零售行業(yè)巨頭家樂福和麥德龍也開始使用RFID標(biāo)簽。接下來，我們來看看RFID技術(shù)是怎樣改變傳統(tǒng)的零售行業(yè)方式：首先，我們先從

27、產(chǎn)品配送也就是物流這個過程來說。每一個沃爾瑪?shù)漠a(chǎn)品供貨商按照沃爾瑪提供的物品信息來把所有商品收集集中，交給運輸部門進(jìn)行運輸；在物品到達(dá)沃爾瑪超市的貨物總部中心時，貼了標(biāo)簽的商品在通過超市門口的那個檢查時會被設(shè)置在門口的閱讀器所識別，產(chǎn)品將會自動審查，并將產(chǎn)品的名字、產(chǎn)品的數(shù)量、產(chǎn)品的時間等信息報送到數(shù)據(jù)庫里面，沒有貼標(biāo)簽的將不會被識別、記錄；沃爾瑪?shù)呢浳锱渌蜋C(jī)構(gòu)將會按照每一個沃爾瑪超市提供的所需要的產(chǎn)品來進(jìn)行貨物的配送，只需要把產(chǎn)品送到那個輪滑帶上，并且不需要仔細(xì)的擺放物品，產(chǎn)品會自動的發(fā)往每一個沃爾瑪超市，在產(chǎn)品運往門店過程中，我們可以通過RFID技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行24小時監(jiān)測，實時了解貨物的情

28、況，通過對GPS和RFID技術(shù)進(jìn)行一系列的比較，我們得出RFID技術(shù)更加節(jié)約成本，產(chǎn)品在到達(dá)每一個超市后，將會和總部貨物中心一樣，在通過門口的檢查時，產(chǎn)品的一系列的信息將會被記錄到數(shù)據(jù)庫，并且系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫將會自動的進(jìn)行更新，不需要人工的去進(jìn)行處理數(shù)據(jù)。商品被擺上貨架后，我們可以通過建立一個覆蓋整個超市的閱讀器來準(zhǔn)確的記錄貨物的具體位置、數(shù)量、產(chǎn)品種類，及時的掌握每一個產(chǎn)品的銷售情況，方便超市自己快速掌握第一手?jǐn)?shù)據(jù)，有利于超市進(jìn)行一系列的促銷活動，并且可以及時的向總部報送所需要的貨物的信息，有利于及時補給。每一個來超市購物的顧客，在購物完成后，只需要推著購物車走過超市出口的那個檢查口，在那里的超

29、市服務(wù)員將會從購物車?yán)镆患患贸鏊徺I的產(chǎn)品，放在那個掃描器上進(jìn)行掃描，掃描完成會，將會計算出顧客所購買的產(chǎn)品的總價，方便顧客付賬，這時候，我們付賬就可以有多種辦法，你可以直接付現(xiàn)金，也可以刷信用卡，還可以使用每一個超市自己的卡，只要顧客確定付款的價格沒有問題，我們便可以通過上述方式直接付款進(jìn)行扣費，并且，超市會給你票據(jù)，方便出現(xiàn)問題可以去找超市。零售行業(yè)使用RFID技術(shù)所產(chǎn)生的效益可以通過幾方面來進(jìn)行剖析，從一開始使用RFID技術(shù)，我們節(jié)約了許多的人工成本。在產(chǎn)品的物流運輸?shù)馁M用中，人工費是占據(jù)最多的，占據(jù)總運輸費用的70%-75%所以我們想要降低運輸成本，只有從人工費用這里想辦法，在物流

30、運輸?shù)倪^程中，有接近50%的人在做產(chǎn)品的收發(fā)工作，使用RFID技術(shù)來替代大部分的人工收發(fā)工作，就可以很大程度的減少物流運輸?shù)馁M用，并且節(jié)約了很多的時間，有利于處理運輸過程產(chǎn)生的諸多問題。其次，我們?yōu)榱颂岣吖ぷ鞯臏?zhǔn)確，保證每一個產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的收發(fā)速度。RFID技術(shù)可以使用電子標(biāo)簽，快速獲取產(chǎn)品的信息，不需要一個個的來檢查產(chǎn)品的數(shù)量和擺放位置，提高了物流管理的準(zhǔn)確，也保證了物流運輸?shù)臅r間。比如RFID技術(shù)可以確保貨物的準(zhǔn)確性，因為我們在接收貨物的時候所保存的信息可以和總部發(fā)送的時候發(fā)送的信息可以進(jìn)行對比。在物流發(fā)送和接收的時候通過電子標(biāo)簽獲取關(guān)于生產(chǎn)日期、產(chǎn)品保質(zhì)期、產(chǎn)品的生產(chǎn)地等信息。例

31、如通過分析貨物的生產(chǎn)日期和產(chǎn)品保質(zhì)期，我們可以調(diào)整產(chǎn)品上架和下架的時間，避免出現(xiàn)過期食品。其次，我們可以實時了解物流的運輸狀況。由于物流運輸引起的庫存成本、搬運成本、運輸成本，是每一個企業(yè)都沒法避免的，這筆損失往往非常巨大。而RFID技術(shù)可與很好的了解整個物流的運輸情況，有利于做出一系列的改變，減少因為物流運輸引起的庫存成本、搬運成本、運輸成本造成的損失。并且，通過物流總部中心設(shè)置的閱讀器，能夠有效的降低貨物被盜取和缺貨的損失。通過國外的一項研究數(shù)據(jù)表明，國際銷售巨頭沃爾瑪每年因為偷竊損失的就有20-30萬美元。最后，對我們每一個消費者來說，去商城購物會變得更加的方便和快捷。例如，在沒有使用R

32、FID技術(shù)以前，我們進(jìn)入一個擺滿了各種商品的商城時，會非常盲目，特別希望能快速的找到自己所需要的物品，特別是當(dāng)一個人，在逛了許久的超市也沒有沒到自己所需要的商品，便會十分失望和焦躁。然而對于現(xiàn)在的裝有RFID設(shè)備的商城，我們可以根據(jù)手上的設(shè)備，去獲取超市的商品的信息，快速的了解到每一種商品的位置信息，在購物完成后，也可以實現(xiàn)付款秒結(jié)。當(dāng)一個商城的服務(wù)水平得到了提高，那么，在商城購物的顧客也會更加滿意商城的人性化設(shè)施，商城的人流量也會得到巨大提高。第二個例子從最近這些年開始，我國圖書館也在逐步推進(jìn)RFID技術(shù)的應(yīng)用。到2009年底，我國已經(jīng)有近40家圖書館在使用RFID技術(shù)，以RFID技術(shù)為核心

33、的圖書館在國內(nèi)的發(fā)展在逐步上升。上海最先建立了上海自己的RFID圖書館的標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)志著我國圖書館對于RFID技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。1,就目前而言，圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)最廣泛的應(yīng)該是條形碼。這種以光學(xué)識別為核心的是目前最高效、最便宜的識別方式。它的特點識別速度快捷，安全性高、信息量大、操作簡單等特點，并且用來識別的條形碼制作非常簡單，費用低，用來識別條形碼的設(shè)備也非常便宜，并且可以防盜。2,使用RFID技術(shù)，實現(xiàn)圖書的一體化管理?，F(xiàn)在圖書館了解圖書的存儲情況，必須依靠大量的人力和物力去實現(xiàn)，工作量非常大，而且速度非常慢。圖書管理人員必須使用圖書上的手寫的編號對圖書進(jìn)行分類和擺放，

34、使用RFID技術(shù)后，可以實現(xiàn)智能化了解圖書的存儲情況。在對圖書館的書籍的了解過程中，我們可以先掃描一個圖書館書架上面的標(biāo)簽，然后在對這個書架上擺放的書籍進(jìn)行一本本的掃描，在通過在數(shù)據(jù)庫中建立一個立體的三維模型，就可以復(fù)原圖書館內(nèi)部的樣子，并且把每個書架和書架上的每本書都還原出來，這樣便于圖書館的工作人員查詢，也便于了解圖書館的情況。對于圖書館借出去的圖書，我們只需掃描圖書上的條形碼，便可以知道這本書放在圖書館的那個位置，并且掃描后向主機(jī)發(fā)送信息，便于及時的更新數(shù)據(jù)庫，這樣就可以實現(xiàn)圖書館管理的實時性、高效性和準(zhǔn)確性，進(jìn)一步減少圖書館管理人員的工作壓力。3,使用RFID技術(shù)，可以有效防止圖書館的

35、盜竊。對于一個開放的圖書館來說，每天有各式各樣的人會進(jìn)入圖書館，并且人流量非常巨大，所以圖書被盜竊的可能性非常高。但當(dāng)圖書館使用了RFID技術(shù)后，圖書館可以在門口設(shè)置門禁系統(tǒng)，對系統(tǒng)認(rèn)定的人群開放，方便對進(jìn)入圖書館的人進(jìn)行管理，并且數(shù)據(jù)庫會實時更新進(jìn)入圖書館的人的信息。例如上海的圖書館的門禁系統(tǒng)，支持持有身份證、市民卡、公交卡和閱讀證等可以表明人的身份信息的人群進(jìn)入圖書館。并且當(dāng)一個人第一次進(jìn)入圖書館，在通過門禁系統(tǒng)時，他的信息會被自動記錄到數(shù)據(jù)庫，然后數(shù)據(jù)庫自動建立一個關(guān)于這個人小型的數(shù)據(jù)庫，這個系統(tǒng)會自動記錄關(guān)于本人的閱讀信息、借閱信息、借閱日期和歸還日期等，可以提醒借書的人及時歸還書籍。

36、但是其實這個系統(tǒng)有一個缺點，就是別人可以用他人的表明身份信息的證件進(jìn)入圖書館，而系統(tǒng)不能確認(rèn)出來，所以這個也有一定的不準(zhǔn)確性。四、RFID技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展和市場應(yīng)用趨勢4.1 RFID系統(tǒng)標(biāo)簽的發(fā)展趨勢RFID系統(tǒng)標(biāo)簽將會越來越小，便于更好的隱藏。在世界范圍內(nèi)，日本的RFID標(biāo)簽技術(shù)處于世界頂端，在前幾年，來自日本的日立公司在世界RFID技術(shù)大會向全世界展示了他們最新發(fā)明的世界上最小的無線射頻識別芯片，它的體積之小，可以直接嵌入一本書籍中。如果要在世界范圍內(nèi)推廣RFID標(biāo)簽的使用，那么首先必須降低RFID標(biāo)簽的制作成本，必須建立一系列的標(biāo)準(zhǔn)、提高技術(shù)工藝。其次，要提高RFID標(biāo)簽的被識別距離。讀

37、寫的速度更快，被盜取信息的可能性必須更低，使用時間更長，可以進(jìn)行5-10年的讀寫使用。確保在任何環(huán)境下都能高效的工作，即使環(huán)境惡劣，也要保證70%-80%勺讀取速率，還必須保證信息丟失少。4.2 RFID系統(tǒng)低頻化逐步向高頻化發(fā)展就目前市場上的RFID系統(tǒng)而言，低頻的系統(tǒng)較多，但是由于高頻系統(tǒng)的射頻識別距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)之間的交互快、抗干擾能力強(qiáng)、防偽性高、體積較小等特點，高頻系統(tǒng)必將會替代低頻系統(tǒng)。只是現(xiàn)在生產(chǎn)高頻系統(tǒng)的工藝不是很完善，并且生產(chǎn)成本太高，所以現(xiàn)在還很難大規(guī)模的使用高頻系統(tǒng)。另外，我們也可以把高頻系統(tǒng)和低頻系統(tǒng)相結(jié)合，給系統(tǒng)設(shè)置工作方式，例如在要求低、環(huán)境較好的條件下系統(tǒng)自動使用低頻系統(tǒng)，在要求較高、環(huán)境較復(fù)雜的條件下系統(tǒng)自動使用高頻系統(tǒng)。為了進(jìn)一步把系統(tǒng)的體積變小，減少系統(tǒng)的功耗，系統(tǒng)的芯片一步步的向高度集成和功耗低等方向發(fā)展。尤其是最近幾年，市場上關(guān)于RFID終端產(chǎn)品越來越多，將來還會有更多的人擠進(jìn)來分這塊蛋糕，所以對于企業(yè)來說，使用低成本做出高質(zhì)量的產(chǎn)品是生存下去的唯一方法，所以這促使著企業(yè)必須投入更多的研發(fā)資金，把芯片向薄、輕、小等方面發(fā)展，出現(xiàn)包含集成數(shù)字和模擬兩個方向的產(chǎn)品。4.3 提高RFID系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)處理能力在社會發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)無疑越來越吃香。因此，企業(yè)也越來越需要能夠儲存更多數(shù)據(jù)的設(shè)備，所以RFID技術(shù)會變得越來越流行，企業(yè)