物聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)簡介

物聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)簡介深圳市遠望谷信息技術(shù)股份有限公司交流內(nèi)容容物聯(lián)網(wǎng)什么是RFID電子標簽簽和讀寫寫器RFID技術(shù)和和應用RFID解決方方案RFID中間件件EPC物聯(lián)網(wǎng)定定義InternetofThings即即物物相相連的互互聯(lián)網(wǎng)其核心和和基礎(chǔ)仍仍是互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)，互互聯(lián)網(wǎng)基基礎(chǔ)上的的延伸和和擴展的的網(wǎng)絡(luò)其用戶端端延伸和和擴展到到任何物物品和物物品之間間，進行行信息交交換和通通訊物聯(lián)網(wǎng)的的定義：：通過射射頻識別別（RFID））、紅外外感應器器、全球球定位系系統(tǒng)、激激光掃描描器等信信息傳感感設(shè)備，，按約定定的協(xié)議議，把任任何物品品與互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)連接接起來，，進行信信息交換換和通訊訊，從而而實現(xiàn)智智能化識識別、定定位、跟跟蹤、監(jiān)監(jiān)控和管管理的一一種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)應應用物聯(lián)網(wǎng)用用途廣泛泛，遍及及智能交交通、環(huán)環(huán)境保護護、政府府工作、、公共安安全、平平安家居居、智能能消防、、工業(yè)監(jiān)監(jiān)測、老老人護理理、個人人健康、、花卉栽栽培、水水系監(jiān)測測、食品品溯源、、敵情偵偵查和情情報搜集集等多個個領(lǐng)域。。物聯(lián)網(wǎng)””時代的的圖景：：當司機機出現(xiàn)操操作失誤誤時汽車車會自動動報警；；公文包包會提醒醒主人忘忘帶了什什么東西西；衣服服會“告告訴”洗洗衣機對對顏色和和水溫的的要求等等等；例例如一家家物流公公司應用用了物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)的貨車車，當裝裝載超重重時，汽汽車會自自動告訴訴你超載載了，并并且超載載多少，，但空間間還有剩剩余，告告訴你輕輕重貨怎怎樣搭配配；當搬搬運人員員卸貨時時，一只只貨物包包裝可能能會大叫叫“你扔扔疼我了了”，或或者說““親愛的的，請你你不要太太野蠻，，可以嗎嗎？”；；當司機機在和別別人扯閑閑話，貨貨車會裝裝作老板板的聲音音怒吼““笨蛋，，該發(fā)車車了！””物聯(lián)網(wǎng)把把新一代代IT技技術(shù)充分分運用在在各行各各業(yè)之中中，具體體地說，，就是把把感應器器嵌入和和裝備到到電網(wǎng)、、鐵路、、橋梁、、隧道、、公路、、建筑、、供水系系統(tǒng)、大大壩、油油氣管道道等各種種物體中中，然后后將“物物聯(lián)網(wǎng)””與現(xiàn)有有的互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)整合合起來，，實現(xiàn)人人類社會會與物理理系統(tǒng)的的整合，，在這個個整合的的網(wǎng)絡(luò)當當中，存存在能力力超級強強大的中中心計算算機群，，能夠?qū)φ暇W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的的人員、、機器、、設(shè)備和和基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施實施施實時的的管理和和控制，，在此基基礎(chǔ)上，，人類可可以以更更加精細細和動態(tài)態(tài)的方式式管理生生產(chǎn)和生生活，達達到“智智慧”狀狀態(tài)，提提高資源源利用率率和生產(chǎn)產(chǎn)力水平平，改善善人與自自然間的的關(guān)系。。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈可可以細分分為標識識、感知知、處理理和信息息傳送四四個環(huán)節(jié)節(jié)，每個個環(huán)節(jié)的的關(guān)鍵技技術(shù)分別別為RFID、、傳感器器、智能能芯片和和電信運運營商的的無線傳傳輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。EPOSS在《InternetofThingsin2020》報報告中分分析預測測，未來來物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的發(fā)展展將經(jīng)歷歷四個階階段，2010年之前前RFID被廣廣泛應用用于物流流、零售售和制藥藥領(lǐng)域，，2010~2015年物體體互聯(lián)，，2015~2020年物體體進入半半智能化化，2020年年之后物物體進入入全智能能化。物聯(lián)網(wǎng)一一方面可可以提高高經(jīng)濟效效益，大大大節(jié)約約成本；；另一方方面可以以為全球球經(jīng)濟的的復蘇提提供技術(shù)術(shù)動力。。目前，，美國、、歐盟、、中國等等都在投投入巨資資深入研研究探索索物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)。我國國也正在在高度關(guān)關(guān)注、重重視物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的研研究，工工業(yè)和信信息化部部會同有有關(guān)部門門，在新新一代信信息技術(shù)術(shù)方面正正在開展展研究，，以形成成支持新新一代信信息技術(shù)術(shù)發(fā)展的的政策措措施。什么是RFIDRadioFrequencyIdentification一種非接接觸的自自動識別別技術(shù)基本原理理：是利利用射頻頻信號和和空間耦耦合（電電感或電電磁耦合合）或雷雷達反射射的傳輸輸特性，，實現(xiàn)對對被識別別物體的的自動識識別主要組件件：閱讀讀器(Reader))和電子子標簽((Tag)Reader：：閱讀器器、讀寫寫器、讀讀頭、讀讀出裝置置、掃描描器Tag：：射頻卡卡、感應應卡、非非接觸卡卡、電子子標簽、、應答器器、數(shù)據(jù)據(jù)載體物聯(lián)網(wǎng)中中非常重重要的技技術(shù)是RFID電子標標簽技術(shù)術(shù)，以RFID系統(tǒng)為為基礎(chǔ)，，結(jié)合現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)、、數(shù)據(jù)庫庫技術(shù)、、中間件件技術(shù)等等構(gòu)筑一一個由大大量聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的閱讀讀器和無無數(shù)移動動的標簽簽組成的的龐大的的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)是未來來發(fā)展的的趨勢，，將成為為計算機機、互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)與移移動信息息網(wǎng)之后后第三次次信息產(chǎn)產(chǎn)業(yè)浪潮潮RFID系統(tǒng)的的組成RFID系統(tǒng)的的組成閱讀器電子標簽天線RFID系統(tǒng)標簽TagActive主動/Passive被動/Semi-Passive半被動RO只讀/Smart((RW)可讀寫讀寫器Reader天線(與標簽無無線通信信)控制器電電子模塊塊（與主主機通信信、安全全授權(quán)、、防沖撞撞）射頻電子子模塊（（與標簽簽通信））主機HostRFID網(wǎng)絡(luò)由多多個標簽簽和讀寫寫器及主主機（電電腦）構(gòu)構(gòu)成負責傳遞遞采集到到的數(shù)據(jù)據(jù)：標簽簽信息->主機->企業(yè)級IT系統(tǒng)(如供應鏈鏈或資產(chǎn)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫庫)RFID工作頻頻率10kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1000MHz300GHz低頻EAS中頻EAS手機物品管理理交通管理理DataModem調(diào)幅廣播播無線電玩具車庫CB調(diào)頻廣播播門禁管理理動物識別別物品管理理交通管理理微波EAS無線局域域網(wǎng)TV數(shù)據(jù)終端端智能卡智能貨架架2.45GHz125KHz13.56MHz915MHz2.45GHz頻譜低頻工作作模式電感耦合合式閱讀器天線標簽芯片標簽天線超高頻工工作模式式傳播與反反射閱讀器天線電子標簽芯片天線自動識別別技術(shù)條碼技術(shù)術(shù)回顧上世紀50年代IBM的2位研究人人員發(fā)明明60年代出現(xiàn)現(xiàn)第一個個商業(yè)系系統(tǒng)，應應用于鐵鐵路貨運運和產(chǎn)品品分銷行行業(yè)70年代美國國雜貨店店聯(lián)盟組組織在降降低人工工成本、、加快結(jié)結(jié)帳速度度、跟蹤蹤銷售和和庫存等等需求驅(qū)驅(qū)動下，，在超市市部署條條碼技術(shù)術(shù)，73年制定UPC標準70年代雜貨貨店使用用條碼增增長緩慢慢，因為為產(chǎn)品制制造商采采用條碼碼緩慢，，但超市市開始普普及，且且要求供供貨必須須有條碼碼80年代大發(fā)發(fā)展，主主因是DoD在81年要求所所有賣給給軍隊的的物品必必須有Code39條碼。條條碼技術(shù)術(shù)引發(fā)供供應鏈管管理和資資產(chǎn)管理理變革目前全世世界普及及，有超超過9種條碼標標準在使使用UPCACode39RFID技術(shù)發(fā)發(fā)展歷史史1941～1950年年。雷達達的改進進和應用用催生了了RFID技術(shù)術(shù)，1948年年奠定了了RFID技術(shù)術(shù)的理論論基礎(chǔ)。。1951—1960年年。早期期RFID技術(shù)術(shù)的探索索階段，，主要處處于實驗驗室實驗驗研究。。1961—1970年年。RFID技技術(shù)的理理論得到到了發(fā)展展，開始始了一些些應用嘗嘗試。1971—1980年年。RFID技技術(shù)與產(chǎn)產(chǎn)品研發(fā)發(fā)處于一一個大發(fā)發(fā)展時期期，各種種RFID技術(shù)術(shù)測試得得到加速速。出現(xiàn)現(xiàn)了一些些最早的的RFID應用用。1981～1990年年。RFID技技術(shù)及產(chǎn)產(chǎn)品進入入商業(yè)應應用階段段，各種種規(guī)模應應用開始始出現(xiàn)。。1991～2000年年。RFID技技術(shù)標準準化問題題日趨得得到重視視，RFID產(chǎn)產(chǎn)品得到到廣泛采采用，RFID產(chǎn)品逐逐漸成為為人們生生活中的的一部分分。2001—今。。標準化化問題日日趨為人人們所重重視，RFID產(chǎn)品種種類更加加豐富，，有源電電子標簽簽、無源源電子標標簽及半半無源電電子標簽簽均得到到發(fā)展，，電子標標簽成本本不斷降降低，規(guī)規(guī)模應用用行業(yè)擴擴大。RFID技術(shù)的的推動Wal--Mart和DoD極力推動動RFID技術(shù)在供供應鏈中中的應用用Wal--Mart－世界最最大零售售商、DoD－世界最最大供應應鏈操作作者2003年Wal--Mart為實現(xiàn)托托盤級(Pallet-Level)庫存跟蹤蹤，發(fā)布布RFID強制要求求其頂級級供應商商在托盤盤(Pallet)和箱子(Case)上采用EPC標簽DoD也緊跟著著對其頂頂級100家供應商商采取相相同的RFID強制要求求驅(qū)動力：：托盤級級庫存可可視性增增加了發(fā)發(fā)運、接接收、備備貨效率率及降低低了人工工、存儲儲、產(chǎn)品品損失等等成本鑒于二者者綜合操操作的數(shù)數(shù)量，其其RFID強制要求求刺激了了RFID業(yè)的成長長并將該該技術(shù)逐逐漸帶入入主流，，也導致致應用成成本降低低，強制制最終促促使RFID行業(yè)一致致采用單單一的EPC標準（由由于缺乏乏共識曾曾經(jīng)阻礙礙了RFID行業(yè)的發(fā)發(fā)展）吸引更多多行業(yè)和和政府的的廣泛注注意，快快速發(fā)展展成為朝朝陽產(chǎn)業(yè)業(yè)RFID與條碼碼技術(shù)比比較標簽可進進行讀和和寫操作作（多次次寫）更大數(shù)據(jù)據(jù)存儲量量和更高高數(shù)據(jù)傳傳輸速率率讀寫器和和標簽無無需在直直接視線線范圍內(nèi)內(nèi)就可以以工作較遠的讀讀取距離離讀寫器可可同時與與多個標標簽通訊訊（防沖沖撞），，盤存速速度高，，節(jié)省時時間更高安全全性（加加密、授授權(quán)訪問問）更強環(huán)境境適應性性、耐久久性（污污垢、灰灰塵、油油脂、磨磨損、潮潮濕、光光線）多種封裝裝形式，，應用環(huán)環(huán)境廣較難復制制讀取可靠靠性，第第一次讀讀取正確確率保證證高效無需調(diào)整整方向或或重新排排列，識識別時間間短，不不需人工工干預，，自動操操作電子標簽簽組成標簽芯片片微帶天線線標簽封裝裝電子標簽簽應用電子標簽簽幾乎可可貼到任任何物體體上面：產(chǎn)品的貨貨盤或容容器車輛公司資產(chǎn)產(chǎn)或職員員衣服、行行李（皮皮箱）人、家畜畜、或?qū)檶櫸锔吒郊又抵档碾娮幼赢a(chǎn)品如如：計算機、、電視、、貴重儀儀器設(shè)備備選擇電子子標簽協(xié)議標準準ISO18000－6BISO18000－6C（EPCClass1Gen2）讀寫距離離多標簽讀讀取存儲容量量只讀/可寫性能考慮慮附著物材材料環(huán)境速度方向、極極化異形標簽簽及封裝裝RFID讀寫器器閱讀器((問答答器)可可放置置在一固固定地點點，如：：入口/出出口銷售網(wǎng)點點倉庫、貨貨棧、大大商場閱讀器同同樣可在在移動的的范圍中使使用便攜式或或無線式式RFID倉儲物物流應用用提貨單物資跟蹤RFID智能交交通管理理RFID汽車衡衡應用信號燈欄桿機地感線圈車牌卡閱讀器天線控制主機房射頻電纜RFID門禁考考勤制造業(yè)傳傳送帶//產(chǎn)品裝裝配線RFID現(xiàn)代物物流動物識別別管理供應鏈管管理文檔圖書書管理運動計時時全資可視視化（人人員物資資）戰(zhàn)時軍事衛(wèi)星戰(zhàn)時物資運輸車(安裝衛(wèi)星通訊及射頻設(shè)備)小型流動指揮所（配備衛(wèi)星設(shè)備等）大型流動指揮車(安裝衛(wèi)星通信設(shè)備)配備移動通信設(shè)備等配備射頻設(shè)備及衛(wèi)星地面設(shè)備關(guān)隘檢查站機動部隊GPS衛(wèi)星美國陸軍全資可視化調(diào)控中心鐵路應用用開關(guān)機磁鋼傳感器天線XC型系統(tǒng)讀出主機、機柜CPS系統(tǒng)主機列車方向列車方向開關(guān)機磁鋼傳感器計軸判輛磁鋼傳感器（車輛系統(tǒng)用）射頻同軸電纜鎧裝信號電纜鎧裝信號電纜RFID解決方方案RFID技術(shù)供供應商針針對行業(yè)業(yè)發(fā)展特特點制定定的RFID應應用解決決方案，，根據(jù)不不同企業(yè)業(yè)的實際際要求““量身定定做”，，體現(xiàn)高高增值服服務(wù)可按照行行業(yè)進行行分類：：物流、供供應鏈管管理交通管理理身份識別別資產(chǎn)管理理動物管理理生產(chǎn)自動動化管理理倉儲可視視化管理理RFID中間件件實施RFID的收益RFID解決方案案即：找找到方法法將RFID數(shù)據(jù)融入入企業(yè)日日常管理理和決策策制定過過程中企業(yè)IT系統(tǒng)是企企業(yè)決策策制定過過程的中中心只有RFID系統(tǒng)集成成到企業(yè)業(yè)IT系統(tǒng)中，，企業(yè)才才能改進進業(yè)務(wù)和和組織流流程及提提高效率率中間件的的作用電腦通過過運行在在其上的的軟件而而延伸其其價值，，RFID硬件作為為自動數(shù)數(shù)據(jù)采集集的一種種設(shè)備和和手段，，相對來來說，如如果用戶戶沒有所所需在相相關(guān)硬件件工作的的軟件工工具，則則毫無價價值，中中間件就就是軟件件工具RFID數(shù)據(jù)如果果沒有高高效管理理軟件相相對而言言也是毫毫無價值值RFID中間件件介紹RFID中間件RFID中間件是是連接新新RFID硬件和舊舊有企業(yè)業(yè)級IT系統(tǒng)之間間的軟件件負責由RFID系統(tǒng)產(chǎn)生生的數(shù)據(jù)據(jù)的質(zhì)量量和最終終可用性性，管理理多臺讀讀寫器和和企業(yè)級級應用間間的數(shù)據(jù)據(jù)流。主要功能能數(shù)據(jù)采集集：抽取取、匯集集、校正正、過濾濾RFID網(wǎng)絡(luò)中多多臺讀寫寫器獲得得的數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)路由由：方便便RFID網(wǎng)絡(luò)與企企業(yè)IT系統(tǒng)集成成，將數(shù)數(shù)據(jù)導引引致相應應IT系統(tǒng)中流程管理理：根據(jù)據(jù)商業(yè)規(guī)規(guī)則觸發(fā)發(fā)事件和和報警設(shè)備管理理：監(jiān)控控和協(xié)調(diào)調(diào)多臺讀讀寫器RFID－ISO18000標準Part1定定義通通用參數(shù)數(shù).Part2關(guān)關(guān)于頻頻率低于于125KHz(LF)的的參數(shù)..Part3關(guān)關(guān)于頻頻率13.56MHz(HF)的的參數(shù)..Part3和和Part4主要要是2..45GHz和5..8GHz..Part6關(guān)關(guān)于頻率率860MHz到960MHz(UHF)).Part7工工作于于433MHz((主動式式RFID)..EPCGlobal1999年Auto-ID中心在MIT成立（100家公司和和5所大學）），目標標建立物物聯(lián)網(wǎng)2003與UCC協(xié)會和EAN合并為EPCglobal2003年EPC標準被Wal--Mart和DoD采用2006年EPC標準被ISO采用EPC成為唯一一標準，，加劇行行業(yè)競爭爭、價格格降低、、加快RFID的部署EPC標標準Class0:只只讀被動動標簽，，ID由由制造商商直接編編程寫入入。Class1:單單次寫、、多次讀讀被動標標簽，ID由用用戶編程程寫入并并鎖定防防止被改改寫。Class1Generation--2((Gen-2)):對對第一代代的