第4講(RFID識(shí)別技術(shù))

第4講(RFID識(shí)別技術(shù))第一頁，共73頁。RFID技術(shù)的發(fā)展史1940-1950年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù)，1948年奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1950-1960年：早期射頻識(shí)別技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。1960-1970年：射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。1970-1980年：射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種射頻識(shí)別技術(shù)測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識(shí)別應(yīng)用。1980-1990年：射頻識(shí)別技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。1990-2000年：射頻識(shí)別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品得到廣泛采用，射頻識(shí)別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。2000年后：標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(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。第二頁，共73頁。RFID技術(shù)介紹無線射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdentification，簡稱RFID）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體，并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。。

RFID技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)全球自動(dòng)識(shí)別技術(shù)發(fā)展的主要方向。。第三頁，共73頁。RFID系統(tǒng)組成應(yīng)用RFID技術(shù)組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)稱為RFID系統(tǒng)。RFID系統(tǒng)主要由三部分組成： （1）、電子標(biāo)簽(Tag)：由IC芯片及一些耦合元件組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。 （2）、閱讀器（Reader，也叫讀寫器）：讀取電子標(biāo)簽信息的設(shè)備。許多閱讀器還帶有附加的接口RS232或RS485等與外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 （3）、計(jì)算機(jī)：進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。第四頁，共73頁。RFID組成印刷天線(線圈)IC晶片讀取器天線RFID晶片電腦第五頁，共73頁。RFID系統(tǒng)工作原理框圖第六頁，共73頁。RFID系統(tǒng)的工作原理閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽獲得能量被激活.電子標(biāo)簽將自身唯一識(shí)別碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去。系統(tǒng)接收天線接收到從電子標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對不同的設(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)動(dòng)作。第七頁，共73頁。RFID技術(shù)的優(yōu)勢快速掃描（讀寫器可同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽）體積小、形狀多樣化抗污染能力和耐久性（防水、防磁、耐高溫等）可重復(fù)使用穿透性和無屏障閱讀（讀取距離大）數(shù)據(jù)的記憶容量大、存儲(chǔ)信息可更改安全性（標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)可以加密）第八頁，共73頁。RFID技術(shù)的分類RFID系統(tǒng)的常見工作頻率有低頻125kHz、134.2kHz，中頻13.56MHz，高頻860MHz～930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低頻系統(tǒng)特點(diǎn)是電子標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少，閱讀距離較短，電子標(biāo)簽外形多樣，閱讀天線方向性不強(qiáng)等。主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、煤氣表、水表等；中頻系統(tǒng)則用于需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)的特點(diǎn)是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高，標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大，閱讀距離較遠(yuǎn)（可達(dá)十幾米），適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)，性能好。閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性，但其天線寬波束方向較窄且價(jià)格較高，主要用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，多在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用第九頁，共73頁。RFID技術(shù)的分類根據(jù)電子標(biāo)簽的有源和無源又可分為有源的和無源的。有源電子標(biāo)簽使用卡內(nèi)電流的能量、識(shí)別距離較長，可達(dá)十幾米，但是它的壽命有限（3～10年），且價(jià)格較高無源電子標(biāo)簽不含電池，它接收到閱讀器（讀出裝置）發(fā)出的微波信號(hào)后，利用閱讀器發(fā)射的電磁波提供能量，一般可做到免維護(hù)、重量輕、體積小、壽命長、較便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十厘米，且需要閱讀器的發(fā)射功率大。第十頁，共73頁。RFID典型應(yīng)用RFID牛耳簽RFID信用卡RFID定位RFID超市結(jié)算第十一頁，共73頁。讀寫器技術(shù)讀寫器的基本功能是觸發(fā)作為數(shù)據(jù)載體的電子標(biāo)簽，與電子標(biāo)簽建立通信聯(lián)系，并在應(yīng)用軟件和電子標(biāo)簽之間傳輸數(shù)據(jù)。這種通信的一系列任務(wù)包括通信的建立、防沖撞和身份驗(yàn)證，均由讀寫器進(jìn)行處理。射頻系統(tǒng)的讀寫器必須通過天線來發(fā)射能量，形成電磁場，通過電磁場對電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，可以說，天線所形成的電磁場范圍就是射頻系統(tǒng)的可讀區(qū)范圍。任一RFID系統(tǒng)至少包含一根天線以發(fā)射和接受RF信號(hào)，有些RFID系統(tǒng)是由一根天線同時(shí)完成發(fā)射和接收的；而另一些RFID系統(tǒng)則由一根天線來完成發(fā)射而另一根天線來接收，所采用的天線的形式及數(shù)量應(yīng)由具體應(yīng)用而定。第十二頁，共73頁。標(biāo)簽技術(shù)RFID標(biāo)簽是存儲(chǔ)有約定格式的電子數(shù)據(jù)可以通過無線電波與讀寫器進(jìn)行通信又可稱為問答器,被用以回應(yīng)識(shí)別資料給讀寫器(Transponder)第十三頁，共73頁。標(biāo)簽的組成RFID標(biāo)簽主要由以下三部分組成：RFID晶片包含邏輯控制單元、存儲(chǔ)部分和收發(fā)器進(jìn)行解碼、解秘和錯(cuò)誤檢查等運(yùn)算功能天線用于接收讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)或傳出本身的識(shí)別信息供電主動(dòng)式：由標(biāo)簽內(nèi)部所帶電源供電被動(dòng)式：由讀寫器發(fā)出的無線電波提供第十四頁，共73頁。電子標(biāo)簽的組成標(biāo)簽IC晶片天線收發(fā)器存儲(chǔ)器邏輯控制單元第十五頁，共73頁。標(biāo)簽的通信原理標(biāo)簽的通信原理可分為以下二種：電磁感應(yīng)（低頻和高頻）當(dāng)電流通過通過讀寫器的天線時(shí)，會(huì)在天線周圍產(chǎn)生磁場，此時(shí)RFID標(biāo)簽一旦進(jìn)入該磁場就會(huì)因?yàn)榇艌龅母淖兌跇?biāo)簽上產(chǎn)生感應(yīng)電流,成為標(biāo)簽的電力來源微波存?。ǔ哳l和微波）此類讀寫器的天線成正負(fù)兩極狀,當(dāng)電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生電波,使得遠(yuǎn)方的標(biāo)簽天線因?yàn)楣舱穸a(chǎn)生電力第十六頁，共73頁。標(biāo)簽的通信原理與操作流程標(biāo)簽的操作流程（以被動(dòng)式標(biāo)簽為例）：標(biāo)簽上的天線接受到讀寫器傳送過來的電波后交給收發(fā)器收發(fā)器將無線電波轉(zhuǎn)換為數(shù)位電流,以提供標(biāo)簽的電力來源。標(biāo)簽獲得電力后,邏輯控制單元的處理接受到的數(shù)據(jù)處理完畢后,邏輯控制單元會(huì)將結(jié)果通過收發(fā)器和天線傳回遠(yuǎn)端的讀寫器第十七頁，共73頁。標(biāo)簽的分類分類標(biāo)準(zhǔn)：電力來源被動(dòng)式、半被動(dòng)式、主動(dòng)式使用頻率低頻、高頻、超高頻、微波存取方式只讀、一次寫多次讀、可讀寫第十八頁，共73頁。標(biāo)簽的分類依照標(biāo)簽的電力來源可分為三類：被動(dòng)式標(biāo)簽

(PassiveTag)內(nèi)部沒有電池,電力由讀寫器發(fā)送的電波提供優(yōu)點(diǎn)是體積小、價(jià)格便宜、壽命長缺點(diǎn)是讀取距離短缺點(diǎn)是讀取距離較短主要用于動(dòng)物標(biāo)簽、智能卡、物流管理第十九頁，共73頁。標(biāo)簽的分類半被動(dòng)式標(biāo)簽

(Semi-PassiveTag)帶有電池,但是電池電力提供周圍環(huán)境,不用于讀寫器的通訊，所以必須依靠讀寫器提供的電磁波進(jìn)行通訊優(yōu)點(diǎn)是讀取距離比被動(dòng)式標(biāo)簽長、抗干擾能力更強(qiáng)主要用于環(huán)境溫度或震動(dòng)檢測等情況第二十頁，共73頁。標(biāo)簽的分類主動(dòng)式標(biāo)籤(ActiveTag)標(biāo)簽附有電池，會(huì)主動(dòng)檢測周圍有無讀寫器發(fā)送的信號(hào),并主動(dòng)提供本身的數(shù)據(jù)給讀寫器優(yōu)點(diǎn)是電力充足,因此識(shí)別距離遠(yuǎn),內(nèi)部存儲(chǔ)容量大缺點(diǎn)是體積大、價(jià)格貴、壽命短使用壽命較短主要用于軍事、醫(yī)療或工業(yè)上第二十一頁，共73頁。標(biāo)簽的分類依據(jù)頻率的高低,可分為四類：低頻

(LowFrequency)使用的頻段在100~500KHz之間以125KHz、135KHz最為常見優(yōu)點(diǎn):不容易受干擾,當(dāng)標(biāo)簽靠近金屬或液體物品時(shí),還能夠發(fā)射信號(hào)缺點(diǎn)：讀寫距離短、無法同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽主要用于門禁系統(tǒng)、動(dòng)物標(biāo)簽等第二十二頁，共73頁。標(biāo)簽的分類高頻

(HighFrequency)使用頻段在10~15MHz之間以13.56MHz最常見優(yōu)點(diǎn)：讀取距離較長、讀取速度較快，而且可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽主要應(yīng)用于圖書館管理、產(chǎn)品管理、智能卡等第二十三頁，共73頁。標(biāo)簽的分類超高頻

(UltraHighFrequency)使用頻段在433~950MHz之間以433MHz、868~950MHz最為常見優(yōu)點(diǎn)：讀取距離較遠(yuǎn)、傳輸速度較快、可同時(shí)讀取大量標(biāo)簽缺點(diǎn)：在金屬和液體的物體上讀取效率不好主要用于鐵路監(jiān)控、庫存管理第二十四頁，共73頁。標(biāo)簽的分類微波(Microwave)使用頻段在1GHz以上其中以2.45GHz及5.8GHz最為常見特性與超高頻類似，對于環(huán)境的敏感性高；主要用于行李追蹤、物品管理、供應(yīng)鏈管理等第二十五頁，共73頁。標(biāo)簽的使用頻率比較

低頻(LF)高頻(HF)超高頻(UHF)微波(Microwave)頻率100~500KHz10~15MHz433~950MHz1GHz以上常見頻段125KHz135KHz13.56MHz433MHz868~950MHz2.45GHz5.8GHz系統(tǒng)形態(tài)被動(dòng)式被動(dòng)/主動(dòng)式被動(dòng)/主動(dòng)式被動(dòng)/主動(dòng)式全球接受頻率是是部分部分通信距離50cm以內(nèi)1.5M以內(nèi)3~10m3~10m傳輸功率72dBμA/m42dBμA/m10mW~4W4W成熟度成熟成熟新技術(shù)開發(fā)中讀取方式電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)微波共振微波共振第二十六頁，共73頁。低頻(LF)高頻(HF)超高頻(UHF)微波(Microwave)價(jià)格低中高高環(huán)境影響X金屬潮濕潮濕傳輸速率低高較高最高存儲(chǔ)量(Bytes)64~1K256~512K64~51216~64ISO對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO18000-2TwoType被動(dòng)式ISO18000-3TwoMode被動(dòng)式ISO18000-6TwoType被動(dòng)/半主動(dòng)式ISO18000-4TwoMode被動(dòng)式/半主動(dòng)式應(yīng)用門禁系統(tǒng)動(dòng)物識(shí)別防盜智能卡圖書館管理商品管理鐵路監(jiān)控庫存管理道路收費(fèi)系統(tǒng)第二十七頁，共73頁。各國UHF頻段國家UHF頻段中國922~928MHz歐盟869.4~869.65MHz美加902~928MHz澳洲918~926MHz日本905~956MHz韓國910~914MHz第二十八頁，共73頁。標(biāo)簽的類型卡片型應(yīng)用于電子票證、會(huì)員證、儲(chǔ)值卡、門禁考勤以及不停車收費(fèi)塑料扣用于定位功能或用在巡檢點(diǎn)上面，巡檢人員只需要以手持式讀寫器掃描腕帶型此類標(biāo)簽可防水并儲(chǔ)值，多用于游樂圓、游泳池、健身俱樂部的人員進(jìn)出，或是馬拉松參賽證鑰匙環(huán)通常于門禁考勤，以判別人員身份並配合電磁鎖以便管制人員進(jìn)出第二十九頁，共73頁。標(biāo)簽的類型試管型用于實(shí)驗(yàn)室管理和藥品管理電子標(biāo)簽用于物流管理、圖書館管理、防偽應(yīng)用貨柜電子鎖用于貨柜管理，防止貨柜遭破壞或掉包貨品事件發(fā)生；也用於油罐車和囚車上，使運(yùn)送過程更安全智慧型標(biāo)簽

(SmartLabel)標(biāo)簽同時(shí)具有條碼(Barcode)和RFID的功能第三十頁，共73頁。標(biāo)簽的種類鈕扣型試管型鑰匙型卡片型表帶型紐扣型電子標(biāo)簽第三十一頁，共73頁。標(biāo)簽的選擇因素標(biāo)簽大小和形狀標(biāo)簽的不同應(yīng)用場合以不同的形狀大小表現(xiàn)，所以必須先考量有沒有足夠的空間可以使用。耐久度因?yàn)闃?biāo)簽所處的環(huán)境可能比較惡劣，需要抵抗非一般的溫度或強(qiáng)酸堿的能力，因此要考慮在封裝過程中做特別的處理。可被重復(fù)使用有些標(biāo)簽成本較高所以必須重復(fù)使用，而有些標(biāo)簽成本低，可隨物品被銷售而丟棄?？勺x性標(biāo)簽識(shí)別難以100%的正確率，因此有時(shí)候需要在標(biāo)簽表面上標(biāo)示相關(guān)信息或印上條碼以增加可讀性。第三十二頁，共73頁。標(biāo)簽的選擇通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議目前各家制造RFID標(biāo)簽的廠商所支持的標(biāo)準(zhǔn)都不太一樣，因此在選擇標(biāo)簽時(shí)，要考慮工作流程中所采用的讀寫器能不能與之相容。儲(chǔ)存需求通常標(biāo)簽上存儲(chǔ)空間越大其成本會(huì)越高，在決定要采用存儲(chǔ)空間時(shí)候，必須根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量而定。目前符合Gen-2標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽有64位和96位的選擇。標(biāo)簽的效能標(biāo)簽的效能評價(jià)方式有多種，在選擇標(biāo)簽時(shí)候要根據(jù)需要進(jìn)行選擇。主要選擇參數(shù)有通訊距離、傳輸速率、每秒可讀取標(biāo)簽的數(shù)量、標(biāo)簽的正確讀取率以及標(biāo)簽運(yùn)動(dòng)中可被正確讀取的速度。第三十三頁，共73頁。標(biāo)簽的選擇天線天線的角度會(huì)影響被讀取時(shí)候的正確率，必須注意標(biāo)簽與讀寫器之間是否形成正交而造成無法讀取通信距離不同頻率的標(biāo)簽其通信距離也有所不同，在決定標(biāo)簽之前要先實(shí)際測試此標(biāo)簽類有沒有符合應(yīng)用系統(tǒng)的需求，因?yàn)橛袝r(shí)讀取距離也會(huì)受到環(huán)境的干擾。干擾影響RFID的射頻信號(hào)很容易被周圍的電波、磁場等干擾，必須考慮標(biāo)簽應(yīng)用環(huán)境有無水分與金屬等干擾因素存在，以免造成讀寫器與標(biāo)簽之間通訊困難。成本第三十四頁，共73頁。標(biāo)簽的選擇安全需求根據(jù)標(biāo)簽是否存儲(chǔ)敏感信息，為避免敏感信息被非授權(quán)的讀寫器閱讀，必須采用加密的方式將真實(shí)信息隱藏。存取需求在選擇何種存取方式的標(biāo)簽前，必須平谷應(yīng)用環(huán)境和未來系統(tǒng)的發(fā)展,避免增加困擾。功能性標(biāo)簽可以提供追蹤、定位、防偽等功能，功能越多所帶來的成本也越高，在選擇標(biāo)簽時(shí)也必須考慮到功能性的需求。第三十五頁，共73頁。標(biāo)簽的成本RFID標(biāo)簽的制造成本包含了以下三部分，且三者約各占1/3的成本：晶片天線封裝第三十六頁，共73頁。讀寫器概念RFID讀寫器又稱為詢問器(Interrogator)，利用無線電波的存取方式，讀取或?qū)懭隦FID標(biāo)簽上的信息有寫入功能的讀寫器又稱為寫入器(Writer)同時(shí)具備讀取與寫入功能的讀取器又稱為讀寫器(Reader/Writer)第三十七頁，共73頁。讀寫器組成讀寫器由以下部分組成：收發(fā)器(Transceiver)由發(fā)送器(Transmitter)和接收器(Receiver)組成發(fā)送器負(fù)責(zé)發(fā)送送讀寫器的信號(hào)與標(biāo)簽，然后再通過讀寫器的天線接收標(biāo)簽的回應(yīng)；而接收器則負(fù)責(zé)將接收到的信號(hào)傳送給微處理器處理微處理器將接收器傳來來的信號(hào)進(jìn)行解碼和錯(cuò)誤檢查存儲(chǔ)器儲(chǔ)存讀寫器的配置參數(shù)和讀取到的標(biāo)簽資料第三十八頁，共73頁。讀寫器的組成輸入輸出單元根據(jù)外部事件將讀寫器打開或關(guān)閉控制器允許使用者或軟件控制讀寫器的功能通信接口提供讀寫器與外部的互動(dòng)；例如：傳輸數(shù)據(jù)或是接受和回應(yīng)命令電源供應(yīng)提供所有讀寫器元件的電力來源第三十九頁，共73頁。讀寫器的組成微處理器電源收發(fā)器存儲(chǔ)器讀寫器第四十頁，共73頁。讀寫器的操作流程讀寫器的操作流程如下：收發(fā)器發(fā)送讀寫器的信號(hào)給標(biāo)簽標(biāo)簽收到信號(hào)之后回傳識(shí)別信號(hào)讀寫器通過天線接收標(biāo)簽的回應(yīng)后傳給收發(fā)器收發(fā)器將接收到的信號(hào)傳送給微處理器微處理器進(jìn)行解碼和錯(cuò)誤檢查完成之後再通過讀寫器的通信接口將數(shù)據(jù)傳后端處理系統(tǒng)處理第四十一頁，共73頁。讀寫器的類型按照與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接方式序列讀寫器(SerialReader)例如：電腦上的RS-232或RS-485網(wǎng)絡(luò)型讀寫器(NetworkReader)讀寫器透過有線或是無線網(wǎng)絡(luò)與電腦連接接，讀寫器就等同于連接上網(wǎng)絡(luò)第四十二頁，共73頁。讀寫器的分類固定式讀寫器(StationaryReader)車載式讀寫器(MountedReader)手持式讀寫器(HandheldReader)第四十三頁，共73頁。讀寫器的分類手持式讀寫器智慧型書架輸送帶讀寫器叉車式讀寫器門型讀寫器具讀寫器功能的手機(jī)第四十四頁，共73頁。讀寫器的制造成本目前受限于硬件設(shè)備，讀寫器的成本依然居高不下，廠商紛紛投入研究期望開發(fā)出低成本的讀寫器以下是讀寫器的指標(biāo)：需具備其他功能，如讀取條碼的功能性能，如讀取效能電力持續(xù)性天線的設(shè)計(jì)第四十五頁，共73頁。讀寫器選擇時(shí)考慮問題管理問題當(dāng)讀寫器到一定數(shù)量時(shí)，要考慮傳輸速度與管理等問題頻率每種讀寫器可讀寫標(biāo)簽的頻率都不一樣，選購時(shí)候必須注意頻率匹配問題性能同時(shí)讀取標(biāo)簽的數(shù)目讀取標(biāo)簽的傳輸速度第四十六頁，共73頁。讀寫器選擇時(shí)考慮問題控制功能每種讀寫器可調(diào)整的性能都不一樣有些科技調(diào)整讀取速度、讀取周期、甚至是天線的型式，提供顧客有彈性的需求。成本購買讀寫器所需的成本除了讀寫器本身的價(jià)格之外，還包括了安裝、整合、維護(hù)、維修、培訓(xùn)和升級成本，因此在選擇讀寫器成本時(shí)，必須將所有的成本都考慮。第四十七頁，共73頁。讀寫器選擇時(shí)考慮問題環(huán)境有時(shí)候讀寫器應(yīng)用環(huán)境比較特殊，必須有抵抗惡劣環(huán)境的能力。例：有些讀寫器需設(shè)置于水面之下，故需防水。連接方式讀寫器與后端系統(tǒng)的連接方式不同會(huì)帶來不同的特性和限制。RS232與網(wǎng)口等第四十八頁，共73頁。讀寫器選擇時(shí)考慮問題空間需求依照讀寫器的使用環(huán)境而有不同的存儲(chǔ)空間需求，有些能夠設(shè)置讀寫器的存儲(chǔ)空間較小。升級能力當(dāng)新功能或是新標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)時(shí)候，讀寫器必須升級使用。有些讀寫器需要更換硬件部分，需要大量的人力去實(shí)際更換。也有些讀寫器具有軟件升級的功能，可以不需要更換硬件設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行軟件升級，如此一來可以大量減少人力。第四十九頁，共73頁。讀寫器選擇時(shí)考慮問題天線天線設(shè)置的位置與角度會(huì)影響讀寫器選擇時(shí)考慮問題讀取標(biāo)簽的正確率，必須將讀寫器選擇時(shí)考慮問題將的可讀區(qū)覆蓋至標(biāo)簽可能通過的通道標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議不同標(biāo)簽廠商所采用的協(xié)議可能不同,如應(yīng)用場合需要讀取不同協(xié)議的標(biāo)簽，則必須具備該協(xié)議的讀取功能，所以在選擇讀寫器選擇時(shí)考慮問題時(shí)需注意該讀寫器選擇時(shí)考慮問題讀寫器可以處理協(xié)議的能力第五十頁，共73頁。RFID中間件RFID中間件扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口（ApplicationProgramInterface，API），即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。通過RFID中間件，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽情報(bào)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，省去多對多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。第五十一頁，共73頁。RFID中間件的分類以應(yīng)用程序?yàn)橹行模ˋpplicationCentric）.設(shè)計(jì)概念是通過RFIDReader廠商提供的API，以HotCode方式直接編寫特定Reader讀取數(shù)據(jù)的Adapter，并傳送至后端系統(tǒng)的應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫，從而達(dá)成與后端系統(tǒng)或服務(wù)串接的目的。以架構(gòu)為中心（InfrastructureCentric）.隨著企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜度增高，企業(yè)無法負(fù)荷以HotCode方式為每個(gè)應(yīng)用程序編寫Adapter，同時(shí)面對對象標(biāo)準(zhǔn)化等問題，企業(yè)可以考慮采用廠商所提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的RFID中間件。通過這種方式，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件改由其它軟件代替，或讀寫RFID標(biāo)簽的RFIDReader種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不做修改也能使用。第五十二頁，共73頁。主要RFID中間件產(chǎn)品微軟公司的BizTalkRFID.微軟BizTalkRFID為RFID應(yīng)用的推廣提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的平臺(tái)。它提供基于XML標(biāo)準(zhǔn)和WebServices的開放式接口，方便軟硬件合作伙伴在本平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)、應(yīng)用、集成。它含有RFID器件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接入?yún)f(xié)議及管理工具——DSPI（設(shè)備提供程序應(yīng)用接口）。DSPI是微軟和全球四十家RFID硬件合作伙伴制定的一套標(biāo)準(zhǔn)接口。所有支持DSPI的各種設(shè)備（RFID、條碼、IC卡等）在MicrosoftWindow可即插即用。第五十三頁，共73頁。主要RFID中間件產(chǎn)品Sybase公司的RFIDAnywhere2.1RFIDAnywhere2.1可以支持新一代固定式或者手持式RFID器件。該軟件可以為開發(fā)商提供全套R(shí)FID讀寫器的性能，外加動(dòng)態(tài)支持新一代標(biāo)簽如Gen2、簡化的通用輸出輸入管理（GPIO），以及在讀寫器密布場合對讀寫器進(jìn)行同步管理。RFIDAnywhere是一種軟件平臺(tái)，特點(diǎn)是可以提供可擴(kuò)充的應(yīng)用環(huán)境，用戶可以自行開發(fā)和管理各種分散的RFID解決方案。第五十四頁，共73頁。IBM公司的IBMWebSphereIBM的RFID中間件分為：IBMWebSphereRFIDDeviceInfrastructure和IBMWebSphereRFIDPremisesSever兩個(gè)部分。DeviceInfrastructure主要適配各種RFID讀寫器，處理來自RFID讀寫器的數(shù)據(jù)，因?yàn)樽x寫器廠家很多，支持的協(xié)議也不盡相同。FilterAgent負(fù)責(zé)過濾不需要的數(shù)據(jù)，并且定制過濾規(guī)則；可發(fā)送數(shù)據(jù)到PremisesServer，通過MicroBroker的消息傳送功能將數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。IBMWebSphereRFIDPremisesServer將RFID事件與企業(yè)的商業(yè)模型，以及應(yīng)用程序進(jìn)行映像，提取應(yīng)用程序關(guān)心的RFID事件和數(shù)據(jù)。由于IBMWebSphereRFIDPremisesServer運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)J2EE環(huán)境下，該產(chǎn)品可動(dòng)態(tài)配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，管理工具可以動(dòng)態(tài)配置網(wǎng)絡(luò)中RFID讀寫器，并且可以重新啟動(dòng)EdgeController。第五十五頁，共73頁。同方的ezRFIDezRFID是同方ezONE（易眾）業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)的重要組成部分，而ezONE業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)是同方打造的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)。基于J2EE/XML/Portlet/WFMC等開放技術(shù)，ezONE提供的整合框架和豐富的構(gòu)件及開發(fā)工具，使行業(yè)信息化只需專注于業(yè)務(wù)目標(biāo)，縮短了項(xiàng)目周期，降低了系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜度。第五十六頁，共73頁。其它RFID中間件產(chǎn)品還有Oracle公司的OracleSensorEdgeServer，BEA公司的WebLogicRFID產(chǎn)品系列等，國內(nèi)的青島海爾、上?？谱R(shí)、深圳立格等。其中青島海爾正在基于江蘇瑞福RFS2300系列的產(chǎn)品，升級開發(fā)RFID中間件，而之前基于Alien的中間件已完成。第五十七頁，共73頁。標(biāo)準(zhǔn)問題目前國際上提出RFID標(biāo)準(zhǔn)的主要組織EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)化國際組織

(InternationalOrganizationforStandardization;ISO)UbiquitousID(uID)目前國際上提出RFID標(biāo)準(zhǔn)的其他組織中國自動(dòng)識(shí)別和行動(dòng)技術(shù)協(xié)會(huì)

(AssociationforAutomaticIdentificationandMobility;AIM)美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)

(AmericanNationalStandardsInstitute;ANSI)美國企業(yè)工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)

(AutomotiveIndustryActionGroup;AIAG)第五十八頁，共73頁。EPCglobal產(chǎn)品電子碼

(ElectronicProductCode;EPC)1999年麻省理工學(xué)院

(MassachusettsInstituteofTechnology)成立Auto-ID中心(Auto-IDCenter)發(fā)展產(chǎn)品電子碼與相關(guān)的技術(shù)用于全球供應(yīng)鏈中，以進(jìn)行產(chǎn)品的識(shí)別與追蹤2003年同意編碼協(xié)會(huì)

(UniformCodeCouncil;UCC)與歐洲商品條碼協(xié)會(huì)

(EuropeanArticleNumber;EAN)所成立的非贏利組織接替Auto-ID中心的工作，負(fù)責(zé)產(chǎn)品電子碼的研發(fā)與管理，目標(biāo)是將產(chǎn)品電子碼發(fā)展成為全球通用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電子碼的注冊管理與維護(hù)產(chǎn)品電子碼的編碼及網(wǎng)絡(luò)EPCglobal系統(tǒng)是一種基于EAN/UCC編碼的系統(tǒng)采用的公司：Wal-Mart、強(qiáng)生Johnson&Johnson、(P&G)、(Tesco)等第五十九頁，共73頁。已發(fā)布的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)版本功用概述EPCTagDataStandard(TDS)Standard1.3.11.31.1,Rev.1.27不同編碼系統(tǒng)下，如何編碼成產(chǎn)品電子碼標(biāo)簽資料EPCTagDataTranslation(TDT)1.0一個(gè)讀寫器如何就讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成機(jī)器可讀

(Machine-readable)的資料格式Class1Generation2UHFAirInterfaceProtocolStandard"Gen2"1.1.01.0.9以超高頻為空中通信介質(zhì)，RFID標(biāo)簽如何與讀寫器進(jìn)行通交換資料ReaderProtocol(RP)Standard1.1讀寫器如何與中間件軟件的通信協(xié)定LowLevelReaderProtocol(LLRP)Standard1.0.11.0第二代的EPCglobal讀寫器協(xié)議，提供讀寫器與中間件軟件之間更為完整的通信協(xié)議第六十頁，共73頁。ISO標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)物識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)：ISO11784、ISO11785和ISO14223非接觸式智能卡標(biāo)準(zhǔn)：ISO10536、ISO14443和ISO15693單品管理(Item

Management)標(biāo)準(zhǔn)：ISO18000、ISO24710其他相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)第六十一頁，共73頁。單品管理標(biāo)準(zhǔn)ISO18000：屬于單品管理標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于供應(yīng)鏈的管理物流系統(tǒng)RFID技術(shù)的首項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)RFID標(biāo)簽與讀寫器間的通信標(biāo)準(zhǔn)范圍廣，包含六部分，涵蓋了不同的頻段如：Part3涵蓋13.56MHZ，Part6涵蓋UHF涵蓋所有頻段標(biāo)簽，應(yīng)用范圍廣如：只讀、可讀寫、一寫多讀第六十二頁，共73頁。標(biāo)準(zhǔn)總覽ISO標(biāo)準(zhǔn)使用頻率波長應(yīng)用ISO18000-2135KHz以下LF門禁卡、動(dòng)物追蹤ISO11784/5135KHz以下LF畜牧或?qū)櫸锏墓芾鞩SO14443A/B13.56MHzHF運(yùn)輸票卡ISO1569313.56MHzHF門禁卡ISO18000-313.56MHzHF物流、行李運(yùn)輸識(shí)別ISO18000-7433MHzUHF貨柜ISO18000-6860-960MHz922-928MHz(臺(tái)灣)UHF全球供應(yīng)鏈管理ISO18000-42.45GHzUHF實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)第六十三頁，共73頁。EPC與ISO的比較

頻率標(biāo)準(zhǔn)小于135KHz13.56MHz900MHz2.45GHzEPCglobalISO11784/5ISO14443ISO15693ISO18000第六十四頁，共73頁。其他推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的組織uID中國AIM

GlobalANSIAIAGIPICO第六十五頁，共73頁。uID由日本UbiquitousIDCenter(uID中心)所提出的編碼體系稱為UniqueUbiquitousIdentificationCode(ucode)主要日本RFID標(biāo)準(zhǔn)研究與應(yīng)用的組織是T-引擎論壇

(T-EngineForum)，成員主要是日本的廠商，如NEC、日立、東芝等，其下屬的uID中心于2002年成立，以東京大學(xué)阪村健教授率領(lǐng)的TRON與日本的廠商如日立制造所、NEC、大日本印刷等共同成立Ucode的最大優(yōu)勢是能包容現(xiàn)有編碼體系的原編碼設(shè)計(jì)，可以相容多種編碼，包括JapaneseArticleNumbercode;(JANcode)、通用產(chǎn)品代碼（UniversalProductCod;UPC）、國際標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)書號(hào)（InternationalStandardBookNumber;ISBN）、IPv6地址、甚至是電話號(hào)碼標(biāo)簽數(shù)據(jù)長度為128bits，按照需求可擴(kuò)展至2