《RFID技术基础》物联网工程2016.2.24RFID技术,使得该技术现在迅速成为全球瞩目的焦点,并被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一!!!!!一、案例识读与分析二、认识RFID技术三、RFID简史和发展四、RFID系统的基本组成主要内容五、实训与实践RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间(上世纪40年代)。在第二次世界大战期间,英国为了识别返航的飞机,就在盟军的飞机上装备有高耗电量的主动式标签(ActiveTag),当控制塔上的探询器向返航的飞机发射一个询问信号后,飞机上的标签就会发出适当的响应,探询器根据接收到的回传信号来识别敌我。这是有记录的第一个RFID敌我识别系统IFF(Identify:FriendorFoe),也是第一个RFID的第一次实际应用。三、RFID简史和发展1948年,HarryStockman发表了题为“利用反射功率进行通信”一文,奠定了RFID系统的理论基础。RFID简史利用三极管作为开关的已调反向散射电路RFID简史上世纪70年代末期,美国开始将RFID技术转向民用。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了80年代,美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID标签。今天,RFID技术已经被广泛应用于各个领域,从门禁管制、牲畜管理,到物流管理,都可以见到RFID的踪迹。RFID简史物联网射频识别(RFID)技术与应用RFID技术的普及阶段RFID技术在沃尔玛公司的应用。沃尔玛的100个主要供应商2005年应用RFID电子标签,在2006年将扩展到其他的供应商,同时将很快在欧洲实施,然后是剩下的其他海外区域。RFID技术在美国国防部的应用。美国国防部认为,RFID在集装箱联运跟踪和库存物资跟踪方面具有巨大的发展潜力。RFID的技术标准。目前国际上有多种RFID标准,其中ISO/IEC、EPCglobal和UID是三种主要RFID标准。点击此处结束放映1.RFID简史RFID直接继承了雷达的概念,并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。RFID被称作是一种新的技术是无线电技术与雷达技术的结合。三、RFID简史和发展1.全球RFID产业发展现状1)国外RFID产业发展现状三、RFID简史和发展从全球来看,美国已经在RFID标准的建立,相关软硬件技术的开发、应用领域走在世界的前列。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准。在封闭系统应用方面,欧洲与美国基本处在同一阶段。日本虽然已经提出UID标准,但主要得到的是本国厂商的支持,如要成为国际标准还有很长的路要走。2)我国RFID产业发展与政策支持现状2006年6月9日,我国15个部委联合编写的《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》正式以国家技术产业政策的形式对外公布,作为我国第一次针对单一技术发表的政策白皮书,为我国RFID技术与产业未来几年的发展提供了系统性指南。随后,科技部确定了国家先进制造技术“863计划”中的19个方面的课题的专项资金,共计1.28亿元,支持RFID技术在我国的研发与应用;信息产业部在2007年正式发布《800/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定》的通知,规划了800/900MHz频段RFID技术的具体使用频率,扫除了RFID正式商用的技术障碍,为RFID大规模普及提供了重要保障。国家切实可行的政策指导规划和实实在在的项目支持,极大地促进了RFID产业的发展,我国RFID发展进入了快车道。物联网射频识别(RFID)技术与应用2.物联网的现状与未来物联网的基本思想是美国麻省理工学院在1999年提出的。2005年11月17日,在突尼斯(Tunis)举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。点击此处结束放映物联网射频识别(RFID)技术与应用据美国权威咨询机构Forrester预测,到2020年,世界上“物物互联”的业务,跟“人与人通信”的业务相比,将达到30∶1。也有预测这个比例将来可以达到100∶1甚至1000∶1。欧洲EPOSS在《InternetofThingsin2020》报告中分析预测,物联网未来的发展将经历4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年实现物体互联,2015~2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。点击此处结束放映2.RFID技术发展趋势三、RFID简史和发展RFID结合感测装置RFID结合人体RFID结合显示装置结合定位功能的卷标印刷技术于卷标制造水中读取标签技术金属中读取标签技术RFID结合感测装置TempSens有64种范本及读物三种模式间隔(2秒至18小时)超出范围-事件超出范围-过大或过小(罐装食品等的)货架寿命/耐储时间:18个月多应用于易腐坏的食物、药品三、RFID简史和发展RFID结合人体VeriChip(侵入式感测装置)三、RFID简史和发展RFID结合显示装置前摄显示:大型显示装置具有传感器可侦测周围之环境与人人与人的感觉和互动虚拟社群?实体社群电子档案()实体卷标(RFID)真实的互动+=三、RFID简史和发展结合定位功能的卷标由读取器接收到主动式RFID卷标所发射讯号之强弱,来判定主动式RFID标签与读取器之间的距离左上角蓝色圈圈代表着,这台读取器有效的判定区域,也就是说当这台读取器有接收到某一个有效强度的卷标讯号时,则该卷标的所在位置,就在这个蓝色圈圈内(系统架构)(读取器之室内布置图)三、RFID简史和发展印刷技术于卷标制造RFID标签的成本障碍印刷技术在标签成本上的优势导电油墨的推动力直接印刷天线技术的研究(制作RFID天线的机器、导电油墨)三、RFID简史和发展水中读取RFID技术利用低频频段近场原理读写器DSP整合特殊改良的水中天线(图:水试所电子报)三、RFID简史和发展金属上读取RFID技术待整理三、RFID简史和发展物品与物品之间的“物联网”信息、数据流转的“移动信息网”商业、资金流转的商业网络++RFID移动通信商业金融B-B-BB-BB-B-C123初级阶段发展阶段成熟阶段供应链管理库存管理药品跟踪假药防伪移动支付RF-SIMRFID手机…………电子关锁1)与移动信息化有机结合,实现物流、信息流、资金流的“三流合一”应用范围更广阔:由目前“B-B”应用,拓展至于“B-B-B”及“B-B-C”应用;由生产流通领域拓展至商贸、服务及消费领域三、RFID简史和发展2)RFID与移动信息化的结合:电子关锁RFID产品的应用以及与GPS的联动,能够监控车辆和货物,有效的掌握车辆和货物的实时情况,有效减少物流车安全风险。三、RFID简史和发展图1-37RFID与移动信息化的结合:电子关锁3)RFID构建优质网络社会的生活情境RFID产业发展目标:以构建RFID技术、产业与应用服务体系为目标,从实际出发探讨符合我国国情的创新发展模式,提升RFID应用水平,真正实现“科技改善我们生活”的美好愿景;为提高城市现代化管理及服务水平,方便百姓生活,构建和谐社会做出新贡献。三、RFID简史和发展图1-38RFID构建优质网络社会的生活情境4.RFID技术面临的问题三、RFID简史和发展在现阶段,RFID应用仍有一些关键性的问题等待解决,具体包括:1)成本问题成本影响了RFID的拓展速度。美国号称电子标签目标价格为5美分,日本也正朝着推出5日元的标签而努力。改善制造流程与提高市场规模是RFID降价的关键。2)信号干扰问题RFID主要是基于无线电波传送原理,当无线电波遇到金属或是液体时,信号传导会产生干扰与衰减,进而影响数据读取的可靠性与准确度。在一些特殊环境中,如将RFID标签贴于装饮料的铝罐外,或是计算机金属外壳上,都会遇到这类问题。3)频段管制问题目前,各国电磁波管制频段的范围不尽相同,尤其是在超高频和微波频段,各国开放的频率不一,使得RFID在跨国应用时产生许多问题。RFID设备制造商正朝着提供多频段功能的方式来解决此问题,但此举会增加设备成本,从而不利于应用推广。4)国际标准制订目前,RFID技术及标准的制订机构包括EPCglobal与ISO,其中,EPCglobal制订了EPC(ElectronicProductCode)标准,使用UHF频段。ISO制定了ISO14443A/B、ISO15693与ISO18000标准,前两者采用13.56MHz,后者采用860.930MHz。5)隐私权问题RFID具有追踪物品的功能,尤其是在消费性商品的使用上。当消费者在超市中购买商品时,商品的RFID信息存在着被少部分人刻意收集,从而侵犯他人隐私权的可能性。该项质疑使RFID的大量应用存在不确定性,还需各国主管机关制订法规并加以解决。RFID与其他系统的比较Q&A