國內(nèi)RFID應用及產(chǎn)業(yè)研究

1、文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 國內(nèi)rfid應用及產(chǎn)業(yè)研究文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 摘要:介紹了rfid技術(shù)在國內(nèi)的應用狀況,并對其產(chǎn)業(yè)鏈的各個主要環(huán)節(jié)在國內(nèi)的發(fā)展狀況做了研究分析。rfid技術(shù),尤其是在13.56mhz,已在國內(nèi)得到了廣泛的應用,主要集中于身份識別、物流管理等領(lǐng)域。而uhf rfid無論從應用還是產(chǎn)業(yè)技術(shù)來看,相比13.56mhz rfid都還處于起步階段,還沒有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。國內(nèi)rfid發(fā)展的當務之急是建立中國自己的標準,相關(guān)工作已在進行中。 關(guān)鍵詞:rfid、產(chǎn)業(yè)鏈 1. rfid技術(shù) rfid(射頻識別)技術(shù)是從上世紀80年代走向成熟的一項自動識別技術(shù),近年來發(fā)展十分迅速。其技術(shù)

2、的覆蓋范圍廣泛,許多正在應用中的自動識別技術(shù)都可以歸于rfid技術(shù)之內(nèi),但它們的工作原理、工作頻率、技術(shù)特點、適用領(lǐng)域以及遵循的標準卻是不同的。 通常,rfid系統(tǒng)由標簽、讀寫器和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)這三個主要部分組成。電子標簽由天線和rfid芯片組成,每個芯片都含有唯一的識別碼,用來表示電子標簽所附著的物體。讀寫器用來讀寫電子標簽中的信息,讀寫器通過網(wǎng)絡和其他或系統(tǒng)通訊,完成對電子標簽的信息獲取、解釋以及數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理,可以由簡單的小型數(shù)據(jù)庫擔當,也可以是集成了rfid管理模塊的大型erp數(shù)據(jù)庫管理軟件。 按電子標簽獲得能量的方法,一般可分為無源電子標簽和有源電子

3、標簽兩大類。無源電子標簽自身不帶有電源,通過天線從讀寫器發(fā)出的能量中產(chǎn)生工作所需的電壓,其特點是重量輕、體積小,壽命長,但是工作距離短。有源電子標簽通過自身帶有的電池供電,特點是識別距離長,但價格較高且壽命短。 按電子標簽的存儲器類型,可分為只讀電子標簽和可讀可寫電子標簽兩種類型。目前不同電子標簽存儲器的大小可以從16 bit一直到512k byte。 rfid系統(tǒng)的工作頻率,主要有125khz、13.56mhz、400mhz、860960mhz、2.45ghz、5.8ghz等多個頻段。但是,不同的國家和地區(qū)的對頻率的分配和最大發(fā)射功率的規(guī)定是不同的。在某些地區(qū),某些頻段的rfid產(chǎn)品可能是被

4、禁止使用的。 一般而言,工作頻率在100mhz以下的rfid系統(tǒng)是通過線圈之間的磁場耦合的方式工作,通常具有工作距離近,低,天線尺寸大,通訊速度低等特點,這類電子標簽一般對人體沒有影響;而400mhz以上的rfid系統(tǒng)是通過無線電波發(fā)射和反射的方式工作,通常具有工作距離遠,天線尺寸小,通訊速度高等特點,這類電子標簽一般會有發(fā)射功率限制,以避免對人體或造成傷害。 表1比較了不同頻段rfid的優(yōu)缺點。 本文主要討論無源、工作頻率為13.56mhz和uhf(860960mhz)的rfid在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)狀況。 540)this.width=540” vspace=5 表1 不同頻段rfid的優(yōu)點和缺點

5、2. rfid在國內(nèi)的應用 上世紀90年代初的金卡工程推動了國內(nèi)ic卡的應用和發(fā)展,也為rfid產(chǎn)業(yè)打下了應用和技術(shù)的基礎。進入21世紀,rfid產(chǎn)業(yè)受到了政府部門和研究機構(gòu)的重視,各項支持政策逐步出臺,支持力度逐步加大;同時政府也大力推動了rfid在行業(yè)的應用。目前rfid,尤其是13.56mhz的rfid,已在國內(nèi)得到廣泛的應用,主要集中于身份識別、公共交通管理、物流管理等領(lǐng)域。 (1)身份識別 電子標簽可以通過嵌入到身份證、護照、工作證的各種證件中,用作人員身份識別,是目前rfid技術(shù)應用最為廣泛和成熟的領(lǐng)域之一。在國內(nèi)的主要應用有: 中國第二代居民身份證,基于iso/iec 14443

6、-b標準的13.56mhz電子標簽,該項目可以說是國內(nèi)乃至國際上最大的rfid應用的項目之一。 部學生購票優(yōu)惠卡,基于iso/iec 15693標準的13.56mhz電子標簽。 共青團中央青年卡,基于iso/iec 14443-a標準的13.56mhz電子標簽。 (2)公共交通管理。 公共交通管理是國內(nèi)應用rfid技術(shù)最早的,也是最成功的領(lǐng)域之一,目前國內(nèi)主要涉及的應用有電子車票、不停車收費(etc)等。電子車票具有交易便捷,快速通過,可靠性高等優(yōu)點,所以越來越多的城市正準備使用電子車票并準備給它加更多的功能。在不停車收費系統(tǒng)特別是高速公路自動收費應用上,rfid技術(shù)可以解決原來收費成本高、管

7、理混亂以及停車排隊引起的交通擁堵等問題,在這方面應用的電子標簽因為要求能夠遠距離、快速識別,所以多工作在uhf或微波頻段。典型的應用有: 國內(nèi)許多城市(如上海),使用基于iso/iec 14443-a標準的13.56mhz電子標簽作為地鐵、出租、公交的電子車票。 深圳在車流量很大的皇崗海關(guān)、文錦渡海關(guān),使用了uhf頻段的rfid系統(tǒng)來提高通關(guān)效率。此外,許多城市都在建設和應用rfid技術(shù)進行著高速公路的不停車收費管理系統(tǒng)。 (3)物流管理。 物流管理是rfid技術(shù)的另一個重要應用,目前在國內(nèi)也正在逐步的試用與推廣。rfid系統(tǒng)可對整個物流過程進行監(jiān)控和管理,保證物品在流通中不會被誤送或丟失,降

8、低物流成本,提高運輸?shù)男?。同時,由于rfid技術(shù)具有防偽的特性,可對特殊的物品(如危險品)結(jié)合物流管理進行嚴格控制,防止假冒偽劣產(chǎn)品流入。典型的應用有: 鐵道部鐵路車號自動識別,使用基于epc class0標準的uhf電子標簽。 中國郵政郵包分揀,正在試用多種標準的uhf電子標簽,尚未最后確定。 上海液化氣鋼瓶管理,使用基于iso/iec 15693標準的13.56mhz電子標簽。 上海煙花爆竹管理,使用基于iso/iec 14443-a標準的13.56mhz電子標簽。 從rfid在國內(nèi)的應用可以看到,不同頻段的rfid系統(tǒng)應用發(fā)展不均衡:13.56mhz電子標簽發(fā)展成熟,應用廣泛,正在向更

9、多的應用領(lǐng)域發(fā)展;uhf頻段電子標簽的應用還處于起步階段,這與國內(nèi)目前的市場需求密切相關(guān)。 在身份識別、電子票據(jù)、防偽、危險品管理等領(lǐng)域,其需求特點是工作距離要求不高、有一定安全加密的要求、成本要求不高,這些都是13.56mhz電子標簽發(fā)展較快的領(lǐng)域。 在商業(yè)供應鏈管理、倉儲管理、不停車收費等領(lǐng)域,其需求特點是工作距離遠、快速識別、安全性要求不高、成本要求很高,這些領(lǐng)域?qū)⑹莡hf、微波頻段電子標簽的重要發(fā)展領(lǐng)域,但由于技術(shù)、成本等各方面原因,rfid在這方面應用的發(fā)展相對較慢。但隨著一些國際商業(yè)巨頭(如沃爾瑪、麥德龍等),對rfid在商業(yè)供應鏈管理應用上的推動,可以預見,uhf、微波頻段電子標

10、簽的應用在不遠的將來,在全球、在國內(nèi)都會有重大的發(fā)展。 3. 國內(nèi)rfid產(chǎn)業(yè)研究 隨著rfid技術(shù)的廣泛應用,特別是非接觸公交卡、校園卡等項目在各地的推廣,培養(yǎng)了一批芯片、封裝、讀寫終端和系統(tǒng)集成廠商。這些國內(nèi)廠商已經(jīng)掌握了成熟的技術(shù),初步形成了國內(nèi)的rfid產(chǎn)業(yè)鏈。 rfid產(chǎn)業(yè)鏈主要由以下幾個部分組成:標準制定、芯片設計、標簽封裝(含天線設計)、識別系統(tǒng)設計與生產(chǎn)、系統(tǒng)集成與管理軟件開發(fā)。下面從這幾個方面介紹國內(nèi)外rfid產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀。 (1)標準制定 由于13.56mhz rfid技術(shù)發(fā)展較早,相關(guān)標準也較為成熟,主要的國際標準有iso/iec 14443和iso/iec 15693兩種,國內(nèi)13.56mhz rfid的標準也主要源自于這兩個國際標準。 在上文介紹的典型應用中,中國第二代居民身份證基于iso/iec 14443-b標準;各地公交卡、校園卡主要基于iso/iec14443-a標準?；趇so/iec 15693標準在國內(nèi)的應用相對較少,典型的應用有教育部學生購票優(yōu)惠卡。 相對13.56mhz rfid國際標準的成熟與廣泛應用,uhf、微波頻段rfid還沒有明確統(tǒng)一的國際標準。但在近年,rfid技術(shù)領(lǐng)先的國家和地區(qū)明顯的加大了在標準制訂上的投入,都在積極的制訂各自的標準。 目前,國外主要有三個主要