rfid應用系統(tǒng)培訓教材

1、<p><b>　　RFID應用系統(tǒng)</b></p><p><b>　　培</b></p><p><b>　　訓</b></p><p><b>　　教</b></p><p><b>　　材</b></p>

2、<p><b>　　二零零九年十月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　項目一 項目準備1</p><p>　　1．1射頻識別技術的特點1</p><p>　　1．2射頻識別技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢3</p><p

3、>　　1．3射頻識別技術的應用領域4</p><p>　　1．4射頻識別技術的市場展望6</p><p>　　項目二 RFID的工作原理7</p><p>　　2．1RFlD技術的物理學原理7</p><p>　　2．1．1RFID的電磁理論基礎7</p><p>　　2．1．2能量耦合和數(shù)據(jù)傳輸8&

4、lt;/p><p>　　2．1．3反向散射的能量傳遞11</p><p>　　2．2RFID標簽11</p><p>　　2．2．1RFID標簽的分類12</p><p>　　2．2．2射頻標簽與條形碼的區(qū)別13</p><p>　　2．2．3射頻標簽的發(fā)展趨勢14</p><p>　　2

5、．3 RFID標簽讀寫器15</p><p>　　2．3．1 讀寫器的工作原理15</p><p>　　2．3．2讀寫器的功能特征15</p><p>　　2．3．3讀寫器的分類17</p><p>　　2．3．4讀寫器的結構形式17</p><p>　　2．3．5讀寫器的選擇19</p>

6、<p>　　2．4 RFID的工作原理19</p><p>　　2．4．1射頻識別的基本工作流程19</p><p>　　2．4．2 RFID的工作原理19</p><p><b>　　2．5中間件20</b></p><p>　　2．5．1 RFID中間件20</p><p>

7、;　　2．5．2RFlD中間件的分類20</p><p>　　2．5．3RFID中間件的特征21</p><p>　　2．5．4 RFID中間件的發(fā)展階段22</p><p>　　項目三 RFID的技術實現(xiàn)24</p><p>　　3．1RFlD系統(tǒng)特征24</p><p>　　3．1．1RFlD系統(tǒng)的基本模

8、型24</p><p>　　3．1．3 RFID系統(tǒng)的分類29</p><p>　　項目四 RFID的標準體系31</p><p>　　4．1我國RFID標準的制定情況31</p><p>　　項目五 RFID系統(tǒng)架構32</p><p>　　5．1 選擇標準32</p><p>

9、　　5．2 頻率選擇33</p><p>　　5．2．1使用的頻率范圍33</p><p>　　5．2．2工作頻率與應用范圍34</p><p>　　5．2．3頻率特性34</p><p>　　5．2．4頻率選擇35</p><p>　　5．2．5我國頻率分配現(xiàn)狀35</p><p&g

10、t;　　5．3系統(tǒng)部件的選擇36</p><p>　　5．3．1電子標簽的選擇36</p><p>　　5．3．2讀寫器的選擇36</p><p>　　5．4系統(tǒng)要求37</p><p>　　5．5系統(tǒng)架構39</p><p>　　項目六 RFID在產品倉儲中的應用40</p><p&g

11、t;　　6．1RFlD在倉儲中的應用方案40</p><p>　　6．1．1方案應用目標40</p><p>　　6．1．2總體方案設計41</p><p>　　6．2 RFID倉儲系統(tǒng)操作流程42</p><p>　　6．2．1貨品入庫操作42</p><p>　　6．2．2貨品出庫操作43</p&

12、gt;<p>　　6．2．3庫存盤點操作43</p><p>　　6．3 RFID倉儲軟件模塊44</p><p>　　6．3．2出入庫操作管理模塊44</p><p>　　6．3．4手持設備管理模塊45</p><p>　　6．3．5庫存報警模塊45</p><p>　　6．4 RFI D應用

13、于人造板庫存管理46</p><p>　　6．4．1RFID應用系統(tǒng)46</p><p>　　6．4．2系統(tǒng)流程47</p><p>　　6．5 RFI D在危險化學品倉儲管理中的應用47</p><p>　　6．5．1系統(tǒng)構成48</p><p>　　6．5．2系統(tǒng)實施48</p><

14、p>　　項目七 RFID在配送中心的應用51</p><p>　　7．1物流配送中心模型51</p><p>　　7．2傳統(tǒng)物流配送中心存在的幾個問題52</p><p>　　7.3 RFID技術在供貨配送中心的具體應用53</p><p>　　7．4 RFI D物流配送中心的流程設計53</p><p&g

15、t;　　7．4．1整個供應環(huán)節(jié)的流程設計53</p><p>　　7．4．2系統(tǒng)總體功能設計54</p><p>　　7．4．3主要流程模塊設計54</p><p>　　7．5RFID應用于配送中心的意義56</p><p>　　7．6 RFlD在物流配送中心的應用案例57</p><p>　　7．6．1流程

16、創(chuàng)新的多個層面57</p><p>　　7．6．2以RFlD為核心技術57</p><p>　　7．6．3實施效果58</p><p><b>　　項目一 項目準備</b></p><p>　　射頻識別技術(Radio Freguency Identification，RFID)是無線電技術在自動識別領域應用中的具

17、體運用。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)。近年來，隨著，芯片技術、天線技術以及計算機技術的不斷發(fā)展，RFID系統(tǒng)的體積和功耗越來越小，成本越來越低，功能日趨靈活，操作快捷方便，加上其擅長多目標識別、運動目標識別、方便物品跟蹤和物流管理的突出特點，RFID系統(tǒng)日益廣泛地應用于各種生產生活場所，扮演著越來越重要的角色，被評為“帶來了一個進化的無線市場”。</p><p><b>　　本章導讀&l

18、t;/b></p><p>　　·射頻識別技術的特點</p><p>　　·射頻識別技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　·射頻識別技術的應用領域</p><p>　　·射頻識別技術的市場展望</p><p>　　1．1射頻識別技術的特點</p>&l

19、t;p>　　Radio Frequency Identification(RFID)通稱電子標簽技術，作為一種快速、實時、準</p><p>　　確采集與處理信息的高新技術和信息標準化的基礎，被列為21世紀十大重要技術之一。RFID技術通過對實體對象(包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝、生產零部件等)</p><p>　　的唯一有效標識，被廣泛應用于生產、零售、物流、交通等各個

20、行業(yè)。RFID技術已逐漸成</p><p>　　為企業(yè)提高物流供應鏈管理水平、降低成本、企業(yè)管理信息化、參與國際經(jīng)濟大循環(huán)、增</p><p>　　強企業(yè)核心競爭力不可缺少的技術工具和手段。RFID技術的興起并不是因為它是一項新技</p><p>　　術，而是因為這項技術已經(jīng)開始成熟并逐漸具備了走向實際應用的能力。</p><p>　　RFI

21、D技術是從20世紀90年代興起的一項自動識別技術。它是通過磁場或電磁場，利</p><p>　　用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數(shù)據(jù)，可識別高速運動物體</p><p>　　并可同時識別多個目標。與傳統(tǒng)識別方式相比，RFID技術無須直接接觸、無須光學可視、</p><p>　　無須人工干預即可完成信息輸入和處理，操作方便快捷。能廣泛用于生產、物

22、流、交通運</p><p>　　輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設備和資產管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應用領域，被認為是條</p><p>　　形碼標簽的未來替代品。自動識別的方法有多種，如圖1—1所示，每種方法各有其特點和</p><p><b>　　應用領域。</b></p><p>　　圖1—1 自動識別方法綜合示意圖<

23、;/p><p>　　自動識別的優(yōu)勢及特點主要表現(xiàn)在：</p><p><b>　　(1)快速掃描</b></p><p>　　條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描；RFID讀寫器可同時辨識讀取數(shù)個RFID標簽。</p><p>　　(2)體積小型化、形狀多樣化</p><p>　　RFID在讀取上并不受

24、尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺</p><p>　　寸和印刷品質。此外，RFID標簽更可向小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應用于不同產品。</p><p>　　(3)抗污染能力和耐久性</p><p>　　傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但RFID對水、油和化學藥品等物質</p><p>　　具有很強的抵抗性。此外

25、，由于條形碼是附以塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到</p><p>　　折損：RFID卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。</p><p><b>　　(4)可重復使用</b></p><p>　　現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標簽則可以重復地新增、修改和刪除。</p><p>　　RFID卷標

26、內儲存的數(shù)據(jù)，可方便信息的更新。</p><p>　　(5)穿透性和無屏障閱讀</p><p>　　在被覆蓋的情況下，RFID能穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能進</p><p>　　行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可辨讀條形碼。</p><p>　　(6)數(shù)據(jù)的記憶容量大</p>

27、;<p>　　一維條形碼的容量是SOBytes，二維條形碼最大的容量可儲存2～3()()0字符，RFID最</p><p>　　大的容量則有數(shù)MegaBytes。隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴大的趨勢。未來</p><p>　　物品所需攜帶的資料量會越來越大，對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。</p><p><b>　　(7)安全

28、性</b></p><p>　　RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內容可經(jīng)由密碼保護，使其內容不易被偽造及更改。</p><p>　　近年來，RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助企、業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以使銷售企業(yè)和制造企業(yè)信息互聯(lián)，從而更加準</p><p>　　確地接收反饋信息，控制需求信息，優(yōu)化整

29、個供應鏈。在統(tǒng)一的標準平臺上，RFID標簽在</p><p>　　整條供應鏈內任何時候都可提供產品的流向信息，讓每個產品信息有了共同的溝通語言。</p><p>　　通過計算機互聯(lián)網(wǎng)就能實現(xiàn)物品的自動識別和信息交換與共享，進而實現(xiàn)對物品的透明化</p><p>　　管理，實現(xiàn)真正意義上的“物聯(lián)網(wǎng)”。</p><p>　　RFID的歷史可算“老

30、兵新姿”，RFID并不是一個嶄新的技術，RFID在歷史上的首次</p><p>　　J應用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間(約20世紀40年代)，其當時的功能是用于分辨出敵</p><p>　　方機與我方飛機。到了20世紀70年代末期，美國政府通過Los A1anlos科學實驗室將</p><p>　　l{HD技術轉移到民間。I1D技術最先在商業(yè)上的應用是在牲畜身上。到

31、了20世紀80年</p><p>　　代，美國與歐洲的幾家公司開始著手生產RFID卷標。當前，RFID技術已經(jīng)被廣泛應用于</p><p>　　各個領域，從門禁管制、牲畜管理，到物流管理，都可以見到其蹤跡。RFID技術的發(fā)展基</p><p>　　本可按10年期分為以下幾個階段，如圖1—2所示。</p><p>　　圖1—2 自動識別技術的比

32、較</p><p>　　從分類上看，經(jīng)過多年的發(fā)展，13．56MHz以下的RFID技術己相對成熟，目前業(yè)界最</p><p>　　關注的是位于中高頻段的I冰ID技術，特別是860～960MHz(uHF頻段)的遠距離RFID</p><p>　　技術發(fā)展的最快。而2．45GHz和5．8GHz頻段由于產品擁擠，易受干擾，技術相對復雜，</p><p&

33、gt;　　其相關的研究和應用仍處于探索階段。</p><p>　　1．2射頻識別技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　射頻識別(Radio FIequency Identification，RFlD)技術最早的應用可追溯到第二次世界大戰(zhàn)中飛機的敵我目標識別，但是由于技術和成本原因，一直沒有得到廣泛應用。近年來，隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡通信、信息安全等技術的發(fā)展，RFID技術進入商業(yè)

34、化應用階段(中國射頻識別(RFID)技術政策白皮書)。由于具有非接觸識別、多目標識別和高速移動物體識別等特點，RFID技術顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應用空間，被認為是21世紀最有發(fā)展前途的信息技術之一，已得到全球業(yè)界的高度重視。中國擁有產品門類最為齊全的裝備制造業(yè)，又是全球IT產品最重要的生產加工基地和消費市場，也是世界第三大貿易國。這些都為我國電子標簽產業(yè)與應用的發(fā)展提供了巨大的市場空間，帶來了難得的發(fā)展機遇，RFID技術與電子標簽應用必

35、將成為我國信息產業(yè)發(fā)展和信息化建設的一個新機遇，成為國民經(jīng)濟新的增長點。</p><p>　　產品，并且各有特點，自成系列。RFID己被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域，例如汽車或火車等的交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動收費系統(tǒng)、物品管理、流水線生產自動化、門禁系統(tǒng)、金融交易、倉儲管理、畜牧管理、車輛防盜等。隨著成本的下降和標準化的實現(xiàn)，RFID技術的全面推廣和普遍應用將具有不可逆轉的趨勢。

36、</p><p>　　目前RFID標簽的天線制造以蝕刻／沖壓天線為主，其材料一般為鋁或銅，隨著新型導電油墨的開發(fā)，印刷天線的優(yōu)勢越來越突出。RFID標簽封裝以低溫倒裝鍵合工藝為主，也出現(xiàn)了流體自裝配、振動裝配等新的標簽封裝工藝。我國低成本、高可靠性的標簽制造裝備和封裝工藝正在研發(fā)中。</p><p>　　RFID讀寫器產品類型較多，部分先進產品可以實現(xiàn)多協(xié)議兼容。我國已經(jīng)推出了系列<

37、/p><p>　　RFID讀寫器產品，小功率讀寫模塊已達到國外同類水平，大功率讀寫模塊和讀寫器片上系統(tǒng)(SoC)尚處于研發(fā)階段。</p><p>　　在應用系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理平臺等方面，某些國際組織提出基于RFID的應用體系架</p><p>　　構，各大軟件廠商也在其產品中提供了支持RFID的服務及解決方案，相關的測試和應用</p><p>　

38、　推廣工作正在進行中。我國在RFID應用架構、公共服務體系、中間件、系統(tǒng)集成以及信息</p><p>　　融合和測試工作等方面取得了初步成果，建立國家RFID測試中心已經(jīng)被列入科技發(fā)展規(guī)劃。</p><p>　　我國已經(jīng)將RFID技術應用于鐵路車號識別、第二代身份證和票證管理、動物標識、</p><p>　　特種設備與危險品管理、公共交通以及生產過程管理等多個領域。

39、對于改善人們的生活質</p><p>　　量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益、加強公共安全以及提高社會信息化水平產生了重要影響。</p><p>　　根據(jù)預測，RFID技術將在未來2～5年逐漸開始大規(guī)模應用，到2008年RFID標簽僅</p><p>　　在全球供應鏈領域的市場需求將達到40億美元。ForTester Reseatrch研究機構稱RFID技術</p>

40、<p>　　構建的“物聯(lián)網(wǎng)”將為世界帶來革命性的變化。正是看到RFff)巨大的市場潛力，IBM、</p><p>　　SAP、微軟等IT巨頭早就開始投入重金于此項技術和解決方案的開發(fā)，試圖從中分一杯羹。</p><p>　　在未來幾年中，RFID技術將繼續(xù)保持高速發(fā)展的勢頭。電子標簽、讀寫器、系統(tǒng)集成</p><p>　　軟件、公共服務體系、標準化等方面

41、都將取得新的進展。隨著關鍵技術的不斷進步，RFID</p><p>　　產品的種類將越來越豐富，應用和衍生的增值服務也將越來越廣泛。</p><p>　　RFID芯片設計與制造技術的發(fā)展趨勢是芯片功耗更低，作用距離更遠，讀寫速度與可</p><p>　　靠性更高，成本不斷降低。芯片技術將與應用系統(tǒng)整體解決方案緊密結合。</p><p>　　R

42、FID標簽封裝技術將和印刷、造紙、包裝等技術結合，導電油墨印制的低成本標簽天</p><p>　　線、低成本封裝技術將促進RFID標簽的大規(guī)模生產，并成為未來一段時問內決定產業(yè)發(fā)</p><p>　　展速度的關鍵因素之一。</p><p>　　RFTD讀寫器設計與制造的發(fā)展趨勢是讀寫器將向多功能、多接口、多制式，并向模塊</p><p>　　

43、化、小型化、使攜式、嵌入式方向發(fā)展。同時，多讀寫器協(xié)調與組網(wǎng)技術將成為未來發(fā)展</p><p><b>　　方向之一。</b></p><p>　　RFID技術與條碼、生物識別等自動化識別技術，以及與互聯(lián)網(wǎng)、通信、傳感網(wǎng)絡等信</p><p>　　息技術融合，構筑成一個無所不在的網(wǎng)絡環(huán)境。海量RFID信息處理、傳輸和安全對RFID</p&

44、gt;<p>　　的系統(tǒng)集成和應用技術提出了新的挑戰(zhàn)。RFID系統(tǒng)集成軟件將向嵌入式、智能化、可重組</p><p>　　方向發(fā)展，通過構建RFID公共服務體系，將使RFID信息資源的組織、管理和利用更為深</p><p><b>　　入和廣泛。</b></p><p>　　1．3射頻識別技術的應用領域</p>&l

45、t;p>　　2004年全球最大的零售連鎖機構Wal—mart提出“要求前100家供應商在2005年1月</p><p>　　之前向其配送中心發(fā)送貨盤和包裝箱時使用RFID技術”，盡管最終Walt—mart推遲了這一要求的實施，但是基于RFlD在物流及供應鏈管理領域所存在的巨大市場空間，RFID迅速成為業(yè)界關注的焦點。2004年初，美國有線新聞網(wǎng)公布了即將對人類生活產生巨大影響的十大技術，RFID名列第三。R

46、FID會得到如此重視，皆源于無線射頻識別技術適合在物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數(shù)據(jù)采集與交換和要求頻繁改變數(shù)據(jù)內容的場合運用。</p><p>　　RFID的應用領域非常廣泛，包括：交通運輸、市場流通、物流領域、信息、食品、醫(yī)療衛(wèi)生、商品防偽、金融、養(yǎng)老、殘疾事業(yè)、教育文化、勞動就業(yè)、智能家電、犯罪監(jiān)視等。</p><p>　　RFlD技術在供應鏈管理上得到了非常廣泛的應用。供

47、應鏈(Supply Chain，sc)就是“生產及流通過程中，涉及將產品或服務提供給最終用戶活動的上游與下游企業(yè)所形成的網(wǎng)絡結構”。供應鏈上的業(yè)務流程和環(huán)節(jié)包括從供貨商選擇、采購、倉儲、生產、包裝、卸載、流通加工、配送、銷售到客戶服務等。供應鏈管理(Supply Chain Management，SCM)則是“殺IJ用計算機網(wǎng)絡技術全面規(guī)劃供應鏈中的商流、物流、信息流、資金流等，進行計劃、組織、協(xié)調與控制”。</p>&l

48、t;p>　　物流與供應鏈管理被認為是智能電子標簽應用最大的舞臺。成功的供應鏈管理能無縫整合所有供應活動，將所有合作者(包括供應商、配送商、運輸商、第三方物流公司和信息提供商)整合到供應鏈中。在供應鏈運轉時，企業(yè)必須隨時實地、精確地掌握供應鏈上的商流、物流、信息和資金的流向，才能夠使企業(yè)發(fā)揮出最大的效率和效益。但實際上，物體在流動的各種環(huán)節(jié)過程中處于松散的狀況，商流、物流、信息流和資金流常常隨著時問和位置的變化而變化，使企業(yè)對這四種

49、流向的控制能力大大下降，從而產產生失誤，造成不必要的損失。</p><p>　　雖然現(xiàn)行TT和自動化技術大大提高了該領域的效率，但是很多工作仍主要依靠人工來完成，例如貨物的清點、盤庫和數(shù)據(jù)錄入等，而手持式條碼識別器等輔助工具，效率低下、差錯率高等問題仍然無法得到有效的解決。而信息的準確性和及時性是供應鏈與物流管理的關鍵，這恰恰是RFlD技術最突出的優(yōu)點之一。</p><p>　　RFID技

50、術將解決物流與供應鏈管理中信息采集的自動化問題。RFID技術正是有效解決供應鏈上各項業(yè)務運作資料的輸入與輸出、業(yè)務過程的控制與跟蹤，以及減少出錯率等難題的一種技術。貼在單個商品、包裝箱或托盤上的RFlD標簽，可以提供物流管管理中產品流和信息流的雙向通信，并通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸從標簽采集到的數(shù)據(jù)。如果每件商品都貼上了智能標簽，無須打開產品的外包裝，系統(tǒng)就可以對其整箱整包地進行識別，從而準確地隨時獲得產品的相關信息，例如種類、生產商、生產時間、生

51、產地點、顏色、尺寸，等等。智能電子標簽系統(tǒng)可以實現(xiàn)對商品從原料、半成品、成品、運輸、倉儲、配送、上架、最終銷售，甚至退貨處理等所有環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，不僅能極大地提高自動化程度，而且可以大幅降低差錯率，大幅削減用來獲取產品信息的人工成本，顯著提高供應鏈的透明度，使物流各個環(huán)節(jié)操作自動化。</p><p>　　RFID在供應鏈各個節(jié)點的基本作業(yè)過程有：給產品加上射頻識別標簽、出廠、配送中心內部作業(yè)、送貨車抵達零售商處

52、等。技術實現(xiàn)模式是將RFID標簽貼在托盤、包裝箱或兀器件上，進行元器件規(guī)格、序列號等信息的自動存儲和傳遞。</p><p>　　在RFID的供應鏈應用中，主要的應用模式是物品追蹤識別應用。</p><p>　　如果在行李、快件或者包裹標簽中貼上智能標簽，不僅可以實現(xiàn)分揀過程的全自動化，而且能夠跟蹤包裹在遞送過程中所處的位置，當這些物品到達某個地方，標簽信息就會被自動讀入系統(tǒng)，供顧客或企業(yè)查

53、詢。不僅能夠提供包裹的位置，而且位置更加準確、成本也要低得多。</p><p>　　在航空領域，為保證每件行李的安全，防止出錯和旅客利用轉機夾帶非法物品，安裝使用RFID技術與設備。旅客安檢時不再需要使用掃描條碼器，即可達到簡化手續(xù)流程目的。英國航空、日本航空、新加坡航空和美國德爾塔航空(Delta Air Lines)以及最新投入使用的首都機場3號航站樓行李系統(tǒng)都成功地使用電子標簽跟蹤行李。</p>

54、<p>　　另外還可以用智能標簽保護和跟蹤財產。將智能標簽貼在重要物資如計算機、傳真機、義件、復印機或其他實驗室用品上，公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑物離開，或是用報警的方式限制物品離開某地，如集裝上安裝射頻電子關封，一旦貨柜被非法打開，將在幾秒之內自動報警。</p><p>　　使用RFID還可追蹤產品的生命周期，提供更多、更深入的產品記錄，實施分類管理，提高市場

55、效益。RFID標簽可嵌入到有時限要求的產品包裝上，以便在貨物從倉運往商店上架的過程中、檢測溫度、震動、時間及其他參數(shù)。，</p><p>　　RFID技術突破了供應鏈、物流和IT的概念，是一門交叉應用科學技術，未來的RFID應用的發(fā)展趨勢是向高頻化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，兼容性越來越強，而且數(shù)據(jù)處理量越來越大。</p><p>　　1．4射頻識別技術的市場展望</p><p&

56、gt;　　RFID已經(jīng)擁有較長的應用歷史，數(shù)字信息技術在各行各業(yè)的廣泛應用為RFID技術提供了更廣闊的發(fā)展前景。未來，RFID一旦在零售、醫(yī)療等行業(yè)甚至在政府部門等應用領域普及開來，各廠商產品之間的產品標準化問題也會得到相應的解決。另外，隨著RFID投術在安全性和成本方面的全面進展，其潛在的商用價值被逐漸發(fā)揮出來。</p><p>　　據(jù)美國的楊基集團(Yankee Group)對無線IC(RFID)基礎設施市場

57、的調查結果，2008</p><p>　　年RFID基礎設施市場的銷售額將達到42億美元。隨著導入RFID的規(guī)模擴大，提供RFIE標簽、讀取設備、網(wǎng)絡裝置等的廠商將明顯受益。另外，數(shù)據(jù)庫、企業(yè)應用、企業(yè)間通信、系統(tǒng)集成等領域也將出現(xiàn)無限商機。</p><p>　　一項由麻省理工學院(MIT)和IBM針對自動化識別系統(tǒng)(Auto—ID)與新型無線射頻識別技術對目前企業(yè)使用現(xiàn)狀的調查報告顯示：

58、有71％的企業(yè)已于2005年底前應用自動化識別系統(tǒng)；而有75％的制造業(yè)在2006年底前應用了這種系統(tǒng)。MIT在芝加哥召開的EPC研討會上首次公開展示其研發(fā)了近5年的EPC網(wǎng)絡。這種下一代條形碼系統(tǒng)可用一塊微型芯片替換目前大多數(shù)商品上的條形碼。目前這種電子標簽的價格約為50美分，隨著應用市場的進一步擴大，價格將逐步降為25美分甚至5美分。</p><p>　　隨著RFID技術的發(fā)展演進以及成本的降低，未來幾年內RF

59、ID技術主要以供應鏈的應用為贏利的主體，全球開放的市場將為RFID帶來巨大的商機。簡單米講，從采購、倉儲生產、包裝、卸載、流通加工、配送、銷售到服務，這些是供心鏈上的業(yè)務流程和環(huán)節(jié)。在供應鏈運轉時，企業(yè)必須及時地精確掌握供應鏈上的商流、物流、信息和資金的流向，才能使企業(yè)發(fā)揮出最大的效率和效益。但實際上，物體在流動環(huán)節(jié)中處于松散的狀況，商流、物流、信息和資金常常隨著時間和位置的變化而變化，使企業(yè)對這四種流向的控制大大下降，從而產生失誤，造

60、成不必要的損失。RFIID技術正是有效解決供應鏈上各項業(yè)務運作資料的輸入輸出、業(yè)務過程的控制和跟蹤，以及減少錯率等難題的一種技術。例如，香港工業(yè)工程師學會及香港生產力促進局開展一項能為“提升制造及工業(yè)工程師應用無線標簽來實施供應鏈管理”的項目。該項目主要是為香港港制造及工業(yè)工程師設計項目包括一系列的工業(yè)及技術專題研討會、工作坊等，香港政府這是借助RFID技術在產品應供鏈上的每個環(huán)節(jié)發(fā)揮的效用，實現(xiàn)物料應、生產、儲存、包裝，以及物流、貨運

61、處境、船務運輸、存貨控制及零售等各個環(huán)節(jié)的管理，幫助企業(yè)加快物流</p><p>　　據(jù)Deloitte研究中心的分析和預測，從2006年開始，供應鏈將成為推動RFID的主要產業(yè)，而且每年都在高速成長，推動RFID產業(yè)前進。至2009年，約70％的RFID應用都在供應鏈產業(yè)中。事實上，供應鏈的每一個環(huán)節(jié)在使用RFID之后，就會變得更加順暢。相對地，其他產業(yè)所占的比例也只有30％而已。</p><

62、;p>　　項目二 RFID的工作原理</p><p>　　RFID技術的基礎主要是大規(guī)模集成電路技術、計算機軟硬件技術、數(shù)據(jù)庫技術以及無</p><p>　　線電技術。最基本的RFID硬件系統(tǒng)由標簽、讀寫器和天線三部分組成。</p><p>　　標簽(Tag)由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標</p><p&g

63、t;　　識目標對象，部分標簽的樣式如圖2一l所示。</p><p>　　讀寫器(Reader)是寫入、讀取標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天</p><p>　　線(Antenna)在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號。</p><p><b>　　本章導讀</b></p><p>　　·RFID技術的物理學原

64、理</p><p>　　·RFlD標簽讀寫器</p><p><b>　　·中間件</b></p><p><b>　　·RFID標簽</b></p><p><b>　　·RFID的工作原</b></p><p>

65、;　　2．1RFlD技術的物理學原理</p><p>　　射頻識別(RFID)是一種易于操控、簡單實用且特別適用于自動化控制的應用技術，</p><p>　　其基本原理是利用射頻信號耦合(電感或電磁耦合)或雷達反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識</p><p><b>　　別物體的自動識別。</b></p><p>　　RF(R

66、adio Frequency，射頻)專指具有一定波長可用于無線電通信的電磁波。電磁波</p><p>　　可由其頻率表述為kHz(千赫)、MHz(兆赫)及GHz(吉赫)，其頻率范圍為vLF(Very LOW</p><p>　　Frequency，甚低頻)至EHF(Extlremely High Frequency，極高頻)。</p><p>　　2．1．1RFID

67、的電磁理論基礎</p><p>　　了解電磁傳播規(guī)律有助于更好地理解和應用射頻識別系統(tǒng)。</p><p><b>　　1．天線場的概念</b></p><p>　　射頻標簽和讀寫器通過各自的天線構建起兩者之間的非接觸信息傳輸通道，這種空間信息傳輸通道的性能完全由天線周圍的場區(qū)特性決定，是電磁傳播的基本規(guī)律。射頻信號加載到天線之后，在緊鄰天線空間

68、中，除了輻射場之外，還有一個非輻射場。該場與距離的高次冪成反比，隨著離開天線的距離增大迅速減小。在這個區(qū)域，由于電抗場占優(yōu)勢，因而將此區(qū)域稱為電抗近場區(qū)，它的外界約為一個波長。超過電抗近場區(qū)就到了輻射場區(qū)，按照與天線距離的遠近，又把輻射場區(qū)分為輻射近場區(qū)和輻射遠場區(qū)。因而根據(jù)觀測點距離天線距離的不同，天線周圍的場呈現(xiàn)出的性質也不相同。通?？梢愿鶕?jù)觀測點與天線的距離將天線周圍的場區(qū)分為三個區(qū)域。</p><p>&

69、lt;b>　　(1)無功近場區(qū)</b></p><p>　　無功近場區(qū)又稱電抗近場區(qū)，它是天線輻射場中緊鄰天線口徑的一個近場區(qū)域。在該區(qū)域中，電抗性儲能場占支配地位，該區(qū)域的界限通常取為距天線口徑表面)處。從物理概念上講，無功近場區(qū)是一個儲能場，其中電場與磁場的轉化就像變壓器中電場與磁場的轉化。如果在無功近場區(qū)附近還有其他金屬物體，這些物體將會以類似電容、電感耦合的方式影響儲能場，因而也可以將這

70、些金屬物看做是組合天線(原天線與這些金屬物組成新的天線)的一部分。在該區(qū)域中束縛于天線的電磁場未曾做功(只是進行相互轉換)，因而將該區(qū)域稱為無功近場區(qū)。</p><p><b>　　(2)輻射近場區(qū)</b></p><p>　　超過電抗近場就到了輻射場區(qū)，輻射場區(qū)的電場已經(jīng)脫離了天線的束縛，并作為電磁波進入空間。按照與天線距離的遠近，又把輻射場區(qū)分為輻射近場區(qū)和輻射遠

71、場區(qū)。在輻射近場區(qū)中，輻射場占優(yōu)勢，并且輻射場的角度分布與距離天線口徑的距離有關。對于通常的天線，此區(qū)域也稱為菲涅爾區(qū)域。由于大型天線的遠場測試距離很難滿足，因而研究該區(qū)域中場的角度分布對大型天線的測試非常重要。</p><p><b>　　(3)輻射遠場區(qū)</b></p><p>　　輻射遠場區(qū)即通常所說的遠場區(qū)，又稱為弗朗荷費區(qū)。在該區(qū)域中；輻射場的角分布與距離無

72、關。嚴格地講，只有離天線無窮遠處才能達到天線的遠場區(qū)。但在某個距離上，輻射場的角度分布與無窮遠處的角度分布誤差在允許的范圍內時，即把該點至無窮遠的區(qū)域稱為天線遠場區(qū)。</p><p><b>　　2．天線的方向性圖</b></p><p>　　天線的方向性圖是指該輻射區(qū)域中輻射場的角度分布，因而遠場區(qū)是天線輻射區(qū)中最重要的一個。公認的輻射近場區(qū)與遠場區(qū)的分解距離尺為&

73、lt;/p><p><b>　　R=2D／r</b></p><p>　　式中，D為天線直徑；r為天線波長；D>>r。</p><p>　　對于天線而言，當天線的最大尺寸L小于波長r時，天線周圍只存在無功近場區(qū)與輻射遠場區(qū)，沒有輻射近場區(qū)。無功近場區(qū)的外界約為r/，超過這個距離輻射場就占主要優(yōu)勢，通常將滿足L／／1,<<1的

74、天線稱為小天線。</p><p>　　對標簽和射頻識別系統(tǒng)而言，由于對標簽尺寸的限制，以及讀寫器天線應用時尺寸的限制，絕大多數(shù)情況下，采用L／A<<1或L／A<1的天線結構模式，因而天線的無功近場區(qū)和輻射遠場區(qū)的距離可以根據(jù)波長進行估算。</p><p>　　對于給定的工作頻率，無功近場區(qū)的外界基本上由波長決定，輻射遠場區(qū)的內界應滿足大于無功近場區(qū)外界的條件。當天線尺寸(

75、D或L)與波長之比遠大于波長時，其輻射近場的區(qū)域大致在無功近場區(qū)外界與輻射遠場區(qū)內界之間。</p><p>　　有關天線場區(qū)的劃分，一方面表示天線周圍場的分布特點，即輻射場中的能量以電磁波的形式向外傳播，無功近場區(qū)中的射頻能量以磁場、電場的形式相互轉換并不向外傳播；另一方面表示了天線周圍的場強分布情況，距離天線越近，場強越強。</p><p>　　2．1．2能量耦合和數(shù)據(jù)傳輸</p&

76、gt;<p>　　射頻識別系統(tǒng)中的射頻標簽與讀寫器之間的作用距離是射頻識別系統(tǒng)應用中的一個重要問題，通常情況下這種作用距離定義為射頻標簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識別系統(tǒng)的作用距離是一項綜合指標，與射頻標簽和讀寫器的配合情況密切相關。 1．耦合類型</p><p>　　根據(jù)射頻識別系統(tǒng)作用距離遠近情況，標簽天線與讀寫器天線之間耦合可以分為三類：密耦合系統(tǒng)、遙耦合系統(tǒng)和遠距離系統(tǒng)。&l

77、t;/p><p><b>　　(1)密耦合系統(tǒng)</b></p><p>　　又稱緊密耦合系統(tǒng)，是具有很小作用距離的射頻識別系統(tǒng)，其典型作用距離范圍為0～1cm。在實際應用中，通常需要將射頻標簽插入到讀寫器中，或者將其放置到讀寫器天線表面。密耦合系統(tǒng)是利用射頻標簽與讀寫器天線的無功近場區(qū)之間的電感耦合(閉合磁路)構成的無接觸空間信息傳輸射頻通道進行工作。密耦合系統(tǒng)的工作頻率

78、一般局限于30MHz以下頻率。</p><p>　　密耦合系統(tǒng)可以使用介于直流和30MHz交流之間的任意頻率進行工作，且標簽工作時不必發(fā)射電磁波。數(shù)據(jù)載體與讀寫器之問的緊密耦合能夠提供較大能量，甚至可供電流消耗較大的微處理器進行工作。由于密耦合方式的電磁泄漏很小，耦合獲得的能量較大，因而適用于安全性要求較高、作用距離無要求的應用系統(tǒng)，例如電子門鎖系統(tǒng)或帶有計數(shù)功能的非接觸IC卡系統(tǒng)。目前，密耦合標簽只作為ID一1

79、格式的非接觸IC卡使用。</p><p><b>　　(2)遙耦合系統(tǒng)</b></p><p>　　遙耦合系統(tǒng)的典型作用距離可以達到1m。所有遙耦合系統(tǒng)在讀寫器與標簽之間都是電感(磁)耦合，因此也將這些系統(tǒng)稱做電感無線電裝置。目前在用的射頻識別系統(tǒng)的90％，～95％都屬于電感(磁)耦合系統(tǒng)。</p><p>　　遙耦合系統(tǒng)的發(fā)電頻率通常使用13

80、5ki-{z以下的頻率，或使用6．75MHz、13．56M。Hz以及27．125MHz頻率。根據(jù)標簽和讀寫器的距離來估算，通過電感耦合可傳輸?shù)哪芰渴呛苄〉?，以至往往只使用耗電很少的只讀數(shù)據(jù)載體。使用微處理器的高檔標簽也屬于電感耦合系統(tǒng)。</p><p>　　遙耦合系統(tǒng)又可以分為近耦合系統(tǒng)(典型的作用距離為15cm)與疏耦合系統(tǒng)(典型的作用距離為lm)兩類，如圖2—2所示。近耦合系統(tǒng)利用射頻標簽與讀寫器天線的無功近

81、場區(qū)之間的電感耦合(閉合磁路)構成的無接觸空間信息傳播射頻通道進行工作。遙耦合系統(tǒng)的典型工作頻率為13．56MHz，也有一些其他頻率(如6．75MHz、2．75MHz等)。遙耦合系統(tǒng)目前是低成本射頻識別系統(tǒng)的主流。</p><p>　　圖 2—2遙耦合系統(tǒng)的分類</p><p><b>　　(3)遠距離系統(tǒng)</b></p><p>　　遠距離系

82、統(tǒng)的典型作用距離為1～10m，個別系統(tǒng)具有更遠的作用距離。所有的遠距離系統(tǒng)均是利用標簽與讀寫器天線輻射遠場區(qū)之問的電磁耦合(電磁波的發(fā)射與反射)所構成的無接觸空間信息傳輸通道進行工作的。遠距離系統(tǒng)的典型工作頻率為915M：Hz(這在歐洲是不允許的)、2．45 GHz和5．8GHz，此外，還有一些其他頻率，如433MHz等。</p><p>　　遠距離系統(tǒng)的射頻標簽根據(jù)其中是否包含電池分為無源射頻標簽(不含電池)和

83、有源射頻標簽(內含電池)。一般情況下，內含電池的射頻標簽的作用距離較無電池的射頻標簽的作用距離要遠。</p><p>　　為使微型芯片進行工作，必須對標簽供應足夠的能量，光靠傳輸?shù)哪芰渴墙^對不夠的。因此，遠距離系統(tǒng)(從表面波標簽來看)具有一個輔助電池。這個輔助電池并不是為標簽和讀寫器之問的數(shù)據(jù)傳輸提供能量，而只是為微型芯片提供能量，為讀寫存儲數(shù)據(jù)服務的。</p><p>　　為建立標簽和讀

84、寫器之間的聯(lián)系，只能使用高頻能量，該能量由讀寫器接收。因此，可將反向散射方法作為由標簽到讀寫器數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴史椒ā?lt;/p><p>　　遠距離系統(tǒng)一般情況下均采用反射調制工作方式實現(xiàn)射頻標簽到讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。遠距離系統(tǒng)一般具有典型的方向性，射頻標簽與讀寫器成本目前還處于較高的水平。從技術角度來說，滿足以下特點的遠距離系統(tǒng)是理想的射頻識別系統(tǒng)：射頻標簽無源；射頻標簽可無線讀寫；射頻標簽與讀寫器支持多標簽讀寫；

85、適用于高速移動物體的識別(物體移動速度大于80km／h)；遠距離(讀寫距離5～10m)；低成本(可滿足一次性使用要求)?，F(xiàn)實的遠距離系統(tǒng)一般均只能滿足其中的幾項要求。</p><p><b>　　2．數(shù)據(jù)傳輸原理</b></p><p>　　射頻識別系統(tǒng)一般包括讀寫器、標簽和天線等幾個部分，讀寫器和標簽之間的通信通過電磁波來實現(xiàn)，按照通信距離可分為遠場和近場。讀寫器和

86、標簽之間數(shù)據(jù)交換方式也相應地稱為負載調制和反向散射調制。</p><p><b>　　(1)負載調制</b></p><p>　　近距離低頻射頻識別系統(tǒng)是通過準靜態(tài)場的耦合來實現(xiàn)的。在這種情況下，讀寫器和標簽之問數(shù)據(jù)交換方式類似于變壓器結構，稱為負載調制。這種調制方式在125kHz和13．56MHz射頻識別系統(tǒng)中得到廣泛應用。</p><p>

87、<b>　　(2)反向散射調制</b></p><p>　　在典型的遠場，如915MHz和2．4GHz射頻識別系統(tǒng)中，讀寫器和標簽之間的距離為幾米，而載波波長僅有幾到幾十厘米。讀寫器和射頻標簽之間的能量傳輸方式為反向散射調制。反向散射調制技術是指無源RFID射頻標簽將數(shù)據(jù)發(fā)送回讀寫器所采用的通信方式。射頻標簽返回數(shù)據(jù)方式是控制天線的阻抗，控制射頻標簽天線阻抗的方式有多種，都是基于一種稱為“阻

88、抗開關”的方法。實際采用的幾種阻抗開關有變容二極管、邏輯門、高速開關等，其原理如圖2—3所示。</p><p>　　圖2—3射頻標簽阻抗控制方式</p><p>　　要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號是具有兩種電平的信號，通過一個簡單的混頻器(邏輯門)與中頻信號完成調制，調制結果連接到一個阻抗開關，由阻抗開關改變天線的反射系數(shù)，從而對載波信號完成調制。</p><p>　　這種數(shù)據(jù)調

89、制方式和普通的數(shù)據(jù)通信方式有較大的區(qū)別，在整個數(shù)據(jù)通信鏈路中，僅存在一個發(fā)射機，卻完成了雙向的數(shù)據(jù)通信。射頻標簽根據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)來控制天線開關，從而改變匹配程度。例如，要發(fā)送的數(shù)據(jù)為“0”時，天線開關打開，標簽天線處于失配狀態(tài)，輻射到標簽的電磁能量大部分被反射回讀寫器；當要發(fā)送的數(shù)據(jù)為“l(fā)”時，天線開關關閉，標簽天線處于匹配狀態(tài)，輻射到標簽的電磁能量大部分被吸收，從而反射回的電磁能量相應地減少。這樣從標簽返回的數(shù)據(jù)就被調制到返回的電磁波

90、幅度上，有些類似于幅移鍵控(Amplitude Shift Keying，ASK)調制。</p><p>　　對于無源射頻標簽來講，還涉及波束供電技術，無源射頻標簽工作所需要的能量要直接從射頻電磁波束中獲取。與有源射頻識別系統(tǒng)相比，無源系統(tǒng)需要較大的發(fā)射功率，射頻電磁波在射頻標簽上經(jīng)過射頻檢波、倍壓、穩(wěn)壓存儲電路處理，轉化為射頻標簽工作所需要的工作電壓。</p><p>　　2．1．3反向

91、散射的能量傳遞</p><p>　　電磁波從天線向周圍空問發(fā)射，會遇到不同的目標。到達目標的電磁能量一部分被目標吸收，另一部分以不同的強度散射到各個方向上去。反射能量的一部分最終返回發(fā)射天線。在雷達技術中，用這種反射測量目標的距離和方位。</p><p>　　對射頻識別系統(tǒng)來說，可以采用反向散射‘調制的系統(tǒng)，利用電磁波反射完成從射頻書簽到讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸。這主要是應用在915MHz、2．4

92、5GHz或者更高頻率的系統(tǒng)中。</p><p>　　1．讀寫器到射頻標簽的能量傳輸 </p><p>　　無源射頻識別系統(tǒng)標簽通過電磁場供電，標簽功耗越大，讀寫距離越短，性能越差。射頻標簽能否工作主要由射頻標簽的工作電壓來決定，這也限制了無源射頻識別系統(tǒng)的識別距離?，F(xiàn)代低功耗IC卡涉及技術能夠使標簽本身的功耗逐步降低。目前，典型的低功耗射頻標簽的工作電壓約為1．2v，標簽本身的功耗已經(jīng)降低

93、至50gw，甚至5“w。這使得uHF(ultra High Frequency，特高頻)無源射頻標簽的識別距離在無線電發(fā)射功率限制下，可以達到10m以上的識別距離。</p><p>　　2．射頻標簽到讀寫器的能量傳輸</p><p>　　射頻標簽返回的能量與其雷達散射截面(Radar CrOSS Section，RCS)盯成正比，它是目標反射電磁波能力的側度指標。散射截面取決于一系列的參數(shù)

94、，例如目標的大小、形狀、材料、表面結構、波長和極化方向等。</p><p><b>　　2．2RFID標簽</b></p><p>　　射頻識別(REID)這項技術可以用來追蹤和管理幾乎所有物理對象。因此，越來越多零售商和制造商都在關心和支持這項技術的發(fā)展和應用。</p><p>　　RFID標簽通常由三部分組成：讀出器、硅芯片以及相關的天線。

95、讀出器天線發(fā)射無線電信號給堡簽，RFID標簽通過自己的專用天線接收此信號，利用它從信號得到的能量(有的RFID標簽上裝有電源)啟動標簽上的集成電路芯片工作。讀出器也是由天線、信號收發(fā)報機與譯碼器組成。一旦RFID標簽上的芯片被激活啟動后，就會進行需要的讀出、寫入藪據(jù)操作，讀出器可把通過天線得到的標簽芯片中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過譯碼送往主計算機處理。 </p><p>　　天線是標簽與讀出器收發(fā)報機之間的管道，通過天線來

96、控制系統(tǒng)信號的獲得與交換。天譬的形狀和大小有多種多樣，例如可以裝在門框上，接收從該門通過的人或物品的相關數(shù)據(jù)。還可安裝在適當?shù)攸c監(jiān)控道路上的交通情況等。RFID標簽可以做成動物跟蹤標簽，嵌入在動物的皮膚下，直徑比鉛筆芯還小，長度只有0．5in(英寸，下同)；RFID標答也可以做成卡的形狀，還有許多商店在售賣的商品上附有硬塑料RFID標簽用于防盜。除此以外，5in×4inx2in的長方形RFID標簽可用于跟蹤聯(lián)運集裝箱或重型機器

97、、跟蹤卡車車輛等。讀出器可以是手持的，也可以是固定的，它發(fā)射出的無線電波在1in～lOOft(英尺)甚至可遠的范圍內都有效，這主要取決于其功率與所用的無線電頻率。</p><p>　　RFID標簽的核心部分是發(fā)射機應答器(transponder)，它能夠接收并發(fā)送信號，一般被做成低功率的集成電路，與外部的電磁波或電磁感應相互作用，產生RFID標簽工作時所需的功率并進行數(shù)據(jù)傳輸。</p><p&

98、gt;　　Transponder 包括制度存儲器（ROM）、隨機存儲器（RAM）與用于數(shù)據(jù)存儲的非易事失性可編程序存儲器（non-volatile- programmable memory）。其中非易失可編程序存儲器的數(shù)據(jù)存儲取決于裝置的類型與復雜性；基于ROM的存儲器用來寄存安全數(shù)據(jù)與transponder操作系統(tǒng)指令；基于RAM的存儲器被用于在transponder質詢與相應過程中暫時數(shù)據(jù)的存儲。</p><p&

99、gt;　　2．2．1RFID標簽的分類</p><p>　　按照不同的方式，射頻卡有以下幾種分類。</p><p><b>　　(1)供電方式分類</b></p><p>　　按照供電方式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內喲電池提供電源，其作用距離較遠，但壽命有點、體積較大、成本高，而且不合適在惡劣環(huán)境下工作；無源卡內無電池，它利用波束供電技術將

100、接收到得射頻能量化為直流電源為卡內電路供電，其作用機理相對有源卡短，但壽命長且對工作環(huán)境要求不高。</p><p>　　(2)按載波頻率分類</p><p>　　按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和134.2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13.56kHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz、2.45GHz</p><

101、p>　　、5.8GHz等。低頻系統(tǒng)主要用于短距離、低成本的應用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、動物監(jiān)管、貨物跟蹤等。中頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，應用于火車監(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)中。</p><p>　　(3)按調制方式的不同分類 </p><p>　　按調制方式的不同可分為主動式式和

102、被動式。主動式射頻卡用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器；被動式射頻卡使用調制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來 調制自己的信號，該類技術適合用在門禁或交通應用中，因為讀寫器可以確保只激活一定 范圍之內的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發(fā)現(xiàn)和的信號穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡主要用于有障礙物的應用中，距離更遠(可達100m)。 </p&g

103、t;<p>　　(4)按作用距離分類</p><p>　　按作用距離可分為密耦合卡(作用距離小于1cm)、近耦合卡(作用距離小于15cm),疏耦合卡(作用距離約lm)和遠距離卡(作用距離從1～10m,甚至更遠)。</p><p><b>　　(5)那芯片分類 </b></p><p>　　在RFID系統(tǒng)中，信號接收設備一般叫做讀寫

104、器(或讀卡器)。讀寫器的基本功能就是提供與標簽進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌凇?</p><p><b>　　(6)從結構上分</b></p><p>　　RFID標簽有3種，主動型、半主動型和被動型。被動型結構最簡單，由天線和芯片組 成，其工作能量來自天線接收到的讀寫器發(fā)出的電磁波信寸，不需要集成電路電源，因而成本也最低。半主動式和主動式RFID標簽則需要電源來獲得得更高的工

105、作頻率，或用已記錄傳感器數(shù)據(jù)的能量，這類標簽功能強大，結構復雜，成外=較高。</p><p><b>　　(7)從功能上分</b></p><p>　　RFID標簽有可分為只讀式和讀寫式。只讀式RFlD標簽中的數(shù)據(jù)信息不能更改，但通</p><p>　　?？梢远啻巫x取；而讀寫式標簽允許用戶根據(jù)需要更改已經(jīng)寫入標簽中的數(shù)據(jù)。</p>

106、<p>　　2．2．2射頻標簽與條形碼的區(qū)別</p><p>　　從概念上來說，兩者很相似，目的都是快速準確地確認追蹤目標物體。主要的區(qū)別如下：有無寫入信息或更新內存的能力，條形碼的內存不能更改。射頻標簽不像條形碼，它特有的辨識器不能被復制。標簽的作用不僅僅局限于視野之內，因為信息是由無線電波傳輸，而條形碼必須在視野之內。由于條形碼成本較低，有完善的標準體系，己在全球散播，所以已經(jīng)被普遍接受，從總體來

107、看，射頻技術只被局限在有限的市場份額之內。目前，多種條形碼控制模板已經(jīng)在使用之中，在獲取信息渠道方面，射頻也有不同的標準。</p><p>　　射頻技術與條形碼是兩種不同的技術，有不同的適用范圍，有時會有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是可視技術，掃描儀在人的指導下工作，只能接收它視野范圍內的條形碼。相比之下，射頻識別不要求看見目標。射頻標簽只要在接受器的作用范圍內就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點，如果標簽

108、被劃破，污染或是脫落，掃描儀就無法辨識目標。條形碼只能識別生產者和產品，并不能辨識具體的商品，貼在所有同一種產品包裝上的條形碼都一樣，無法辨識哪些產品先過期。</p><p>　　目前，在成本方面，由于組成部分不同，智能標簽要比條形碼貴得多，條形碼的成本是條形碼紙張和油墨成本，而有內存芯片的主動射頻標簽價格在2美元以上，被動射頻標簽的成本也在1美元以上。但是沒有內置芯片的標簽價格只有幾美分，它可以用于對數(shù)據(jù)信息要

109、求不那么高的情況，同時又具有條形碼不具備的防偽功能。</p><p>　　RFID標簽用的導電油墨是由細微導電粒子或其他特殊材料(如導電的聚合物等)組成的，印刷到承印物上后，起到導線、天線和電阻的作用。這種油墨印刷在柔性或硬質承印物上可制成印刷電路，用導電油墨印制的天線可接收RFID專用的無線電信號。如今，在高速印刷中使用導電油墨來制作RFID標簽天線，優(yōu)勢突出。</p><p><

110、b>　　1．導電效果出色</b></p><p>　　眾所周知，智能標簽是那些比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)標簽功能更強大的新型標簽，包括RFID標簽、顯性／隱性防偽標簽及具有指示產品狀態(tài)的傳感器標簽。在RFID標簽中，導電油墨可用于連接標簽的各組成部分，充當傳感器或天線的作用。</p><p><b>　　2．降低成本</b></p><p>

111、　　在RFID標簽的推廣中，最大問題就是成本，每枚RFID標簽的價格在0．3～O．6美元。對那些高檔產品而言，增加0．5美元能夠被廠商和消費者接受，因為對他們而言，RFID標簽是一種出色的識別跟蹤裝置，它所帶來的方便與效益更劃算。然而，對于中、低檔的日常消費品，RFID標簽就不易接受了，畢竟誰也無法接受一支因為使用RFID標簽而漲了0．5美元的普通牙膏。</p><p>　　導電油墨從兩方面節(jié)約了RFII)標簽的

112、成本。首先，從材料成本上，油墨要比沖壓或蝕刻金屬線圈的價格低；其次，從材料耗用量上說，沖壓或蝕刻要消耗大量金屬，而導電油墨印刷天線或電路速度高、成本低、效率高。過去，導電油墨只用絲網(wǎng)印刷，如今，己擴展到膠印、柔性版印刷、凹印。富林特油墨公司與R．T．Circuits公司簽署了獨家授權，允許其在膠印中使用導電油墨。這個重要的技術進步，促進了RFID標簽的生產和使用，特別是大型零售商，可以要求供貨商提供貼有RFID標簽的商品。</p&