[导入][转贴]RFID的调查报告

前言:我们之所以对RFID这么的关注,其实就是预感到RFID将对人类生活的重大变革,当然在这里,我们不大特谈人类生活方面,而是就物流论物流。任何管理思维都是基于现进技术的,也就是说,简单来讲,技术会影响到管理思维的变革。再说得直白点,RFID的应用将会对现在的所有有关物流的教课书的内容发生变化。信吗?不信吗?五年之内见分晓。
我通过网络咨询了几家公司,了解到在使用电子标签的技术上应该是困难不大,但存在几个问题:
、标签。目前大多数射频标签应用在非金属物品上,应用在金属上需要使用特殊的抗金属屏蔽标签。但在使用时,金属对标签还是有一定的影响,同时标签的成本会在20元左右。
、投资。阅读器的成本较高。国产在1万元以内,进口的在2万元左右
、目前成功的相关使用案例还没有,只有仓库管理、图书馆等相类似的案例。
、其他的需进一步实地测试,才知道是否能使用。
上海阿法迪职能标签系统技术有限公司
上海都识数据服务公司
深圳丰泰瑞达实业有限公司
汇聪信息科技有限公司
晔科职能识别(上海)有限公司
蓝泰职能识别系统有限公司
射频技术相关资料
一、什么是射频识别技术
射频识别英文为 Radio Frequency Identification,简称为 RFID.其主要核心部件是一个电子标签,直径仅为 2毫米不到,通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波,可以读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。
跟条形码识别系统类似。当附着标签的目标对象进入磁场后,阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者是主动发送某一频率的信号;然后解读器读取信息并解码,再送至中央信息系统进行数据处理。
二、电子标签的特点:
、无源远距离读写:最大可达10米;
、防冲撞技术:与条形码相比,无须直线对准扫描,读写速度快,可多目标识别、运动中识别,每秒最多同时识别50个。
、国际通用的频率:13.56Mhz ±
、灵活的内部存储空间:厂家可以根据各自的需要定义各型号产品的存储容量和每个扇区的字节数,而且读写设备可以读取内存配置信息,便于在一个综合应用中操作不同的标签产品。
、国际统一且不重复的8字节(64bit)唯一识别内码(Unique identifier,简称UID),其中第1-48bit共6字节,为生产厂商的产品编码,第49-56bit的1个字节为厂商代码(ISO/IEC7816-6/AM1),最高字节固定为“EO”.
、可反复读写且扇区可以独立一次锁定,并能根据用户需要锁定重要信息;现有的产品一般采用4字节扇区,内存从512bit﹣2048bit不等。
、使用寿命长(≥10年或读写10万次),无机械磨损、无机械故障,可在恶劣环境下使用。(工作温度:-25度~+70度)
、柔性封装,封装多样化:它的超薄和多种大小不一的外型,使他能封装在纸张、塑胶制品(PVC、PET),可应用于不同场合,也可再层压制卡。
三、与传统条形码识别技术相比,RFID有以下优势:
快速扫描 条形码一次只能有一个条形码受到扫描;RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。
体积小型化、形状多样化RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。
抗污染能力和耐久性 传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。
可重复使用现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。
穿透性和无屏障阅读、在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。
数据的记忆容量大 一维条形码的容量是50Bytes,二维条形码最大的容量可储存2至3000字符,RFID最大的容量则有数Mega Bytes.随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。
安全性 由于RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。
四、RFID系统工作原理及其结构
一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出,此时 Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。
以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种, 一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置,是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换,同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。 在实际应用中,可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体,目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
应答器通常包含:
、天线:用来接收由阅读器送过来的信号,并把所要求的数据送回给阅读器。
、AC /DC电路:把由卡片阅读器送过来的射频讯号转换成DC电源,并经大电容储存能量,再经稳压电路以提供稳定的电源。
、解调电路:把载波去除以取出真正的调制信号。
、逻辑控制电路:译码阅读器所送过来的信号, 并依其要求回送数据给阅读器。
、内存:做为系统运作及存放识别数据的位置。
、调制电路: 逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给阅读器。
阅读器通常包含:
A、天线:用来发送无线信号给Tag,并把由Tag响应回来的数据接收回来
B、系统频率产生器:产生系统的工作频率
C、。相位锁位回路(PLL):产生射频所需的载波信号
D、调制电路:把要送给Tag的信号加载到载波并送给射频电路送出
E.、微处理器:产生要送给Tag信号给调制电路,同时译码Tag回送的信号, 并把所得的数据回传给应用程序,若是加密的系统还必需做加解密操作
F、存储器:存储用户程序和数据
G、解调电路: 解调tag送过来的微弱信号,再送给微处理器处理
H、外设接口:用来和计算机联机
应用软件系统通常包含:
a.硬件驱动程序:连接、显示及处理卡片阅读器操作。
b.控制应用程序:控制卡片阅读机的运作,接收读卡所回传的数据,并作出相对应的处理,如开门、结帐、派遣、记录…等。
c.数据库:储存所有Tag相关的数据,供控制程序使用。
五、射频卡的标准及分类
目前国际上可供射频卡使用的几种标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和。应用最多的是ISO14443、ISO15693和ISO18OOO,这三个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。
按照不同的方式,射频卡有以下几种分类:
按供电方式分为有源卡和无源卡。
有源是指卡内有电池提供电源,其作用距离较远,但寿命有限、体积较大、成本高,且不适合在恶劣环境下工作;无源卡内无电池,它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电,其作用距离相对有源卡短,但寿命长且对工作环境要求不高。
按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种,中频射频卡频率主要为13.56MHz,高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。 低频系统主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统;高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合,其天线波束方向较窄且价格较高,在火车监控、高速公路收费等系统中应用。
按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器;被动式射频卡使用调制散射方式发射数据,它必须利用读写器的载波来调制自己的信号,该类技术适合用在门禁或交通应用中,因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。在有障碍物的情况下,用调制散射方式,读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次,因此主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中,距离更远(可达30米).
按作用距离可分为密耦合卡(作用距离小于1厘米)、近耦合卡(作用距离小于15厘米)、疏耦合卡(作用距离约1米)和远距离卡(作用距离从1米到10米,甚至更远).
按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。
六、RFID技术的发展
RFID直接继承了雷达的概念,并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术--RFID技术。1948年哈里?斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。
(1)RFID技术发展的历程表。在20世纪中,无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下:
1941~1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术,1948年奠定了RFID技术的理论基础。
1951-1960年。早期RFID技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。
1961-1970年。RFID技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。
1971-1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期,各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。
1981~1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。
1991~2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视,RFID产品得到广泛采用,RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。
2001-今。标准化问题日趋为人们所重视,RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、
无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。
RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。
技术国内外发展状况。RFID技术在国外的发展较早也较快。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。
目前中国市场上的RFID技术主要应用于电子门禁卡、电子预付费卡(如车票、饭卡)、物资仓库管理、航空行李管理系统、图书管理系统、防伪标签物流管理、邮政包裹管理系统。但在物资流通领域,如超市、商场还未得到实际应用。
在社会上不能大面积推广的还有一个原因是价格,目前国际上标签的价格大约是25至30美分,即2元钱左右,而条码标签的单位成本只有2分钱。对于很多利润日益变薄行业(如零售业)来说,2元已经是很多商品的全部毛利了,因此RFID很难推开。目前全球RFID标签的年需求量大约是1000万片,而只有需求量超过50亿片后,价格才能降到2美分(就是1角5分钱),这才有可能在零售业大规模应用。
关于RFID的网站:
维深电子
中国自动识别技术协会
电子工程
卡市场信息网
中国实验室
山东省物流与自动识别技术实验室 射频快报
中国物品编码中心
计世网
国外:
文章来源:gracefulli.vicp.net/default.asp?id=226
posted @ 2006-01-11 16:08  gracefulli  阅读(231)  评论(0编辑  收藏  举报