嵌入式系統(tǒng)第01講-RFID

1、嵌入式系統(tǒng)原理第1講計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 于山山 主講8/7/20221曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 讀寫(xiě)器通過(guò)天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，獲得能量被激活。標(biāo)簽將存儲(chǔ)的信息通過(guò)內(nèi)置天線發(fā)送出去，讀寫(xiě)器天線接收標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)傳送到讀寫(xiě)器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼。讀寫(xiě)器通過(guò)中間件與服務(wù)器實(shí)現(xiàn)信息交換服務(wù)器電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器RFID 射頻識(shí)別 8/7/20222曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院RFID 技術(shù): 標(biāo)簽 (芯片、天線、封裝) 讀寫(xiě)器 中間件和系統(tǒng)軟件 公共服務(wù)體系8/7/20223曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó) RFID 發(fā)展路線圖（Road map

2、)：第一階段: 培育期（2006年至2008年） 在產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面取得突破，通過(guò)典型行業(yè)示范應(yīng)用，初步形成RFID產(chǎn)業(yè)鏈及良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。第二階段: 成長(zhǎng)期（2008年至2012年） 擴(kuò)展RFID應(yīng)用領(lǐng)域，形成規(guī)模生產(chǎn)能力，建立公共服務(wù)體系，推動(dòng)規(guī)?；袌?chǎng)形成，促進(jìn)RFID產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。第三階段: 發(fā)展期（2012年 - ） 整合產(chǎn)業(yè)鏈，適應(yīng)新一代技術(shù)的發(fā)展，輻射多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，提高RFID應(yīng)用的效率和效益。8/7/20224曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 2005 年全國(guó)的標(biāo)簽使用量為 1.7 億個(gè) 2008 年這一數(shù)字已上升到了 12.2 億個(gè)

3、中國(guó)已成為全球最大的RFID應(yīng)用市場(chǎng)之一 8/7/20225曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)二代身份證已成為目前全球規(guī)模最大的 RFID應(yīng)用之一，截止2008年，中國(guó)第二代身份證發(fā)行量已經(jīng)達(dá)到 9億 多張 城市交通一卡通-應(yīng)用覆蓋國(guó)內(nèi)100多個(gè)大中型城市，累計(jì)發(fā)卡約 1.2億 RFID電子門(mén)票應(yīng)用發(fā)展迅速，2008年北京奧運(yùn)會(huì)門(mén)票成功應(yīng)用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在 6個(gè)城市的39個(gè)場(chǎng)館，包括奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)開(kāi)、閉幕式實(shí)名制查驗(yàn)及人員管理。2010年上海世博會(huì)采用RFID電子門(mén)票，將涉及全世界參觀者5000萬(wàn)以上。中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-票證8/7/20226曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技

4、術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-車輛鐵道部應(yīng)用RFID的技術(shù)對(duì)機(jī)車調(diào)度及統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)信息化管理，至今已有 55萬(wàn)輛鐵路車廂、機(jī)車安裝了 RFID 標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化。北京市環(huán)保局應(yīng)用 RFID 標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放檢測(cè)管理，目前已經(jīng)完成150萬(wàn) 輛機(jī)動(dòng)車的“綠標(biāo)”安裝，下一步將在全部機(jī)動(dòng)車輛上安裝電子標(biāo)簽。全國(guó)許多市城實(shí)施了ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng) 8/7/20227曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 危險(xiǎn)品安全追溯上海完成了400萬(wàn)枚危險(xiǎn)品氣瓶電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)工作；上海市全市115個(gè)氣瓶充裝單位、35個(gè)氣瓶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)已聯(lián)網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣瓶的充裝、配送和檢驗(yàn)的信息動(dòng)態(tài)管理 建成一個(gè)面向企業(yè)、

5、社會(huì)公眾和政府監(jiān)管部門(mén)的危險(xiǎn)品氣瓶、煙花爆竹等危險(xiǎn)物品的公共安全監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)，目前正向長(zhǎng)三角區(qū)域 2000萬(wàn)個(gè)?；窔馄抗芾硗茝V應(yīng)用；8/7/20228曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院2008年北京奧運(yùn)會(huì)采用電子標(biāo)簽（HF）實(shí)現(xiàn)煙花爆竹的嚴(yán)格監(jiān)管與安全追溯中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 危險(xiǎn)品安全追溯從生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及每一個(gè)產(chǎn)品燃放點(diǎn)定位的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，為整個(gè)活動(dòng)的安全保障提供了有力的技術(shù)支持。 8/7/20229曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-食品安全追溯在山東、上海等地建立了蔬菜 RFID 追溯系統(tǒng)，建立了基于RFID技術(shù)的豬肉應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)從養(yǎng)豬場(chǎng)到市場(chǎng)的全程安全追溯，銷

6、售加裝電子標(biāo)簽的“金牌”豬肉；8/7/202210曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-煙草煙草行業(yè)已經(jīng)在全國(guó)28個(gè)省市自治區(qū)的72個(gè)庫(kù)、物流中心實(shí)現(xiàn)卷煙電子標(biāo)簽托盤(pán)聯(lián)運(yùn)，制定出臺(tái)了行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：卷煙聯(lián)運(yùn)平托盤(pán)電子標(biāo)簽應(yīng)用規(guī)范8/7/202211曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-離散制造業(yè) 在汽車（奇瑞）、特種冰箱（海爾）、摩托車制造、航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造、服裝加工得到成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控 、配料管理、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理、質(zhì)量分析與監(jiān)控。8/7/202212曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-高價(jià)值商品防偽 在茅臺(tái)酒、五糧液酒使用特制酒蓋的超

7、高頻防偽標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈過(guò)程的有效監(jiān)管，并在生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)、物流、銷售終端等多個(gè)場(chǎng)景開(kāi)展示范應(yīng)用8/7/202213曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀- 港口集裝箱在上海港、寧波港等港口開(kāi)展了RFID示范應(yīng)用。8/7/202214曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院中國(guó)RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀-糧食儲(chǔ)運(yùn)在糧食儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)開(kāi)展 RFID 應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)糧庫(kù)和糧食流通過(guò)程的有效監(jiān)管8/7/202215曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院芯片研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)完成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的符合 ISO/IEC18000-6 B/C標(biāo)準(zhǔn)的UHF標(biāo)簽芯片，在中國(guó)物品編碼中心測(cè)試通過(guò)認(rèn)證，該款0.18微米工藝的 RFID 芯片

8、產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)； 性能上 ISO18000-6C 樣片與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)。 8/7/202216曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院完成符合ISO18000-6 Type C超高頻RFID芯片開(kāi)發(fā)完成基于0.18 m EEPROM工藝MPW 工程流片采用512 bit EEPROM存儲(chǔ)器（多次 寫(xiě)入多次讀?。┬酒娣e：0.8m 0.8m標(biāo)簽最低工作電壓: 1.5V標(biāo)簽最低功耗 : 30 A 最遠(yuǎn)讀識(shí)別距離：7m 8/7/202217曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院標(biāo)簽集成技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽芯片、材料、集成工藝的國(guó)產(chǎn)化；實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，成品率99%，單片封裝成本降低 50% 以上，達(dá) 0.3 元人

9、民幣，性能與國(guó)際同類產(chǎn)品基本一致；8/7/202218曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院各類標(biāo)簽金屬標(biāo)簽8/7/202219曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院封裝裝備與技術(shù) 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能RFID封裝設(shè)備。搭建了視覺(jué)定位、視覺(jué)引導(dǎo)下高速高精運(yùn)動(dòng)控制、同步運(yùn)動(dòng)控制、精確點(diǎn)膠控制、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)、基于音圈電機(jī)的力/位混合控制、多路高精溫度控制、ACA倒裝鍵合工藝試驗(yàn)等研究平臺(tái)。主要技術(shù)參數(shù)：貼片速度：5000片/小時(shí)；貼片精度：20m；可加工基板尺寸： 寬度：250500mm； 厚度：50200m；芯片供料方法：晶圓(最大12”)；熱壓固化溫度：室溫350C；8/7/202220曲阜師范大學(xué)

10、 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院超高頻（UHF）讀寫(xiě)器 開(kāi)發(fā)完成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的能滿足不同需要的多種UHF讀寫(xiě)器模塊及其讀寫(xiě)器（手持/固定式），實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。部分廠家的產(chǎn)品已通過(guò)美國(guó)市場(chǎng)準(zhǔn)入的 FCC 強(qiáng)制性認(rèn)證, 通過(guò)歐洲市場(chǎng)準(zhǔn)入的 EN 強(qiáng)制性認(rèn)證, 通過(guò)中國(guó)市場(chǎng)準(zhǔn)入的 CMII 強(qiáng)制性認(rèn)證，通過(guò)日本市場(chǎng)準(zhǔn)入的 TELEC 強(qiáng)制性認(rèn)證，已進(jìn)入國(guó)外市場(chǎng)。 8/7/202221曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院8/7/202222曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院系統(tǒng)集成與中間件開(kāi)發(fā)完成了可重構(gòu)RFID中間件平臺(tái)，掌握了RFID系統(tǒng)的集成應(yīng)用技術(shù)，在多個(gè)行業(yè)成功開(kāi)展示范應(yīng)用，取得很好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。8/7/202223曲阜師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)及其建設(shè) 建立了RFID系統(tǒng)測(cè)試中心和RFID應(yīng)用方案測(cè)試中心 初步建成面向社會(huì)提供 RFID 產(chǎn)品空中接口一致