射頻識別技術(shù)課程設(shè)計報告

1、寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院工業(yè)工程系課程設(shè)計報告2012 2013學(xué)年第1學(xué)期課程名稱現(xiàn)代物流設(shè)施 與規(guī)劃設(shè)計題目RFID射頻識別技術(shù)組 員組 號專業(yè)班級2012年 12月 23日目錄一、設(shè)計任務(wù)和要求3二、設(shè)計背景和意義3三、技術(shù)方案與技術(shù)路線4四、取得的成果6五、遇到的問題及解 決方案8六、分析總結(jié)9參考文獻(xiàn)9一、設(shè)計任務(wù)和要求1、學(xué)會資料的查詢：從 Internet上搜尋RFID射頻識別技 術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)，對射頻識別 技術(shù) 有一個大概的認(rèn)識和 了解；2、學(xué)會專研：通過幫助 文檔及相關(guān)資料的查閱，了解射頻識別技術(shù)的原理和應(yīng)用場合，尋找一個射頻識別技術(shù) 的應(yīng)用場合并且設(shè)計一個相應(yīng)的應(yīng)用射頻 識

2、別技術(shù)系統(tǒng)；3、要求以小組為單位完 成，組員全程參與及合作；4、公開演示成果，并由 老師隨機(jī)向組員提問；5、記小組分；第16周課提交資料并進(jìn)行演示 。二、項目背景和和意義我們小組選擇醫(yī)院這個社會矛盾的聚集點，設(shè)計一款可以幫助提高醫(yī)院服務(wù)救助水平的應(yīng)用RFID射頻識別技術(shù)的系統(tǒng)。醫(yī)院作 為救死扶傷的場所也越來越多的引起了大家的關(guān) 注。由于我國的醫(yī)院 服務(wù)救助水平和醫(yī)務(wù)人員的素質(zhì)都有待提 療事故的發(fā)生，使人 們存在對醫(yī)護(hù)人員排斥甚至厭惡感。針對 報紙等新聞媒介。高，不時會有一些惡性的醫(yī)醫(yī)藥費用的糾紛也常常見諸中絕對稱得上是真理。眾所周知，現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展給我們帶來無比快捷舒適的生活方式的同時惡性

3、疾病也在我國逐年快速增加。例如大家熟知的呼吸道疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等等。這些疾病的特點是發(fā)病迅速對搶救時間要求極高并且都極易因為搶救不及時造成病人的生命危險。急救車上有一系列的設(shè)備裝置和藥品，隨時準(zhǔn)備提供給患者。美國國民患者安全理事會首救死扶傷最重要的就是時間。時間就是生命這句話在醫(yī)療救助席專家說，2003年11月至2005年6月，由于急救車 的問題引起了 8起事故，都是由于相應(yīng)的設(shè)備不在車上或藥物過期造成的。這并非人為疏忽，而是在這些推車上至少有三種不同的物品，雖然有檢查各物品是否配備的程序，尤其是在急救室執(zhí)行急救過程中，迅速完成這項檢查任務(wù)仍然很困難。如何及時了解患者情況，節(jié)約醫(yī)護(hù)

4、人員在救助過程中的時間就成了關(guān)鍵中的關(guān)鍵O我們小組成員針對緊急救助情況如何節(jié)約時間給出了方案。三、技術(shù)方案與技術(shù)路線什么是RFID技術(shù)？RFID射頻識別是一種 非接觸式的自動識別技術(shù)，它通 過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別 工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別 多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該 系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。 系統(tǒng)由一個詢問器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標(biāo)簽）組成。RFID的分類RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW）,相對應(yīng)的代表

5、性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M960MHz微波 2.4G, 5.8GRFID按照能源的供給 方式分為無源 RFID,有源RFID,以及半有源 RFID。無源RFID讀寫距離近，價格低；有源RFID可以提供更遠(yuǎn)的讀寫距離，但是 需要電池供電，成本要更高一些，適用于遠(yuǎn)距離 讀寫的應(yīng)用場合。什么是RFID的基本組成部分？標(biāo)簽（Tag）:由耦合元件及芯片組成，每個 標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；閱讀器（Reader）:讀?。ㄓ袝r還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計 為手持式或固定式； 天線（Antenna）:在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。RF

6、ID技術(shù)的基本工作原理是什么？RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得 的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息 （Passive Tag,無源標(biāo) 簽或被 動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag ,有源標(biāo)簽或主動標(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。一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器（Reader）與電子標(biāo)簽（TAG也就是所謂的應(yīng)答器 （Transponder）及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的 無線電波能量給 Transponder, 用以驅(qū)動 Transp

7、onder電路將內(nèi)部的數(shù) 據(jù)送出，此時 Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。以RFID卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成，感 應(yīng)偶合(Inductive Coupling) 及后向放射偶合(Backscatter Coupling)兩種，一般低頻的 RFID大都采用第一種 式，而較高頻大多采用第 二種方式。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦 合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序

8、。 在實際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet或WLA淮實現(xiàn)對物體識 別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。讀號器控制榛塊RS232 ,422,4既圖1射頻識別基本原理圖上中提u圖2 RFID簡易模型四、取得的成果我們小組選擇醫(yī)院這個社會矛盾的聚集點，設(shè)計一款可以幫助提高醫(yī)院服務(wù)救助水平的應(yīng)用RFID射頻識別技術(shù)的系統(tǒng)。提高醫(yī) 院的平時救助服務(wù)質(zhì)量我們小組提出以 下方案： 1、每位前來住院的病人會收到由醫(yī)院 發(fā)放的電子腕帶（電子標(biāo)簽），電子標(biāo)簽內(nèi)會存有病 人的個人信息，包括 血型年齡，癥狀以及

9、近期的身體檢查情況。這樣做的目的在于每天主治醫(yī)師查房時可利用 RFID射頻識別技術(shù)閱讀器直接獲取病人的康復(fù)情況而不用每天翻閱厚 厚的病例。這樣既減少了病人的等待時間也節(jié)約的主治醫(yī)師的問診時間。既提高了病人的滿意度也使醫(yī)護(hù)人員的工作得到減輕。電子腕帶中還會時時記錄病人的各種醫(yī)療花費。2、病人可以通過電子腕帶了解自己的 各項醫(yī)療費用，并可與醫(yī)院的各項收費標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對。這樣不僅減少了因為 醫(yī)療費用造成的病人對醫(yī)院和醫(yī)務(wù)人員的不信任也在潛意識中使病人對這家醫(yī)院的信賴感 和忠誠度，提高醫(yī)院的聲譽和美譽度。3、病人還可以通過電子腕帶時時掌握自己待做的醫(yī)療項目。由于很多的病人不太了解整個醫(yī)療救助過程，常常

10、詢問醫(yī)務(wù)人員，而工作繁忙的醫(yī)務(wù)人員態(tài)度往往并不是太好，電子腕帶的這項功能也是緩 解雙方的緊張關(guān)系，也提高了病人的就醫(yī)效率。大家熟知的呼吸道疾 病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等等。這些 疾病的特點是發(fā)病迅速對搶救時間要求的極高并且都極易因為搶救不及時造成病人的生命危險。如何節(jié)約醫(yī)護(hù)人員在救助過程中對病人 病情了解的時間就成了關(guān)鍵中的關(guān)鍵。我們小組成員針對緊急救助情況如何節(jié)約時間給出 了方案。1、救護(hù)人員將病人帶上車后在給病人進(jìn)行緊急搶救的同時給其佩戴電子腕帶并將病人個人信息，基本癥狀全 部由相關(guān)人員記錄到電子腕帶中。這樣就節(jié)省了后續(xù)救助人員了解病人病情的時間，考慮到適用范圍及成本，我們將采用低頻無源

11、式電子腕帶標(biāo)簽。運用ISO/IEC 18000-1信息技術(shù)，規(guī)范 空中接口通信協(xié)議中共同遵守的 讀寫器與標(biāo)簽建立聯(lián)系。接收器將在的通信參數(shù)表、知識 產(chǎn)權(quán)基本規(guī)則等內(nèi)容。以此與接收器之間專業(yè)人員手中，一邊 實時將電腦與標(biāo)簽聯(lián)系。我們還將在手術(shù)室內(nèi)安裝大屏幕的液晶顯示儀，當(dāng)危急病人被推向手術(shù)室時，安裝在手術(shù)室大門兩側(cè)的RFID閱讀器就可以讀取電子腕帶上的病人狀詳情，盡快實施手師可以快速了解病人癥信息并傳送到液晶顯示屏上顯示，主刀醫(yī) 術(shù)，增加病人生存的幾率。2、 急救車上是否配備相應(yīng)藥品及設(shè)備也極大地影響著急性病患者被治愈的概率。射頻識別技術(shù)的標(biāo)記能簡化 這個檢查過程。與普遍使用的條形編碼系 統(tǒng)相比

12、，射頻技術(shù)將通過減少掃描次數(shù)而改進(jìn)功效，從而最終提高接待患者的質(zhì)量。我們建議在急救車的醫(yī)療設(shè)備上安置高頻有 源式電子標(biāo)簽并在急救電話接聽室安裝相應(yīng)的RFID閱讀器，急救電話接聽人員可以再辦公室中實時對設(shè)備進(jìn)行檢查，核對相關(guān) 所需設(shè)備并檢查醫(yī)藥品的質(zhì)量是否存在問題。醫(yī)務(wù)人員不用跑到救護(hù)車上一一檢查，以便大幅的節(jié)約相應(yīng)的時間時間和減少不必要的失誤。通過此次學(xué)習(xí)，我們 小組成員在面對陌生課題或項目的恐懼感下降了。對我們以后面 對學(xué)習(xí)、生活上陌生 的困難有著不可估量的作用。相關(guān)行業(yè)規(guī)定，又能 而不受工作區(qū)內(nèi)標(biāo)簽 還開辟指定用戶專用應(yīng)用系統(tǒng)效率更加快捷；有）,超寬工作頻段設(shè)計，既符合 簽（多達(dá)50個/秒

13、以上）， 密讀、寫、擦除再寫操作，形碼的最大障礙，而就難以降低成本，難準(zhǔn)，以便早日形成規(guī)模化經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步的降低應(yīng)用的成本。五、遇到的問題及解決方案實施醫(yī)務(wù)管理射頻識別技術(shù)系統(tǒng) 最主要的問題。下面介紹一款市面上普遍的電子 腕帶標(biāo)簽， 我們從中可以發(fā)現(xiàn)成本高并且其存儲信息的量較少。DC8350AW源電子標(biāo)簽是用于佩戴在手腕上的一種有源標(biāo)簽；適合采用跳 頻工作模式,具有超強抗干擾能力；用戶可自定義讀寫標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，使專門的 效識讀距離可達(dá) 50米（可視距離）以上（與讀寫器和天線有關(guān)進(jìn)行靈活的開發(fā)應(yīng)用；可同時讀寫多個標(biāo) 數(shù)量的限制和影響；存儲區(qū)供用戶進(jìn)行加 的永久專用字區(qū)。性能指標(biāo)型 號DC8350A標(biāo)簽

14、別手腕式工作頻率2.45GHz感應(yīng)方式:被動感應(yīng)和自動感應(yīng) 可選標(biāo)簽內(nèi)存容量240Bytes可擦寫區(qū)域識別距離3-50 米材質(zhì)PET,耐高溫，防水重量20g電池內(nèi)置紐扣鋰電，可連續(xù)使用2年供應(yīng)商：北京鼎創(chuàng)恒達(dá)智能科技有限公司北京銷售部所在地：北京-北京市海淀區(qū)北四環(huán)中路211號華北計算機(jī)研究所電子檢測中心價格：35元（大量采購價格面議）解決辦法是以特定字符的形式來 代表相關(guān)信息，即創(chuàng)建一個后臺數(shù)據(jù)庫，在閱讀 器進(jìn)行信息識別是自動的調(diào)閱并顯 示詳細(xì)信息。政府可以給予應(yīng)用RFID醫(yī)院資金上的幫扶。第二個方面目前國內(nèi)的RFID產(chǎn)業(yè)的核心問題一方面是標(biāo)準(zhǔn)化：成本偏高是 其替代條國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)遲遲不能夠出臺，

15、因此難以形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，沒有規(guī)模反過來以在應(yīng)用行業(yè)形成普及和覆蓋。政府相關(guān)部門應(yīng)該加緊制定相關(guān)的標(biāo)第三方面，終端用戶智能卡博覽會上，同對RFID所能帶來的效益理解 不夠深。06年在北京召開的第九屆國際期舉辦的第四屆中國 RFID國際峰會吸引了很多人關(guān)注的目光，基本 聚集了國內(nèi)所有制作、生產(chǎn)、研究RFID標(biāo)簽的企業(yè)和機(jī)構(gòu)，但是真正使用RFID標(biāo)簽的終端用戶如物流業(yè)、制造 業(yè)并不是很踴躍。大力宣傳，鼓勵相關(guān) 企業(yè)應(yīng)用。六、分析總結(jié)人們已經(jīng)熟識條形編 碼，對射頻識別技術(shù)還只有一些朦朧的意 識，因此這項技術(shù)的提倡者要更多地在人們 面前展示其優(yōu)越性，我們需要相關(guān)技術(shù)更多的實踐經(jīng)驗。我們認(rèn)為,這項技術(shù)的重要性不 亞于電腦的應(yīng)用，為了不斷更新和提高醫(yī)療服務(wù)的技術(shù)水平，射頻識別技術(shù)在這個過程中將扮演重要的角色。雖然患者暫時還不能 全面體會射頻識別技術(shù)在治療過程的益處