RFID基础知识

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,RFID基础知识,winnix培训资料,目录,国际RFID应用,射频识别（RFID）技术,R,FID,简介,标签,ic,参数,filp chip,天线,Inlay,R,FID读写器,模块,天线,中间件,RFID标准,物联网概念中,RFID,的,应用,电子标签行业选择案例（珠宝),附录,国际RFID应用,行李包裹自动识别,非接触电子钥匙,集装箱自动分类管理,废品分类管理,仓库物品管理和分类,生产线自动化及在线检测,非接触度表,轮胎实时检测,现代化机场管理,现代化医院管理与监测,物流实时管理,资产管理登记,商场货物,图书馆书籍管理,停车场不停车收费和管理,POS机,国际RFID应用（续）,在行业应用方面，国外主要是零售业、制造业、政府、医药、物流等行业广泛应用RFID技术,RFID简介,RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。,RFID是一种,非接触式,的自动识别技术，它通过,射频信号自动识别,目标对象并获取相关数据。,射频识别系统的组成:,电子标签（Tag）,阅读器 （Reader）,天线 (Antenna),中间件(Middleware),RFID技术特点及优势,R,FID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性的应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；,优势,主要有以下几个方面：,读取方便快捷,识别速度快,能够批量识别；,数据容量大,使用寿命长，应用范围广,环境和放射性环境,标签数据可动态更改,更好的安全性,动态实时通信,RFID系统基本原理,RFID基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别,。,被动式Rfid,系统的基本工作流程是,读写器发出射频信号,产生磁场,标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，,产生,感应电流,凭借,所获得的能量,激活电子标签内的芯片,发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号,数据传送至天线,天线反射信号,回传信息至读写器,解读器读取信息并解码,送至中央信息系统进行有关数据处理。,RFID系统的分类,依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为,有,源电子标签(Active tag),无源电子标签(Passive tag),半无源电子标签(Semipassive tag)。,依据频率可分为,低频电子标签,(LF):125KHZ/134.2KHZ,高频电子标签,(HF):13.56MHZ,超高频电子标签,(UHF):433MHZ/840-960MHZ,微波,:2.4G/5.8GHZ,依据,标签,封装形式可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。,按耦合方式分,电感耦合方式和反向散射耦合方式,射频信号的耦合类型,电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应,一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：,125kHz,、,225kHz,和,13,56MHz,。识别作用距离小于,1m,，典型作用距离为,10,20c,m,。,电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律,一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：,433MHz,，,915MHz,，,2,45GHz,，,5,8GHz,。识别作用距离大于,1m,，典型作用距离为,3,l0m.,RFID天线与标签,无源标签,有源标签,电子标签内部结构:芯片+天线,电子标签是射频识别系统的数据载体，,无源,电子标签由标签天线和标签专用芯片组成,影响标签性能的因素标准性能验测技术,不同频段技术,标签晶片性能,标签天线设计特性,标签封装材质,标签制造品质,标签贴附物体材质,标签贴附物体之内容物,标签常用芯片品牌,TI,EM等各大半导体厂家也均有RFID产品,ic主要参数介绍,（1）工作频率,（2）,符合协议,（3）数据传输速率,（4）安全要求,（5）,存储容量,（6）,防碰撞性能,（7）,使用及储存环境,（8）封装形式,不同频率标签简介,电子标签标准,电子标签的通信标准是其芯片设计的依据。目前国际上与RFID相关的通信标准主要有如下几种：,ISO/IEC14443标准（13.56MHz）,ISO/IEC15693标准（13.56MHz）,ISO/IEC18000标准（涉及125KHz、13.56MHz、433MHz、860-960MHz和2.45GHz等频段）,EPC标准（包括Class0、Class1和Gen2等三种协议，涉及HF和UHF两种频段）,Class-0,Gen-1:仅能读取(Read-Only),Class-1,Gen-1:写一次,读多次(Write-Once,Read-Many),Class-1,Gen-2:写多次,读多次(Write-Many,Read-Many),Class-2:可写多次,并有其他功能如加密或(Re-writable with extra functionality:encryption),ISO/IEC相关RFID标准,存储BIT示例,EPC（产品电子编码）,采用96位码（二进制）的编码体系,可以为2.68亿个公司赋码，为680亿个独立产品编码,倒装芯片（Flip-Chip）装配技术,天线,不同频段,天线,特性,Inlay,RFID读写器,RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。,RFID读写器,RFID读写器,对标签的操作,识别(Identify):读取UID,读取(Read):读取用户数据,写入(Write):写入用户数据,RFID读写器关键技术简析,（,1）标签的能量供应,（2）标签到阅读器的数据传输,（3）数据传输的完整性与安全性,（4）多目标识别技术（反碰撞算法）,RFID读写器天线,对于近距离13.56MHzRFID应用(10cm)，比如门禁系统，天线一般和读写器集成在一起，对于远距离13.56MHz(10cm1m)或者UHF频段(3m)的RFID系统，天线和读写器采取分离式结构，并通过阻抗匹配的同轴电缆连接到一起。读写器由于结构、安装和使用环境等变化多样，并且读写器产品朝着小型化甚至超小型化发展，天线设计面临新的挑战。,中间件(Middleware),EPC中间件实现RFID读写器和后端应用系统之间的,信息交互，捕获实时的信息和事件，或上行给后端系统，或下行给读写器。,EPC中间件采用标准的协议和接口，是连接读写器和信息系统的纽带。,如：,Savant,软件就,是处在解读器和Internet之间的中间件。解读器把从传感器和电子标签上的信息读取出来，送到Savant，Savant具有数据平滑，数据校验以及数据暂存等功能。数据经过Savant处理后，传送到Internet。,1.分布式结构,2.数据校对,3.解读器协调,4.数据传送,5.数据存储,6.任务管理,。,RFID（电子标签）产业链,芯片设计,、,生产,、,测试、划片、触点加工,天线设计,、,生产,芯片封装：倒装芯片(flip chip)或线绑定(wire bond),印刷、成卡、标签生产,识读设备研发与生产,中间件、应用软件、物联网,应用单位,标准组织、国家RFID管理部门,可乐公司,给它生产的每一罐可乐加上一个射频识别（RFID）标签，标签很便宜，每个大约5美分，它含有一个独一无二的产品电子代码（EPC），存储在标签的芯片里，这个微芯片只有400微米见方，比一粒砂还小，标签带一个微型的射频天线,。,（1）给产品加上射频识别标签,零售行业RFID标签应用实例,（2）给包装箱加上识别标签,有了这些标签，公司可以用全自动、成本效益高的方式，对可乐罐进行识别、计数和跟踪，可乐罐装箱（箱子本身也有自己的RFID标签）后，装进带标签的货盘。,（3）解读器对标签进行识读,可乐货盘出厂时，装货站门楣上的RFID解读器发出的射频波射向智能标签，启动这些标签同时供其电源。标签“苏醒”过来，开始发射各自的EPC，解读器每次只让一个标签“发言”。,它快速轮流地开关这些标签，直到阅读完所有标签为止。,（4）Savant软件,解读器与运行Savant软件的电脑系统相连接，它将收集的EPC传给Savant,随后Savant软件进入工作状态。,Savant Software,ONS server,PML server,EPC Code,系统通过因特网 向对象名解析服务（ONS）数据库发出询问，而该数据库就像倒序式电话查号服务方式，根据收到的号码提供对应的名称。,ONS服务器将EPC号码（即RFID标签上存储的唯一数据）与存有大量关于该产品信息的服务器之地址相匹配，世界各地的Savant系统都可以读取并增加这样数据。,（5）ONS对象名解析服务,Savant Software,ONS server,PML server,EPC Code,（6）PML物理标识语言,这第二台服务器采用PML（物理标识语言），存储有关该厂产品的完整数据。它辨认出收到的EPC属于Super Cola Inc.生产的罐装Cherry Hydro.,Savant Software,ONS server,PML server,EPC Code,由于该系统知道发出询问的解读器之所 在，因此它现在也知道哪个工厂生产了这罐可乐。如果发生缺陷或不合格事件，有了这个信息就可以很容易地找到问题的来源，便于回收有问题的产品。,（7）高效的产品分销体系,可乐货盘抵达装运公司的集散中心。由于在卸货区有RFID解读器，因此不需要开箱检查里面的货。Savant提供货物说明，这样这批可乐就可以很快地上卡车。,（8）零成本存货盘点,送货车抵达WalMart,而WalMart一直在通过自己Savant的连接，跟踪这批货的运送。WalMart也有装货站解读器，可乐一送到，WalMart的零售系统马上,自动更新将送到的每一罐Cherry Hydro记录下来。这样，WalMart 可以自动确认它的Cherry Hydro存货量，精确可靠。,(9)消除库存积压情形,除此之外，WalMart 的零售货架装有集成式解读器。罐装可乐进货时，货架能“认识”新添的货物。,此时，若一位顾客拿走六罐装的Cherry Hydro时，该货架就会向WalMart 的自动补货系统发出一个讯息，该系统就向Super Cola,Inc.订购Cherry Hydro,有了这样的系统，就不需要在外面的仓库高成本维持“安全存货量”。,(10)对顾客的便利,自动识别技术还能方便顾客，顾客不需要长时间排队等候付款，她只需推着所送物品出门就行了。装在门上的解读器可以通过货物的EPC，辨认购物车里的货物，她只要刷一下付 款卡或信用卡就可离去.,针对行业特点选择电子标签,珠宝行业RFID标签的应用优势,(一)优化库存管理:珠宝体积小价格高的特点，使盘点一直是珠宝物流管理的一大难题。在库存管理中应用RFID技术，可以在有效提高库存管理效率降低库存管理成本。,(二)便于数据挖掘和决策支持,1、提供更准确的原始数据。,2、保证时效性。,3、提供新的数据挖掘对象。,RFID技术在珠宝业中的应用,在仓库管理中的应用,在入库管理中的应用:,珠宝成品，首先记录国检证书上的重量、纯度、等级等珠宝信息和所处仓库、货区、货架及垛位等库存信息和用在珠宝上的RFID标签编号，然后把标签贴在印有相同珠宝信息的牌仔后面，最后把牌仔挂到珠宝上并包装入库。,珠宝原材料，首先检查原材料的数量、重量、纯度和等级是否符合供货商提供的数据，然后把