【正文】 射頻識(shí)別技術(shù)（ RFID） 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 2 RFID ? RFID技術(shù)簡(jiǎn)介 ? RFID技術(shù)應(yīng)用范圍 ? RFID技術(shù)在物流中的應(yīng)用 ? RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用 ? RFID技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ? RFID技術(shù)面臨的主要問(wèn)題 ? RFID技術(shù)應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題 ? 案例 ——RFID應(yīng)用成效 ? RFID解決方案與實(shí)施（ 深圳立格射頻科技有限公司 ） ? 案例分析 ——拉美零售巨頭 :法拉貝拉集團(tuán) ? 案例分析 ——坦桑尼亞物流公司采用 RFID追蹤貨車 ? 案例分析 ——巴西時(shí)裝連鎖店采用 RFID技術(shù) ? 案例分析 ——RFID系統(tǒng)提高丹麥郵政的工作效率 ? 案例分析（制藥流程） 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 3 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介 ? RFID技術(shù)概述 ? RFID技術(shù)發(fā)展概況 ? RFID系統(tǒng)構(gòu)成 ? RFID工作流程及原理 ? RFID系統(tǒng)性能指標(biāo) ? RFID技術(shù)優(yōu)勢(shì) ? RFID系統(tǒng)分類 ? RFID工作頻率 ? RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ? RFID在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用 ? 電子商品代碼（ EPC） 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 4 RFID技術(shù)概述 ? RFID是“ Radio Frequency Identification”的縮寫， 即射頻識(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。 ? 射頻識(shí)別技術(shù)（ RFID）最早的應(yīng)用可追溯到二戰(zhàn)中飛機(jī)的敵我目標(biāo)識(shí)別， 1948年提出相關(guān)技術(shù)理論， 1950年始有專利發(fā)明， 1975年 RFID科技正式公諸于市。 ? RFID技術(shù)得到重視的時(shí)間還要追溯到 2022年 6月 19日，當(dāng)時(shí)沃爾瑪在美國(guó)芝加哥召開(kāi)大的“零售業(yè)系統(tǒng)展覽會(huì)”上，提出它最大的 100家供應(yīng)商在 2022年 1月 1日之前在所供應(yīng)的貨盤上粘貼 RFID標(biāo)簽，并逐漸擴(kuò)大到單件產(chǎn)品。 ? 近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的發(fā)展，射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 5 RFID技術(shù)發(fā)展概況 ? 1941～ 1950年。雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了 RFID技術(shù)， 1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。 ? 1951～ 1960年。早期 RFID技術(shù)的探索階段，主要處于 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究 。 ? 1961～ 1970年。 RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試。 ? 1971～ 1980年。 RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RFID技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的 RFID應(yīng)用。 ? 1981～ 1990年。 RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段 ，各種規(guī)模應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)。 ? 1991～ 2022年。 RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視， RFID產(chǎn)品得到廣泛采用， RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。 ? 2022至今。標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨為人們所重視， RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標(biāo)簽、無(wú)源電子標(biāo)簽及半無(wú)源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展，電子標(biāo)簽成本不斷降低，規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。 RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無(wú)線可讀可寫、無(wú)源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的 RFID正在成為現(xiàn)實(shí)。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 6 RFID技術(shù)發(fā)展概況 ? 國(guó)外的 RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 – 美國(guó) 、英國(guó)、德國(guó)、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有較為成熟且先進(jìn)的 RFID系統(tǒng)。 – 廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等領(lǐng)域 – 從產(chǎn)業(yè)格局來(lái)看， RFID技術(shù)主要集中在歐美市場(chǎng)。 ? RFID芯片市場(chǎng)：飛利浦、西門子、 SI、 TI ? RFID中間件、系統(tǒng)集成研究： IBM、 HP、微軟、 SAP、Sybase、 Sun ? RFID標(biāo)簽、天線、讀寫器等產(chǎn)品及設(shè)備： Alien、 Intermec、Symbol、 Transcore、 Matrics、 Impinj。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 7 RFID技術(shù)發(fā)展概況 ? MIT發(fā)起的 AutoID Center非營(yíng)利組織在規(guī)范 RFID應(yīng)用方面所發(fā)揮的作用巨大： – 提出 電子產(chǎn)品代碼 EPC（ Electronic Product Code） 概念及格式 – 提出了 實(shí)物互聯(lián)網(wǎng) 的概念及構(gòu)架 – 建立了開(kāi)放性的國(guó)際自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用共用技術(shù)研究平臺(tái) 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 8 RFID技術(shù)發(fā)展概況 ? 國(guó)內(nèi)的 RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 – 較國(guó)外落后， 缺乏關(guān)鍵核心技術(shù) – 低頻 RFID門檻低，發(fā)展較早，應(yīng)用較廣泛，處于完全競(jìng)爭(zhēng)狀況。（復(fù)旦微電子、上海華虹、清華同方） – 超高頻 RFID門檻高，發(fā)展晚，技術(shù)相對(duì)欠缺。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 9 RFID技術(shù)發(fā)展概況 ? 2022年由科技部、發(fā)改委、商務(wù)部、信產(chǎn)部等 15個(gè)部委聯(lián)合發(fā)布了 《 中國(guó) RFID技術(shù)政策白皮書 》 ，為我國(guó)在 RFID技術(shù)與產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展方向指明了道路。我國(guó)的 RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展將分為 3個(gè)階段進(jìn)行實(shí)施 – 培育期（ 2022年至 2022年） – 成長(zhǎng)期（ 2022年至 2022年） – 成熟期（ 2022年以后） 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 10 RFID系統(tǒng)構(gòu)成 ? 信號(hào)發(fā)射機(jī) ——標(biāo)簽（ Tag） ? 信號(hào)接收機(jī) ——閱讀器（ Reader） ? 編程器（ Programmer） ? 發(fā)射接收天線 ——天線（ Antenna） ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 11 能量 時(shí)鐘 數(shù)據(jù) 輸入 數(shù)據(jù) 輸出 RFID系統(tǒng)構(gòu)成 電源 時(shí)鐘 讀寫模塊 射 頻 模 塊 存 儲(chǔ) 器 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 天 線 射 頻 模 塊 天 線 控 制 模 塊 數(shù)據(jù) 輸入 數(shù)據(jù) 輸出 能量 時(shí)鐘 數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)輸出 電源 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 12 信號(hào)發(fā)射機(jī) —— 標(biāo)簽（ Tag） ? 標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲(chǔ)器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。 ? 基本功能 – 一定的 存儲(chǔ)容量 ，存儲(chǔ)識(shí)別對(duì)象的信息 – 能夠 被讀入或?qū)懭?，可編?，一旦編程后，就成為不可更改的數(shù)據(jù) – 使用、維護(hù)簡(jiǎn)單 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 13 信號(hào)發(fā)射機(jī) —— 標(biāo)簽（ Tag） ? 標(biāo)簽的分類 – 主動(dòng)式標(biāo)簽與被動(dòng)式標(biāo)簽 – 只讀標(biāo)簽與可讀寫標(biāo)簽 – 標(biāo)識(shí)標(biāo)簽與便攜式數(shù)據(jù)文件 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 14 信號(hào)接收機(jī) —— 閱讀器（ Reader） ? 基本功能 – 提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩? – 信號(hào)狀態(tài)控制 – 奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 15 編程器（ Programmer） ? 只有 可讀寫標(biāo)簽系統(tǒng)才需要編程器 ? 一般來(lái)說(shuō)，編程器寫入數(shù)據(jù)是 離線 完成的 ? 有些 RFID應(yīng)用系統(tǒng)，寫入數(shù)據(jù)是在線上完成的，尤其是在生產(chǎn)環(huán)境中作為交互式便攜數(shù)據(jù)文件來(lái)處理時(shí)。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 16 天線（ Antenna）和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ? 天線 – 標(biāo)簽與讀寫器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) – 用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，讀寫器可以通過(guò)接口模塊與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)通信與數(shù)據(jù)傳輸功能。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 17 RFID產(chǎn)品 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 18 RFID產(chǎn)品 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 19 RFID產(chǎn)品 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 20 RFID產(chǎn)品 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 21 RFID工作流程及原理 ? 工作原理 – 標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在 RFID芯片中的產(chǎn)品信息（ Passive Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（ Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 – 在實(shí)際應(yīng)用中，標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。閱讀器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到電腦上進(jìn)行下一步處理。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 22 RFID工作流程及原理 ? 工作流程 – 讀寫器將無(wú)線電載波信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射天線向外發(fā)射 – 當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)域時(shí)，電子標(biāo)簽被激活 ，將自身信息的代碼經(jīng)過(guò)天線發(fā)射出去 – 系統(tǒng)的接收天線接收電子標(biāo)簽發(fā)出的載波信號(hào)，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫器。讀寫器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行 解調(diào)解碼 ，送往后臺(tái)的電腦控制器 – 電腦控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算 判斷該標(biāo)簽的合法性 ，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作 – 執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照電腦的指令動(dòng)作 – 通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)連接起來(lái)，構(gòu)成總信息平臺(tái)，可以根據(jù)不同的項(xiàng)目設(shè)計(jì)不同的軟件來(lái)完成要實(shí)現(xiàn)的功能 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 23 RFID工作流程及原理 天線 天線 讀寫器 數(shù)據(jù) 貨物 Inter 中央信息系統(tǒng) 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 24 RFID系統(tǒng)性能指標(biāo) ? 電子標(biāo)簽存儲(chǔ)容量 ? 數(shù)據(jù)傳輸速度 ? 多標(biāo)簽可讀寫性 ? 讀寫距離 ? 連通性 ? 工作溫度 ? 載碼體 ——天線間的射頻載波頻率 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 25 RFID技術(shù)優(yōu)勢(shì) ? 快速掃描， RFID 閱讀器可同時(shí)辨別讀取數(shù)個(gè) RFID 標(biāo)簽。 ? 體積小型化、形狀多樣化， RFID 不需要為了讀取精確度而配合紙張的固定尺和印刷品質(zhì)，更適合往小型化與多樣化形態(tài)發(fā)展，以方便嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上。 ? 抗污染能力和耐久性， RFID技術(shù)是將數(shù)據(jù)存在芯片中，可以免受污染。在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環(huán)境中，RFID對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性，完全不怕灰塵、潮濕、油污、冷卻劑、粉屑、有毒氣體、高溫以及在生產(chǎn)環(huán)境中產(chǎn)生的類似影響，對(duì)環(huán)境要求不高，具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。 ? 可重復(fù)使用， RFID標(biāo)簽具有可讀寫的特性，標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)更新，可多次重復(fù)使用。 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 26 RFID技術(shù)優(yōu)勢(shì) ? 穿透性和無(wú)屏障閱讀， RFID可以穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，進(jìn)行穿透性通信，不需要光源，讀取距離更遠(yuǎn)。長(zhǎng)距產(chǎn)品介紹多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。但不能透過(guò)金屬等導(dǎo)電物體進(jìn)行識(shí)別。 ? 數(shù)據(jù)的記憶容量大， RFID最大的容量則有數(shù) Megabytes。隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。未來(lái)物品所需攜帶的資料量會(huì)越來(lái)越大，對(duì)標(biāo)簽所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加。 ? 安全性高，由于 RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及變?cè)?，安全性更高? 2022/5/25 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 Slide 27 功能 一維條碼技術(shù) 二維條碼技術(shù) RFID技術(shù) 讀取數(shù)量 一次只能讀取一個(gè)標(biāo)簽 一次只能讀取一個(gè)標(biāo)簽 可同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽 遠(yuǎn)距讀取 必須在讀取光束范圍內(nèi) 必須在讀取光束范圍內(nèi) 在幾厘米到數(shù)米的范圍內(nèi)，不 需要光線就可以讀取或更新 數(shù)據(jù)容量 容量小，約 1~100B 約 1000B 容量大約 128KB 讀寫能力 數(shù)據(jù)不可以更新 數(shù)據(jù)不可以更新 可以反復(fù)被讀寫 資料正確性 需要人工讀取， 有人為疏漏的可能性 需要人工讀取， 有人為疏漏的可能性 無(wú)需人工參與， 正確性高 讀取方便性和安全性 讀取時(shí)要求標(biāo)簽可視、清晰，任何相容掃描器都可讀取，安全性較低 可用掃描儀直接讀取，保密性高（可加密） 標(biāo)簽在物品表面或隱藏于包裝內(nèi)均可讀取，較條碼安全性高 堅(jiān)固性 臟污或損壞后無(wú)法讀取 污損不超 50%仍可破譯完整信息 在惡劣或骯臟環(huán)境下仍可讀取 讀寫方向 必須對(duì)條碼進(jìn)行表面定位 必須對(duì)條碼進(jìn)行表面定 位 在 RFID發(fā)送