信产部RFID技术培训

863/AMT国家863计划先进制造技术领域1主讲人：中科院自动化所RFID研究中心主任谭杰2008年7月北京射频识别（RFID）技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域2国家中长期科学和技术发展规划纲要（国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062006--20202020））第七重点领域第七重点领域““信息产业及现代服务业信息产业及现代服务业””的优先主题的优先主题““传感器网络及智能信息处理传感器网络及智能信息处理””指出，我国将重点开指出，我国将重点开发多种新型传感器及先进条码自动识别、发多种新型传感器及先进条码自动识别、射频标签射频标签等技术及其信息服务平台环境等技术及其信息服务平台环境…………中国国家中长期科学和技术发展规划纲的需求中国国家中长期科学和技术发展规划纲的需求中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域3中国的中国的RFIDRFID市场需求市场需求中国RFID技术与应用1、发展RFID技术有利于中国加快融入世界经济体系2、发展RFID技术是形成新兴产业和新增长点的技术保障3、推动RFID技术应用是提高中国信息化水平和经济运行效率的重要手段。4、加快RFID技术标准制定是抢占行业制高点的需要，是提高中国RFID产业竞争力的基础保障。863/AMT国家863计划先进制造技术领域4中国中国RFIDRFID技术政策白皮书技术政策白皮书中国RFID技术与应用RFID产业与应用的发展涉及众多行业、部门和地方，是一个庞大的社会系统工程，必须统筹规划、统一认识、分工合作、大力协同，最大限度的实现资源的整合和资金的合理配置。2005年我国科技部会同发改委、信息产业部、商务部等14个部委，共同编写了《中国射频识别（RFID）技术政策白皮书》。白皮书由五部分组成，经多次修改已于2006年6月正式出台。863/AMT国家863计划先进制造技术领域5政府的支持政府的支持中国RFID技术与应用科技部科技部zz““十五十五””后期启动了后期启动了33个课题个课题zz““十一五十一五””期间启动了重大项目：期间启动了重大项目：““射频识别（射频识别（RFIDRFID）技术与应）技术与应用用””。。zz20062006年年1010月在上海批复建立了月在上海批复建立了““国家国家RFIDRFID（上海）产业化基地（上海）产业化基地””zz…………其他部委、地方政府，也投入经费相继启动了相关课题其他部委、地方政府，也投入经费相继启动了相关课题zz信产部、国家发改委、国家烟草专卖局信产部、国家发改委、国家烟草专卖局……....zz上海市科委、广东省科技厅、浙江省、宁波市科技局、福建省、上海市科委、广东省科技厅、浙江省、宁波市科技局、福建省、山东省山东省…………863/AMT国家863计划先进制造技术领域6其他行业的其他行业的RFIDRFID应用应用中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域7中国部分典行业的中国部分典行业的RFIDRFID应用系统应用系统中国RFID技术与应用烟草行业服装加工863/AMT国家863计划先进制造技术领域8中国部分典行业的中国部分典行业的RFIDRFID应用系统应用系统中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域9中国部分典行业的中国部分典行业的RFIDRFID应用系统应用系统中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域10863/RFIDRFIDRFID产业链构成产业链构成中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域11111RFID的基本概念222RFID系统应用基础333RFID系统分类及特点中国RFID技术与应用444RFID系统实施流程设计863/AMT国家863计划先进制造技术领域12863/RFID自动识别技术的基本概念自动识别技术的基本概念自动识别技术是指：具有信息识别和信息录入功能，通过自动（非人工手段）获取物品标识信息，并且不使用键盘即可将数据实时输入计算机、程序逻辑控制器或其他微处理控制器的技术。完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem，AIDS）、应用程序接口（ApplicationInterface，API）或中间件（Middleware）和应用系统软件（ApplicationSoftware）。自动识别系统通过中间件或接口（包括软件的和硬件的）将数据传输给后台的处理计算机，由计算机对所采集的数据进行处理或加工，最终形成对人有用的信息。中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域13863/RFID自动识别技术的分类自动识别技术的分类•条形码系统：一维条码、二维条码•光学字符识别：OCR•生物特征识别：语音识别、指纹识别、虹膜识别射频识别（RFID）……中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域14863/RFID各种识别系统的比较各种识别系统的比较中国RFID技术与应用条形码OCR生物识别RFID典型数据量1~1001~100-16~64K数据密度小小高很高机器可读性好好费时间好个人可读性受制约简单容易-不可能受污染/潮湿的影响很严重很严重-没有影响受光遮盖影响全部失效全部失效可能没有影响用坏/磨损有条件的有条件的-没有影响购置费/阅读设备很少一般较高一般阅读速度一般（~2s）一般（~2s）低较快（~0.5s）未经许可的复制/修改容易容易不可能不可能863/AMT国家863计划先进制造技术领域15863/RFID什么是射频识别（什么是射频识别（RFIDRFID）？）？中国RFID技术与应用射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）是一种非接触式自动识别技术，其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。射频（RadioFrequency,RF）专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波射频识别技术，以无线通信和存储器技术为核心，伴随着半导体和大规模集成电路技术的成熟而进入实用化阶段。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本。863/AMT国家863计划先进制造技术领域16863/RFIDRFIDRFID系统基本构成要素系统基本构成要素中国RFID技术与应用1．电子标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，并存储被识别物的相关信息，如产品编号、品名、规格、颜色、位置及其他种类信息。2．读写器（Reader）：负责读取/写入电子标签上的数据，起到连接电子标签与后台系统的基础作用。目前RFID读写器产品类型较多，可设计为手持式、固定式及各种OEM方式，部分产品可以实现多协议兼容。3．天线（Antenna）：负责无线电信号的感应，在标签和读取器间传递射频信号，分为标签天线和读写器天线，天线设计对RFID读取性能有较大影响。4．后台系统：负责信息收集、过滤、处理传送和利用，并提供信息共享机制。包括RFID中间件、公共服务体系和应用系统。863/AMT国家863计划先进制造技术领域17863/RFIDRFIDRFID系统的基本原理系统的基本原理中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域18863/RFIDRFIDRFID系统的基本原理系统的基本原理中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域19111RFID的基本概念222RFID系统应用基础333RFID系统分类及特点中国RFID技术与应用444RFID系统实施流程设计863/AMT国家863计划先进制造技术领域20863/RFID什么是什么是RFIDRFID电子标签？主要功能是什么？电子标签？主要功能是什么？中国RFID技术与应用电子标签又称射频标签、应答器或数据载体。电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换，主要功能：1.具有一定的存储容量，可以存储被识别物品的相关信。2.在一定工作环境及技术条件下，电子标签存储的数据能够被读出或写入。3.维持对识别物品的识别及相关信息的完整。4.数据信息编码后，及时传输给读写器。5.可编程，并且在编程以后，永久性数据不能再修改。6.具有确定的使用期限，使用期限内不需要维修。7.对于有源标签，通过读写器能够显示电池的工作状况。863/AMT国家863计划先进制造技术领域21863/RFID各种电子标签各种电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域22危化品管理电子标签危化品管理电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域23机场行李电子标签机场行李电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域24863/RFID动物电子标签动物电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域25宠物管理电子标签宠物管理电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域26邮政中的电子标签邮政中的电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域27RFIDRFID““电子猪肉电子猪肉””支援抗震救灾前线支援抗震救灾前线中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域28煤矿安全管理中的电子标签煤矿安全管理中的电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域29钢气瓶的电子标签钢气瓶的电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域30海关海关““金关工程金关工程””中的电子标签中的电子标签中国RFID技术与应用863/AMT国家863计划先进制造技术领域31863/RFIDRFIDRFID电子标签的天线电子标签的天线中国RFID技术与应用1.根据射频识别系统的要求，电子标签的天线必须具有以下性能：（1）体积足够小，可以嵌入到本来就很小的电子标签上；（2）有全向或半球覆盖的方向性；（3）给标签提供能量，并能够提供最大可能的信号给电子标签的芯片；（4）无论电子标签处于什么方向上，天线的极化都能与读写器的查询信号相匹配；（5）具有鲁棒性；（6）作为损耗部件的一部分，天线的价格必须非常便宜。在实际的应用系统中，电子标签的使用有两种基本形式，一种是电子标签处于移动状态，使用固定式读写器进行识别；另一种是电子标签位置固定，通过手持机等移动式读写器进行识别2.在选择天线时必须考虑以下因素：（1）天线的类型；（2）天线的阻抗；（3）在应用到电子标签上时，天线的射频性能；（4）在有其它物品围绕被标的记物品时，天线的射频性能。863/AMT国家863计划先进制造技术领域32863/RFIDRFIDRFID标签的数据存储标签的数据存储中国RFID技术与应用•UID编码，全球唯一编码•二进制编码•无源几十个bit，最大2000kbit•有源最大可达8000kbit以上863/AMT国家863计划先进制造技术领域33863/RFIDRFIDRFID标签分类（一）标签分类（一）中国RFID技术与应用RFID标签主要分为被动标签（Passivetags）和主动标签（Activetags）两种。主动标签，也称为有源标签，自身带有电池供电，读/写距离较远（几米--数百米），体积较大，与被动标签相比成本更高，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池不能长久使用，能量耗尽后需更换电池；被动标签，也称为无源标签，在接收到读写器（读出装置）发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供