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董 雄D133113737372006-08-19o概要性介绍o各领域典型案例简析o实际案例详解o如何成功实现RFID解决方案n需求分析n硬件选择n软件设计RFID概念、原理、各种应用简介RFID系统组成, or coil, transceiver, or RF Tag, 或硅芯片或硅芯片RFID优点o体积小：体积小：Hitachi研发的被动式研发的被动式RFID芯片仅芯片仅0.4mm X 0.4mm大小，与一颗沙粒相仿，可贴附在任何大小的商品上。大小，与一颗沙粒相仿，可贴附在任何大小的商品上。o成本低廉：估计成本低廉：估计RFID芯片被大量应用时单颗成本降至芯片被大量应用时单颗成本降至5分美分美金以下。金以下。o不易被仿制：不易被仿制：RFID可隐藏于物品内，除大型可隐藏于物品内，除大型IC制造厂外无法制造厂外无法被仿制。被仿制。o可储存大量数据：芯片内藏可储存大量数据：芯片内藏96 bits容量，可辨识容量，可辨识1600万种万种产品，产品，680亿个不同序号。相对条形码方式常遭遇序号重复等亿个不同序号。相对条形码方式常遭遇序号重复等问题。问题。o快速非接触式读取方式：间隔快速非接触式读取方式：间隔7米（某些超高频设备）即可感米（某些超高频设备）即可感应，每秒可读取应，每秒可读取250个标签，比条形码辨识快数十倍，无须人个标签，比条形码辨识快数十倍，无须人工手持条形码机逐个扫描。工手持条形码机逐个扫描。o其它特色：减少人工手动错误确保品质降低成本，提供实时性其它特色：减少人工手动错误确保品质降低成本，提供实时性数据等。数据等。 感应标签(Transponder)的分类 (Page 1 of 3)o感应标签感应标签(Transponder)的主要功用在于接收到的主要功用在于接收到Reader的的命令后，将本身所储存的编码命令后，将本身所储存的编码(Code)回传给回传给Reader。根据。根据不同的功能可区分为不同的功能可区分为 ：n只读只读(Read-only memory, ROM)：成本最低，其程序及数据编码于制造时便写入，使用者无法更成本最低，其程序及数据编码于制造时便写入，使用者无法更改数据内容。改数据内容。n单次写入多次读取单次写入多次读取(One time programming, OTP)：o允许使用者单次写入数据，在写入数据后便成为只读，允许使用者单次写入数据，在写入数据后便成为只读， 数据无数据无法更改。法更改。o因良率问题，故目前市面上此规格芯片较少。因良率问题，故目前市面上此规格芯片较少。n多次读写多次读写(EEPROM)：价格最为昂贵，但它却可以让使用者多次写入。价格最为昂贵，但它却可以让使用者多次写入。感应标签(Transponder)的分类 (Page 2 of 3)o 根据有无电源而区分为根据有无电源而区分为Passive和和Active两种：两种：nPassive Tag (被动式被动式)o Passive感应器本身并无电源，其电源是来自感应器本身并无电源，其电源是来自Reader，由由Reader发射一频率使感应器产生能量而将数据回传发射一频率使感应器产生能量而将数据回传给给Reader。 o 体积比较轻薄短小并且拥有相当长的使用年限。体积比较轻薄短小并且拥有相当长的使用年限。 o 感应的距离较短感应的距离较短 。nActive Tag (主动式主动式)o 价格较高；因内建电池，所以体积比价格较高；因内建电池，所以体积比Passive tag大。大。 o 有使用之年限有使用之年限 。o 较长的感应距离较长的感应距离 。感应标签(Transponder)的分类 (Page 3 of 3)o 根据频率的高低，大致上可分为以下三类根据频率的高低，大致上可分为以下三类:n低频率低频率(Low Frequency)： 100500KHz低频率的感应距离较短以及读取速度较慢，低频率的感应距离较短以及读取速度较慢， 以以125KHz为主。为主。 穿透能力好。穿透能力好。n高频率高频率(High Frequency)： 1015MHz高频率的感应距离略长，读取速度也较低频率来的快，高频率的感应距离略长，读取速度也较低频率来的快，以以13.56MHz为主为主 。n超高频率超高频率(Ultra High Frequency/Microwave)介于介于850950MHz(UHF)以及以及2.45GHz之间，超高之间，超高频率的感应距离最长，速度也最快频率的感应距离最长，速度也最快 。穿透性差。穿透性差。RFID运作原理 (Page 1 of 3)RFID运作原理 (Page 2 of 3)RFID运作原理 (Page 3 of 3)以汽车收费站监控的例子说明。 RFID 系统由 Tag 芯片、天线、读卡器所组成，接收信息并传至计算机系统处理RFID芯片卡构造示例芯片卡构造示例RFID芯片卡构造示例芯片卡构造示例RFID读卡器示例读卡器示例RFID 读取流程读取流程RFID主要应用o门禁管理门禁管理/身份辨识身份辨识n最成熟之市场。最成熟之市场。n低成本、大量之低成本、大量之RFID卷标或卡片。卷标或卡片。n125KHz以及以及ISO15693规格规格(13.56MHz)主导这个市场。主导这个市场。o运输系统运输系统n大部份为大部份为ISO14443规格规格(13.56MHz)所主导。所主导。n应用在大众运输系统应用在大众运输系统(如各高速公路刷卡收费系统、各停车场如各高速公路刷卡收费系统、各停车场刷卡停车系统、台北捷运悠游卡等刷卡停车系统、台北捷运悠游卡等)。o物料物料/产品追踪产品追踪n市场规模仍小，但急速成长中。市场规模仍小，但急速成长中。n应用在供应炼管理上或物品管理上，应用在供应炼管理上或物品管理上， 以以UHF及及2.45GHz为为主。主。n美国美国Wal-Mart宣布将于宣布将于2005年年1月月1日起采用日起采用RFID。oRFID经典应用领域 n运输与配送：车辆n制造与加工：生产自动化n安全与认证：人员识别o积极试点，高成长性领域 n动物识别n废弃物管理n会议与计时n邮包跟踪n航空行李跟踪n道路收费管理RFID特殊应用领域特殊应用领域n 电子物品监视（EAS）/服装零售店出口管理n 贵重仪器设备的防盗管理、非授权使用管理或者资产管理n 车辆、停车场及加油站/仓库设施管理n 过路过桥费的自动收取n 重要、危险场合的门禁控制管理n 会议与计时-典型应用n 动物管理/个性化喂养n 数控机床工具的自动识别n 柔性加工系统中产品数量与过程控制n 运动计时n 犯罪嫌疑人的监视n 车辆防盗系统和汽车点火系统n 资料来源：Interaction Design Institute IvreadeRFID 防伪领域应用示例防伪领域应用示例-主机板产品防伪现存问题主机板产品防伪现存问题 RFID 防伪领域应用示例防伪领域应用示例-主机板产品防伪解决方案主机板产品防伪解决方案RFID 防伪领域应用示例防伪领域应用示例-主机板产品防伪生命周期主机板产品防伪生命周期RFID 医疗领域应用示例医疗领域应用示例-药品管理药品管理RFID 医疗领域应用示例医疗领域应用示例-病历病历/文件管理文件管理 将将RFID应用在病历表上，于每一步骤进行追踪确认。应用在病历表上，于每一步骤进行追踪确认。改善改善Bar code条形码读取不易以及读取速度慢之问题。条形码读取不易以及读取速度慢之问题。资料处理资料处理中心中心 病历室病历室读取确认病历刷出读取确认病历刷出资料处理中心资料处理中心病历刷出病历刷出/ /刷入诊疗室刷入诊疗室RFID 医疗领域应用示例医疗领域应用示例-管制性药品管理管制性药品管理管理电脑管理电脑RFIDRFID识别卡识别卡读卡器读卡器确认授权后开启管制药柜确认授权后开启管制药柜取出取出药品药品读卡器读卡器管理管理电脑电脑将使用者及药品数据将使用者及药品数据逐笔记录至数据中心逐笔记录至数据中心读卡器读卡器RFIDRFID识别卡识别卡使用完毕使用完毕读取识别证关闭药柜读取识别证关闭药柜RFID 医疗领域应用示例医疗领域应用示例-人员人员/门禁门禁/付费管理付费管理o 于每位病患手上配置于每位病患手上配置RFID手环带，由手环带，由RFID所所提供之唯一编码作为身分识别。提供之唯一编码作为身分识别。o 相关医疗人员亦佩带相关医疗人员亦佩带RFID识别证以供进出重要识别证以供进出重要实验室或库房之管理。实验室或库房之管理。o 于重要进出口设置门禁以管制人员于重要进出口设置门禁以管制人员/病患之进出。病患之进出。o 人员于医院内或相关商店消费购物，可利用人员于医院内或相关商店消费购物，可利用RFID以签帐方式消费。以签帐方式消费。RFID 医疗领域应用示例医疗领域应用示例-人员追踪流程图示人员追踪流程图示(1 of 2)RFID 医疗领域应用示例医疗领域应用示例-人员追踪流程图示人员追踪流程图示(2 of 2)RFID 门禁应用：门禁及产品管理门禁应用：门禁及产品管理 RFID 应用示例：自动辨识馆藏管理应用示例：自动辨识馆藏管理RFID 应用示例：物流领域应用示例：物流领域o 从航空公司到邮局从航空公司到邮局RFID物流应用物流应用无无缝缝集成集成、透明的、透明的可可视视性性和数据和数据收集：收集： 包裹行程安排包裹行程安排/跟踪跟踪 ULD 行程安排行程安排/跟踪跟踪 集装箱跟踪集装箱跟踪 分分拣拣/包装包装/上架上架 地点地点/位置位置/堆放堆放 码垛码垛堆集堆集物流 叉车读取器系统在配送中心当推车经过在配送中心当推车经过 RFID ReadersRFID Readers时，获时，获取每一箱货物的数据取每一箱货物的数据RFID Reader #1有标签的的推车RFID Reader #2o Step 1: 推车经过Reader门户o Step 2: 解决方案从reader抓取每个箱子的数据o Step 3: 解决方案 生成业务相关事件，传送到数据中心物流领域一个的物流领域一个的 RFID Reader 配置示例配置示例 Light StackOptical SensorAntennae #2Symbol / MatricsRFID ReaderAntennae #1o This retailer is using aSymbol RFID Readero Similar configuration asdeployed at Wal-marto Retailer will need tworeaders for each dock-door(200 dock-doors per DC)o A layer of software is neededin the DC to filter andaggregate events利用利用RFID, 零售商现在可以知道每个商店的库存了零售商现在可以知道每个商店的库存了RFID ReaderDock Door inBack Roomof Retail StoreTypical PalletConfigurationRFID 应用示例：邮政领域应用示例：邮政领域o降低损耗 需要对可重用的资产进行有效的监控和管理o拥有其资产的可视度o提高其资产的可用度和使用率n知道在哪，有多少o改进高峰时段的客户服务o展示RFID信息和技术的特点，为以后的应用作准备邮包追踪邮包追踪 Roll Cages1.Post Office.2.Distribution Centre.3.6.4.Vehicle Loading Distribution Centre.Scanned Out using Handheld Scanners & Scan-In through Portals Gates5.Internal Process Control no need to include as part of the initial Pilot. Roll cages are not lost here!SenderPilot will focus on activities that are outside direct operators control.Vehicle UnLoaded. Scan-Out Full Roll Cage Deliveries& Scan-InEmpty Roll CageCollectionIn-TransitRFID 应用示例应用示例-CRM商业模式商业模式Customer service for memberRecommendation for ARecommendation for A1FShopSales Record for A Sales Record for A CustomerCustomerKIOSKKIOSKCustomer A is visiting us!Customer A is visiting us!Reader at shopReader at shopClerkClerk（ （Each tenantEach tenant） ）CRMSystemPoint ServiceShop GuideFortune TellingStrap typeRFID（ （IC tag） ） Visiting time place Sales Pattern Customer CharacterShop PCShop PCShop OwnerShop Owner（ （Department StoreDepartment Store） ）RFID Member Information ServiceSales Support SystemRFID Member Management System店员辅助系统店员辅助系统o店舗画面（入手中）会员号会员号.姓名地址姓名地址销售代表销售代表购买心理购买心理推荐方式推荐方式RFID 应用示例应用示例-自动识别馆藏管理系统自动识别馆藏管理系统1.借书、还书处理皆利用RFID。2.借书时书本中的RFID自动注记已借，还书时RFID自动注记已还。3.可使用自助借还书机，读者操作借书及还书作业，不会做错。4.还书时直接使用BOOKDROP(自动还书箱)，只需将书放入还书箱即完成还书作业，马上可以再借书。5.柜台工作站可以同时处理借还书作业，并且可以处理其它较复杂的工作，例如：续借、罚款.等作业。6.磁性媒体(录音带、录像带等)皆可使用自助借还书机或馆员工作站。不需要另外处理。7.RF式侦测门系统穏定(不受环境影响)。8.馆藏盘点时，只需在书架上横移即可读取，盘点时间很短。很有可能需利用假日或晚上即可完成盘点。9.每本书需要RFID，市场行情不超过25元 。10.可选用设备：自助借还书机、自动还书箱、户外自动还书箱、盘点设备.等。11.使用RFID管理图书馆馆藏是目前及未来的趋势。12.图书馆界使用的RFID推荐规格：13.56MHZ、ISO15693国际标准 、EAS(电子防盗功能)及64Bytes以上的内存空间(存放登录号、馆别、索书号.等)。RFID 另类应用示例另类应用示例-日本的日本的RFID化妆机台化妆机台日本的日本的RFID化妆机台使用说明化妆机台使用说明o 消费者只需要坐在计算机屏幕前，由网络摄像机帮他拍张脸部正面照，照片出现在屏幕后，消费者就可以开始把自己想要试用的化妆品用计算机内建的 RFID 扫描仪读取，然后软件会根据扫描进来的化妆品项目自动判断应该涂抹在脸部的哪个部位，消费者便可由屏幕上出现的照片来判断此化妆品的颜色或质感是否适合自己或符合自己所需。o 此软件还会根据消费者选用的产品再推荐其它能够相互搭配的色彩，所有配色和试用的动作完成后，消费者还可以把屏幕上完妆后的照片印出来，做为日后购物的参考。RFID 另类应用示例另类应用示例-主题主题公园管理公园管理o 研究动机n自从实施周休二日以，居民的休闲时间增多，连带着游活动也有逐渐增长的趋势。n观光旅游产业目前已经是世界上最大的产业之一，在此一趋势之下，游观光产业在未来将成为国家支柱产业之一。如迪斯尼的第三个海外主题乐园在2005 9月12日于香港开幕，预计第一将会吸引3,400,000 位客，之后的15 提高到7,000,000 人。n然而在每日近出数万人次的各游乐园区中，园区管理单位常为了提供协寻失踪顾客以及维护园内安全而加装了摄影机或监视器，甚至动用人力成本投入协寻的工作，不仅减少了员工服务其它游客的时间，亦增加园方无法估计的人力成本RFID应用于主题公园管理应用于主题公园管理o 门票管理o 小额消费记帐o 辅助定位o 游客爱好分析o 自动视频短片拍摄功能自动视频短片拍摄功能RFID 另类应用示例另类应用示例-富士通富士通RFID养猪全程无菌品管理养猪全程无菌品管理o 日本科技大厂富士通公司，更在养猪场进行这项RFID的高科技新尝试，从养猪场内小猪的活动与成长，经过屠宰场、加工、运输、卖场，整个流程中进行精密的无菌品管，让消费者掌握餐桌上的猪肉从何而来，完全安心，不必害怕黑心猪肉。o 小猪健康长大以后，送入屠宰场，进行肉品加工，在冷藏环境下运输，送进卖场，所有管理系统的纪录都跟着猪肉走，让通路商、消费者可以了解到肉品的来源。另一方面，也可以掌握猪只的出生成长情况，让具有优秀健康遗传因子的猪只进行交配，生出更多健康的小猪，提升牧场肉品的整体品质。2005 05 09 经济日报经济日报 A11版版 信息科技信息科技 资料演示资料演示o 视频资料o 图片资料o 实际现场模拟演示o两会开放式会议系统o国家开发银行/北京地税开放式门禁系统o需求分析o硬件选择o软件设计注册标签（数据库或可写标签信息写入注册标签（数据库或可写标签信息写入）使用标签（数据库或可写标签信息读取、处理）使用标签（数据库或可写标签信息读取、处理）实施实施 RFID 项目涉及哪些内容？项目涉及哪些内容？o 不仅涉及标签不仅涉及标签而是完整的解决方案。而是完整的解决方案。调查调查/架构架构/设计规划设计规划包括包括 RFID/MH 设备在内的所有硬件安装设备在内的所有硬件安装RF 优化技术咨询优化技术咨询控制、通信控制、通信数据管理数据管理软件集成软件集成用于解决方案部署的应用程序工程、辅助设备和新产品用于解决方案部署的应用程序工程、辅助设备和新产品/合作伙伴合作伙伴借助保证单借助保证单 / 保险保险 / 管理进行计划管理管理进行计划管理支持与即时维护和功能增强支持与即时维护和功能增强用户需求分析用户需求分析o 需求确认o 解决方案选择o 可行性分析o 优化设计硬件选择指导硬件选择指导RFID设备选择设备选择读卡器及天线选择标签选择选择依据选择依据识别距离应用环境是否需要防冲撞标签封装方式硬件选择指导硬件选择指导RFID设备选择疑问设备选择疑问是否识别距离越远越好？是否识别距离越远越好？频率选择频率选择天线形状选择天线形状选择成本限制成本限制标签类型选择标签类型选择只读只读/可写可写有源有源/无源无源读卡器类型读卡器类型是否需要使用双介质卡是否需要使用双介质卡各种规格的读卡器和标签选择各种规格的读卡器和标签选择显示牌选择显示牌选择门闸类（单向/双向/三辊闸） 挡车杆（直杆、折杆、栅栏杆、快速道闸）各种电子锁扣软件设计目标软件设计目标o 正确性，性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可扩充性、可理解性、可维护性等等。有些因素相互重叠，有些则相抵触，达到一个协调的最优解是目标。软件设计主要环节软件设计主要环节o 人员管理o 项目管理o 可行性与需求分析o 系统设计o 程序设计o 测试、维护等RFID软件设计软件设计o 与读卡器硬件的数据接口n标准串口方式n韦根接口n网络接口方式（有线网络/802.11无线网络）n其他方式（USB等）o 其他输入输出设备n视频输入设备（抓拍设备）n触控显示设备（多屏显示设备）n输出控制设备各种继电器输出信号、门禁门锁控制、工业自动化控制设备等等RFID软件设计软件设计o软件接口方式n 标准串口主动发送方式（ID卡）n 串口协议方式n 网口协议方式(Socket)n 动态链接库方式(DLL)RFID软件设计软件设计o其他相关软件技术n 视频输入控制n 显示输出控制多屏显示技术、触控技术、手写识别技术等n 数据库技术n C/S B/S结构设计n 车牌号码识别、人像识别等n 其他客户需要的任何技术RFID软件设计软件设计o读卡方式n 被动式：标准串口主动发送方式（ID卡）n 半被动式：o 计算机发送读卡指令-读卡器持续发送信息-计算机发送停止读卡指令n 交互式o 计算机发送协议读卡器反馈RFID软件设计软件设计o读卡指令发送模式n 主动监控式指令交互状态监控（定时或不定时监控读卡器状态）n 被动监控式如串口监控n Timer事件RFID项目设计的其他问题项目设计的其他问题o如何让客户新老系统的平滑过渡o 如何引导客户正确理解RFID应用的优缺点和各种客观限制o 如何有效得将各种软硬件有机结合不是越复杂越好，而是越简单越好RFID项目设计的常见问题项目设计的常见问题o 过渡追求新技术，未考虑是否确实是自己所需要的包括硬件技术和软件技术o 过渡迁就用户需求导致软件件结构畸形o 设计标准时采用的是RFID硬件的极限性能实际应用时RFID的性能往往要打折o RFID应用时必须要考虑环境影响o 制定一个好的使用规则是RFID项目成败的重要因素o 答复用户顾虑，考虑用户使用习惯，尽量避免用户误操作RFID在行动在行动库存管理产品防伪电子钱包RFID在行动在行动滑雪场管理门禁管理数控机床RFID在行动在行动马拉松比赛加油站管理自动售货机热狗销售汽车点火系统RFID在行动在行动马拉松皮划艇皮划艇赛车赛车赛车RFID在行动在行动物流与供应链RFID在行动在行动未来RFID世界RFID在行动在行动车辆识别RFID在行动在行动RFID在行动在行动工业传送带撕裂监控传感器RFID在行动在行动水果供应链管理RFID在行动在行动RFIDRFID在行动在行动RFIDRFID在行动在行动RFID图集图集RFID图集图集RFID图集图集RFID图集图集RFID图集图集- RFID读头读头RFID图集图集-RFID天线天线
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