物联网和RFID技术简介

创新引领进步物联网和RFID技术简介深圳市远望谷信息技术股份有限公司深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步交流内容•物联网•什么是RFID•电子标签和读写器•RFID技术和应用•RFID解决方案•RFID中间件•EPC深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步物联网定义•InternetofThings即物物相连的互联网–其核心和基础仍是互联网，互联网基础上的延伸和扩展的网络–其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯•物联网的定义：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步物联网应用•物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。•物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等；例如一家物流公司应用了物联网系统的货车，当装载超重时，汽车会自动告诉你超载了，并且超载多少，但空间还有剩余，告诉你轻重货怎样搭配；当搬运人员卸货时，一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”，或者说“亲爱的，请你不要太野蛮，可以吗？”；当司机在和别人扯闲话，货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋，该发车了！”•物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步物联网产业•物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在《InternetofThingsin2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010~2015年物体互联，2015~2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。•物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步什么是RFID•RadioFrequencyIdentification•一种非接触的自动识别技术–基本原理：是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别•主要组件：阅读器(Reader)和电子标签(Tag)–Reader：阅读器、读写器、读头、读出装置、扫描器–Tag：射频卡、感应卡、非接触卡、电子标签、应答器、数据载体•物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术，以RFID系统为基础，结合现有网络技术、数据库技术、中间件技术等构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的庞大的物联网是未来发展的趋势，将成为计算机、互联网与移动信息网之后第三次信息产业浪潮深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID系统的组成深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID系统的组成阅读器电子标签天线深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID系统•标签Tag–Active主动/Passive被动/Semi-Passive半被动–RO只读/Smart(RW)可读写•读写器Reader–天线(与标签无线通信)–控制器电子模块（与主机通信、安全授权、防冲撞）–射频电子模块（与标签通信）•主机Host–RFID网络由多个标签和读写器及主机（电脑）构成–负责传递采集到的数据：标签信息-主机-企业级IT系统(如供应链或资产数据库)深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID工作频率10kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1000MHz300GHz低频EAS中频EAS手机物品管理交通管理DataModem调幅广播无线电玩具车库CB调频广播门禁管理动物识别物品管理交通管理微波EAS无线局域网TV数据终端智能卡智能货架2.45GHz125KHz13.56MHz915MHz2.45GHz频谱深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步低频工作模式电感耦合式阅读器天线标签芯片标签天线深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步超高频工作模式传播与反射阅读器天线电子标签芯片天线深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步自动识别技术深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步条码技术回顾•上世纪50年代IBM的2位研究人员发明•60年代出现第一个商业系统，应用于铁路货运和产品分销行业•70年代美国杂货店联盟组织在降低人工成本、加快结帐速度、跟踪销售和库存等需求驱动下，在超市部署条码技术，73年制定UPC标准•70年代杂货店使用条码增长缓慢，因为产品制造商采用条码缓慢，但超市开始普及，且要求供货必须有条码•80年代大发展，主因是DoD在81年要求所有卖给军队的物品必须有Code39条码。条码技术引发供应链管理和资产管理变革•目前全世界普及，有超过9种条码标准在使用UPCACode39深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID技术发展历史•1941～1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。•1951—1960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。•1961—1970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。•1971—1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。•1981～1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。•1991～2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。•2001—今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID技术的推动•Wal-Mart和DoD极力推动RFID技术在供应链中的应用–Wal-Mart－世界最大零售商、DoD－世界最大供应链操作者–2003年Wal-Mart为实现托盘级(Pallet-Level)库存跟踪，发布RFID强制要求其顶级供应商在托盘(Pallet)和箱子(Case)上采用EPC标签–DoD也紧跟着对其顶级100家供应商采取相同的RFID强制要求–驱动力：托盘级库存可视性增加了发运、接收、备货效率及降低了人工、存储、产品损失等成本–鉴于二者综合操作的数量，其RFID强制要求刺激了RFID业的成长并将该技术逐渐带入主流，也导致应用成本降低，强制最终促使RFID行业一致采用单一的EPC标准（由于缺乏共识曾经阻碍了RFID行业的发展）–吸引更多行业和政府的广泛注意，快速发展成为朝阳产业深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID与条码技术比较•标签可进行读和写操作（多次写）•更大数据存储量和更高数据传输速率•读写器和标签无需在直接视线范围内就可以工作•较远的读取距离•读写器可同时与多个标签通讯（防冲撞），盘存速度高，节省时间•更高安全性（加密、授权访问）•更强环境适应性、耐久性（污垢、灰尘、油脂、磨损、潮湿、光线）•多种封装形式，应用环境广•较难复制•读取可靠性，第一次读取正确率保证高效•无需调整方向或重新排列，识别时间短，不需人工干预，自动操作深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步电子标签组成•标签芯片•微带天线•标签封装深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步电子标签应用•电子标签几乎可贴到任何物体上面：–产品的货盘或容器–车辆–公司资产或职员–衣服、行李（皮箱）–人、家畜、或宠物–高附加值的电子产品如：计算机、电视、贵重仪器设备深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步选择电子标签•协议标准–ISO18000－6B–ISO18000－6C（EPCClass1Gen2）•读写距离•多标签读取•存储容量•只读/可写•性能考虑–附着物材料–环境–速度–方向、极化深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步异形标签及封装深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID读写器•阅读器(问答器)可放置在一固定地点，如：–入口/出口–销售网点–仓库、货栈、大商场•阅读器同样可在移动的范围中使用•便携式或无线式深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID仓储物流应用提货单物资跟踪深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID智能交通管理深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID汽车衡应用信号灯栏杆机地感线圈车牌卡阅读器天线控制主机房射频电缆深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID门禁考勤深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步制造业传送带/产品装配线深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID现代物流深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步动物识别管理深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步供应链管理深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步文档图书管理深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步运动计时深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步全资可视化（人员物资）战时军事卫星战时物资运输车(安装卫星通讯及射频设备)小型流动指挥所（配备卫星设备等）大型流动指挥车(安装卫星通信设备)配备移动通信设备等配备射频设备及卫星地面设备关隘检查站机动部队GPS卫星美国陆军全资可视化调控中心深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步铁路应用开关机磁钢传感器天线XC型系统读出主机、机柜CPS系统主机列车方向列车方向开关机磁钢传感器计轴判辆磁钢传感器（车辆系统用）射频同轴电缆铠装信号电缆铠装信号电缆深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID解决方案•RFID技术供应商针对行业发展特点制定的RFID应用解决方案，根据不同企业的实际要求“量身定做”，体现高增值服务•可按照行业进行分类：–物流、供应链管理–交通管理–身份识别–资产管理–动物管理–生产自动化管理–仓储可视化管理深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID中间件•实施RFID的收益–RFID解决方案即：找到方法将RFID数据融入企业日常管理和决策制定过程中–企业IT系统是企业决策制定过程的中心–只有RFID系统集成到企业IT系统中，企业才能改进业务和组织流程及提高效率•中间件的作用–电脑通过运行在其上的软件而延伸其价值，RFID硬件作为自动数据采集的一种设备和手段，相对来说，如果用户没有所需在相关硬件工作的软件工具，则毫无价值，中间件就是软件工具–RFID数据如果没有高效管理软件相对而言也是毫无价值深圳市远望谷信息技术股份有限公司创新引领进步RFID中间件介绍•RFID中间件–RFID中间件是连接新RFID硬件和旧有企业级IT系统之间的软件–负责由RFID系统产生的数据的质量和最终可用性，管理多台读写器和企业级应用间的数据流。•主要功能–数据采集：抽取、汇集、校正、过