【正文】 電子行業(yè)RFID基礎知識講義作者：日期：RFID基礎知識1．什么是RFIDRFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別。常稱為感應式電子芯片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等。一套完整 RFID系統(tǒng)由Reader與Transponder兩部份組成，其動作原理為由Reader發(fā)射一特定頻率之無限電波能量給Transponder，用以驅動Transponder電路將內部之ID Code送出，此時Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且芯片密碼為世界唯一無法復制，安全性高、長壽命。RFID的應用非常廣泛，目前典型應用有動物芯片、汽車芯片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、物料管理。RFID標簽有兩種：有源標簽和無源標簽。2．什么是電子標簽電子標簽即為RFID，有的稱為射頻標簽、射頻識別。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，作為條形碼的無線版本，RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點。3．什么是RFID技術RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。4．什么是RFID解決方案RFID解決方案是RFID技術供應商針對行業(yè)發(fā)展特點制定的RFID應用方案，可根據(jù)不同企業(yè)的實際要求“量身定做”。 RFID解決方案可按照行業(yè)進行分類，物流、防偽防盜、身份識別、資產(chǎn)管理、動物管理、快捷支付等等。5. 什么是RFID中間件RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮，應用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運輸、零售、國防等等。Gartner Group認為，RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術之一，然而其成功的關鍵除了標簽（Tag）的價格、天線的設計、波段的標準化、設備的認證之外，最重要的是要有關鍵的應用軟件（Killer Application），才能迅速推廣。而中間件（Middleware）可稱為是RFID運作的中樞，因為它可以加速關鍵應用的問世。6．RFID系統(tǒng)的基本組成部分最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：標簽(Tag)：由耦合組件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。 7．是什么讓零售商如此推崇RFID　　據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。盡管另外一些分析師認為80億美元這個數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問，RFID有助于解決零售業(yè)兩個最大的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品），而現(xiàn)在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營業(yè)額能達到這個數(shù)字，就可以在美國1000家最大企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機構估計，這種RFID技術能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。 8．RFID無線識別電子標簽基礎介紹無線射頻識別技術（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。RFID系統(tǒng)至少包含電子標簽和閱讀器兩部分。電子標簽是射頻識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標簽由標簽天線和標簽專用芯片組成。依據(jù)電子標簽供電方式的不同，電子標簽可以分為有源電子標簽(Active tag)、無源電子標簽(Passive tag)和半無源電子標簽(Semi—passive tag)。有源電子標簽內裝有電池，無源射頻標簽沒有內裝電池，半無源電子標簽(Semi—passive tag)部分依靠電池工作。電子標簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標簽、高頻電子標簽、超高頻電子標簽和微波電子標簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標簽、線形標簽、紙狀標簽、玻璃管標簽、圓形標簽及特殊用途的異形標簽等。RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內存數(shù)據(jù)的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。9．RFID發(fā)展歷程RFID直接繼承了雷達的概念，并由此發(fā)展出一種生機勃勃的AIDC新技術——RFID技術。“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識別RFID的理論基礎。RFID技術發(fā)展的歷程表。在20世紀中，無線電技術的理論與應用研究是科學技術發(fā)展最重要的成就之一。RFID技術的發(fā)展可按10年期劃分如下：1941～1950年。雷達的改進和應用催生了RFID技術，1948年奠定了RFID技術的理論基礎。1951～1960年。早期RFID技術的探索階段，主要處于實驗室實驗研究。1961～1970年。RFID技術的理論得到了發(fā)展，開始了一些應用嘗試。1971～1980年。RFID技術與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期，各種RFID技術測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應用。1981～1990年。RFID技術及產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段，各種規(guī)模應用開始出現(xiàn)。1991～2000年。RFID技術標準化問題日趨得到重視，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。2001～至今。標準化問題日趨為人們所重視，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發(fā)展，電子標簽成本不斷降低，規(guī)模應用行業(yè)擴大。RFID技術的理論得到豐富和完善。單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠距離識別、適應高速移動物體的RFID正在成為現(xiàn)實。RFID工作原理RFID工作原理和相關原理知識其中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標簽與閱讀器之間通過耦合組件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內，根據(jù)時序關系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應定律， (2) 電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cm。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3～l0m。RFID應用領域RFID應用的領域相當廣泛物流：物流過程中的貨物追蹤，信息自動采集，倉儲應用，港口應用，郵政，快遞。 零售：商品的銷售數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計，補貨，防盜。制造業(yè)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，質量追蹤，自動化生產(chǎn)。服裝業(yè)：自動化生產(chǎn)，倉儲管理，品牌管理，單品管理，渠道管理。醫(yī)療：醫(yī)療器械管理，病人身份識別，嬰兒防盜。身份識別：電子護照，身份證，學生證等各種電子證件。防偽：貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等。資產(chǎn)管理：各類資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險品等)。交通：高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機車識別等。食品：水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理。1動物識別：訓養(yǎng)動物，畜牧牲口，寵物等識別管理。1圖書館：書店，圖書館，出版社等應用。1汽車：制造，防盜，定位，車鑰匙。1航空：制造，旅客機票，行李包裹追蹤。1軍事：彈藥，槍支，物資，人員，卡車等識別與追蹤。RFID相關術語 RFID相關術語射頻：一般指微波。微波：～100cm或頻率在1～100GHZ的電磁波。電子標簽：以電子數(shù)據(jù)形式存儲標識物體代碼的標簽，也叫射頻卡。被動式電子標簽：內部無電源、靠接收微波能量工作的電子標簽。主動式電子標簽：靠內部電池供電工作的電子標簽。微波天線：用于發(fā)射和接受微波信號。讀出裝置：用于讀取電子標簽內電子數(shù)據(jù)。閱讀器：用于讀取電子標簽內電子數(shù)據(jù)。編程器：用于將電子數(shù)據(jù)寫入電子標簽或查閱電子標簽內存儲數(shù)據(jù)。波束范圍：指天線發(fā)射微波的照射功率范圍。標簽容量：電子標簽編程時所能寫入的字節(jié)數(shù)或邏輯位數(shù)。振幅(Amplitude)：無線電波最高點和零值之間的距離。只讀存儲（Readonly memory ，ROM）：一種將信息存儲在芯片上的形式，不能被覆蓋。只讀芯片要比讀寫芯片便宜得多。自動數(shù)據(jù)采集（Automatic data capture，ADC）：用于收集數(shù)據(jù)并直接將其導入（不涉及人工參與）計算機系統(tǒng)的方法（見自動識別與數(shù)據(jù)采集）。智能卡（Smart Card）：內嵌有微芯片的塑料卡的通稱。一些智能卡包含一個RFID芯片，所以它們不需要與讀寫器的任何物理接觸就能夠識別持卡人。RFID智能卡常常被稱為“遙控”智能卡。 aBiz—自動識別技術的應用案例框架。aBiz是一項自動識別工程，它的終極目標是將自動識別技術與現(xiàn)實世界中的應用案例結合，以此實現(xiàn)“商業(yè)自動化”，或者說是aBiz。 ASN—高級貨運通知，也可稱之為DA，此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對方貨物在運送途中。 BIS—商業(yè)信息系統(tǒng)，商業(yè)信息系統(tǒng)，即BIS，是用來處理商業(yè)交易信息的系統(tǒng)。DA—發(fā)貨通知，此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對方貨物在運送途中。EAN—歐洲物品編碼組，該組織創(chuàng)建于1974年，是由歐洲12個國家的生產(chǎn)商和分銷商建立了一個adhoc委員會。它的任務是調查在歐洲制訂統(tǒng)一的標準化的編碼體系的可能性，類似于美國使用的UPC體系。最終創(chuàng)立了與UPC兼容的“歐洲物品編碼”。EPCTM—產(chǎn)品電子碼，產(chǎn)品電子碼，即EPC，是自動識別體系中用來唯一標識對象的編碼。它的目的類似于GTIN 及UPC 等。ONS—對象名解析服務，對象名稱解析服務，即ONS，是自動識別系統(tǒng)的一個組件。類似于Internet 中的域名解析服務DNS，跟DNS 類似，ONS 也執(zhí)行名稱解析功能。PML—實體標記語言，自動識別設備使用實體標記語言傳遞實體信息。SavantTM —自動識別技術框架的一部分。它是一個在全球范圍內分布的服務器，提供數(shù)據(jù)路由服務，實現(xiàn)數(shù)據(jù)捕獲、數(shù)據(jù)監(jiān)視及數(shù)據(jù)傳送功能。UCC—統(tǒng)一編碼委員會，統(tǒng)一編碼委員會的任務是在全球范圍內，其目標是建立與推動物品識別及相關電子通訊技術的多元化工業(yè)標準。提高供應鏈內的管理水平，為使用者帶來附加價值。UML—統(tǒng)一建模語言，統(tǒng)一建模語言，即UML，是一種使用案例和活動圖等工具，為商業(yè)需求和商業(yè)流程建模的描述性語言。標簽1．什么是電子產(chǎn)品代碼標簽電子產(chǎn)品代碼是全球產(chǎn)品代碼的發(fā)展，可以識別視野之外的目標。電子產(chǎn)品代碼并不僅僅是一個無線電波條形碼，它包含著一系列的數(shù)據(jù)和信息，象產(chǎn)地，日期代碼和其它關鍵的供應信息，這些信息儲存在一個小的硅片中，利用標簽，解讀器和計算機的聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)者和零售商就可以隨時了解精確的產(chǎn)品和庫存信息。2．RFID標簽的價格是多少RFID標簽的價格一直是抑制RFID發(fā)展的桎梏。射頻標簽價格根據(jù)標簽種類和應用價格從30美分到50美元不等，總的來說，用在高檔產(chǎn)品中的智能標簽在50美分以上，主動標簽要貴的多，帶有復雜靈敏組件的價格在100美元以上。一段時間前，某公司重磅推出5美分Gen 2標簽產(chǎn)品，宣稱終端用戶只要一次標簽定購量達到1億枚，其RFID Gen 2標簽價格就可以降到5美分/枚。而很明顯，暫時沒有哪家公司的用量有這么大。而同時，一些機構預測：RFID標簽的市場潛能非常大，預期到了2010年達到230億美元，但是目前僅是冰山之一角。而標簽的價格，大概還要另外5～7年時間，才可能如人們預期的，降到每個5美分。3．射頻標簽能用于金屬物體嗎？能用于含水成分較高的物品嗎金屬和多水環(huán)境也是阻止RFID大量使用的一個很大因素。無線電波會從金屬物體上反射回來，會被水吸收。這會使跟蹤金屬物體或是含水較高的物體產(chǎn)生困難。但是精心設計的系統(tǒng)能解決這些問題。4. 只讀和讀寫標簽有什么區(qū)別5. 什么叫標簽沖突解讀器在同時讀取多個標簽發(fā)射回來的信息會產(chǎn)生標簽沖突的問題，商家采用不同的系統(tǒng)使得標簽一次發(fā)回一個信息。解讀器又能同時讀取多個標簽，所以所有的標簽能同時被讀取。6. 射頻標簽能儲存多少信息標簽根據(jù)商家種類的不同能儲存從512byte到4M不等的數(shù)據(jù)。標簽中儲存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的應用和相應的標準決定的。例如，標簽能夠提供產(chǎn)品生產(chǎn)，運輸，存儲情況，也可以辨別機器，動物和個體的身份。這些類似于條形碼中存儲的信息。標簽還可以連接到數(shù)據(jù)庫，存儲產(chǎn)品庫存編號，當前位置，狀態(tài)，售價，批號的信息。相應的，射頻標簽在讀取數(shù)據(jù)時不用參照數(shù)據(jù)庫可以直接確定代碼的含義。7. 射頻標簽可以和傳感器連接嗎可以，射頻標簽已經(jīng)和許多傳感器連接了，包括能記錄溫度，濕度的。當環(huán)境條件發(fā)生變化時，標簽能夠得到提示，尤其是當變化對物品的儲存和使用有重要影響時。8. 應答器，智能