射频识别的现状与应用精选PPT.ppt

HOME关于射频识别的现关于射频识别的现状与应用状与应用第1页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID是什么？是什么？RFID：RFID是是Radio Frequency Identification 的缩写，的缩写，即射频识别，俗称即射频识别，俗称电子标签电子标签,是利用无线射频信号实现非接是利用无线射频信号实现非接触方式下的双向通信，完成对目标对象的自动识别和数据触方式下的双向通信，完成对目标对象的自动识别和数据的读写操作。的读写操作。区别于其他的短距离无线通信技术在于区别于其他的短距离无线通信技术在于RFID的被动工作模的被动工作模式，即利用反射能量进行通信。式，即利用反射能量进行通信。第2页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID是什么？是什么？RFID技术具有无接触、精度高、抗干扰、速度快以及适应技术具有无接触、精度高、抗干扰、速度快以及适应环境能力强等显著优点，可广泛应用于诸如物流管理、交通运输、环境能力强等显著优点，可广泛应用于诸如物流管理、交通运输、医疗卫生、商品防伪、资产管理以及国防军事等领域，医疗卫生、商品防伪、资产管理以及国防军事等领域，被公认为被公认为二十一世纪十大重要技术之一。二十一世纪十大重要技术之一。二十一世纪十大重要技术包括：二十一世纪十大重要技术包括：iPhone，社交网站，网，社交网站，网格计算，外包，格计算，外包，RFID，虚拟技术，虚拟技术，博客，博客，绿色技术，绿色技术，VOIP，网络视频。，网络视频。第3页，讲稿共48张，创作于星期日HOME历史与发展历史与发展 RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间期间(上世纪上世纪40年代年代)。在第二次世界大战期间，英国为了识别返航的飞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机，就在盟军的飞机上装备有高耗电量的主动式标签(Active Tag)，当控制塔上的探询器向返航的飞机发射一个询问，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到的回传信号来识别敌我。这是有记录的第一个RFID敌我识敌我识别系统别系统IFF(Identify:Friend or Foe)，也是第一个，也是第一个RFID的第的第一次实际应用。一次实际应用。第4页，讲稿共48张，创作于星期日HOME1948年，年，Harry Stockman发表了题为发表了题为“利用反射功率利用反射功率进行通信进行通信”一文，一文，奠定了奠定了RFID系统的理论基础。系统的理论基础。历史与发展历史与发展第5页，讲稿共48张，创作于星期日HOME利用三极管作为开关的已调反向散射电路利用三极管作为开关的已调反向散射电路历史与发展历史与发展第6页，讲稿共48张，创作于星期日HOME上世纪上世纪70年代末期，美国开始将年代末期，美国开始将RFID技术转向民用。技术转向民用。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了80年代，年代，美国与欧洲的几家公司开始着手生产美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID标签。标签。今天，今天，RFID技术已经被广泛应用于各个领域，从门禁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，都可以见到管制、牲畜管理，到物流管理，都可以见到RFID的踪迹。的踪迹。历史与发展历史与发展第7页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的组成的组成最简单的最简单的RFID系统：由标签（系统：由标签（Tag）、阅读器（）、阅读器（Reader）及天线（）及天线（Antenna）组成，实际应用时需与计算机及应用）组成，实际应用时需与计算机及应用系统（数据管理系统）相结合。系统（数据管理系统）相结合。第8页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的工作流程的工作流程阅读器通过天线发送一定频率的射频信号阅读器通过天线发送一定频率的射频信号,当标签进入发射天线当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流工作区域时产生感应电流,标签被标签被“催醒催醒”;同时，同时，标签获得能标签获得能量将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去量将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去;第9页，讲稿共48张，创作于星期日HOME无源标签获取能量的方法无源标签获取能量的方法RFID的工作流程的工作流程第10页，讲稿共48张，创作于星期日HOME利用三极管作为开关的已调反向散射电路利用三极管作为开关的已调反向散射电路RFID的工作流程的工作流程第11页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的工作流程的工作流程阅阅读器天线接收到从标签发送来的信号读器天线接收到从标签发送来的信号,经天线调节器传送经天线调节器传送到阅读器到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理主系统进行相关处理。后台软件系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不后台软件系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行相应同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行相应的动作。的动作。第12页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的工作频率的工作频率(1)电子物品监电子物品监控控民用波段电台民用波段电台GSM:900/1GSM:900/1800/1900M800/1900MHZHZ频段频段802.11b,11802.11b,11g:2.4GHzg:2.4GHz第13页，讲稿共48张，创作于星期日HOME射频信号对物体的穿透能力射频信号对物体的穿透能力第14页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的工作频率的工作频率(2)第15页，讲稿共48张，创作于星期日HOME各国超高频系统各国超高频系统UHF的频率的频率各国超高频系统各国超高频系统UHF的频率的频率第16页，讲稿共48张，创作于星期日HOME 在我国，在我国，851960MHz的频段都已经被现有的应用所占用，涉及的范围包括的频段都已经被现有的应用所占用，涉及的范围包括集群通信、集群通信、GSM、CDMA等，这决定了我国很难像美国（第二区）那样开放等，这决定了我国很难像美国（第二区）那样开放出出26M的频宽给的频宽给RFID使用。使用。920 925MHz的频段在我国属于立体声广播传输的频段在我国属于立体声广播传输的频段，的频段，因此新的应用应该不对原有的应用造成太大影响。因此新的应用应该不对原有的应用造成太大影响。我国我国UHF 频段的频率使用状况频段的频率使用状况 第17页，讲稿共48张，创作于星期日HOME标签与阅读器的耦合方式标签与阅读器的耦合方式电感耦合方式电感耦合方式依据的是电依据的是电磁感应定律，通过空间高频交磁感应定律，通过空间高频交变磁场实现耦合。一般适合于变磁场实现耦合。一般适合于中、低频工作的近距离射频识中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有别系统。典型的工作频率有:125KHz,225KHz,13.56MHz。识别作用距离小于识别作用距离小于lm，典型，典型作用距离为作用距离为10-20cm。例如。例如第二代身份证就工作在此第二代身份证就工作在此模式下。模式下。第18页，讲稿共48张，创作于星期日HOME电磁耦合方式电磁耦合方式利用所谓的利用所谓的雷达原理模型，发射出去的电雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标电子标签后反射，磁波碰到目标电子标签后反射，同时携带回目标信息，依据的同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。一是电磁波的空间传播规律。一般适合于高频、微波工作的远般适合于高频、微波工作的远距离系统。作用距离大于距离系统。作用距离大于lm，典型的作用距离为典型的作用距离为3-l0m。典。典型的工作频率有型的工作频率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。标签与阅读器的耦合方式标签与阅读器的耦合方式第19页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID与其他系统的比较与其他系统的比较第20页，讲稿共48张，创作于星期日HOME各种卡片各种卡片条码卡条码卡磁卡磁卡接触式接触式IC卡卡RFID卡卡第21页，讲稿共48张，创作于星期日HOME RFID不仅仅是改进的条码不仅仅是改进的条码 (1)非接触式，中远距离工作非接触式，中远距离工作 (2)大批量、由读写器快速自动读取大批量、由读写器快速自动读取 (3)信息量大、可以细分单品信息量大、可以细分单品 (4)芯片存储，可多次读取芯片存储，可多次读取 (5)可以与其他各种传感器共同使用可以与其他各种传感器共同使用RFID的技术特点的技术特点第22页，讲稿共48张，创作于星期日HOME阅读器阅读器第23页，讲稿共48张，创作于星期日HOME阅读器阅读器阅读器是阅读器是RFID系统中最重要的基础设施系统中最重要的基础设施：UHF频段频段的的RFID阅读器可分为阅读器可分为射频电路射频电路和和基带电路基带电路两部分。两部分。射频电路部分用于完成高频调制信号的调制解调、发射射频电路部分用于完成高频调制信号的调制解调、发射接收。接收。基带电路部分主要实现编解码、帧成形等功能，同基带电路部分主要实现编解码、帧成形等功能，同时完成时完成UHF RFID读写器与外部设备或者读写器与外部设备或者Host主机之间的主机之间的通信接口的任务。通信接口的任务。第24页，讲稿共48张，创作于星期日HOME阅读器天线阅读器天线第25页，讲稿共48张，创作于星期日HOME电子标签是电子标签是RFID主要核心部件，也称射频卡，用主要核心部件，也称射频卡，用于存储物体的识别信息。内部包含一个电子芯片和一于存储物体的识别信息。内部包含一个电子芯片和一个微型天线。每个芯片都含有唯一的识别码，在实际个微型天线。每个芯片都含有唯一的识别码，在实际的应用中，射频标签粘贴在待识别物体的表面。的应用中，射频标签粘贴在待识别物体的表面。电子标签电子标签第26页，讲稿共48张，创作于星期日HOME电子标签原理图电子标签原理图第27页，讲稿共48张，创作于星期日HOME按按供电方式供电方式分分:有源有源(Active)标签和无源标签和无源(Passive)标签标签按按工作频率工作频率分分:低频低频(LF)标签、高频标签、高频(HF)标签、超高频标签、超高频(UHF)标签和微波标签和微波(MW)标签标签按按通信方式通信方式分分:主动式标签主动式标签(TTF)和被动式标签和被动式标签(RTF)。按按标签读写标签读写分分:只读只读(R/O)标签、读写标签、读写(R/W)标签和标签和CPU标签。标签。RFID标签的分类标签的分类第28页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的行业应用的行业应用第29页，讲稿共48张，创作于星期日HOME应用与案例研究应用与案例研究交通管理交通管理第30页，讲稿共48张，创作于星期日HOME现状：现状：套牌：交通违章，侵害合法车主权益；套牌：交通违章，侵害合法车主权益；车辆盗抢：每年近车辆盗抢：每年近10万辆汽车被盗；万辆汽车被盗；交通的通行限行管理；交通的通行限行管理；高速公路的收费；高速公路的收费；公交优先；公交优先；车辆通行信息的精准记录。车辆通行信息的精准记录。交通管理交通管理第31页，讲稿共48张，创作于星期日HOME车辆挡风玻璃上安装车载通行支付车辆挡风玻璃上安装车载通行支付RFID电子标签。电子标签。电子标签与收费站电子标签与收费站ETC车道上的微波天线之间的通过微波短程车道上的微波天线之间的通过微波短程通信。通信。利用计算机联网与银行系统进行后台结算处理利用计算机联网与银行系统进行后台结算处理高速公路高速公路ETC 系统系统第32页，讲稿共48张，创作于星期日HOMEETC不停车收费系统不停车收费系统第33页，讲稿共48张，创作于星期日HOME高速公路高速公路全国联网全国联网电子不停车收费电子不停车收费高速公路高速公路路径识别路径识别随着高速公路路网建设的逐步完成，主要出现下面两个问题急需随着高速公路路网建设的逐步完成，主要出现下面两个问题急需解决：解决：路径识别及通行费精确拆分问题路径识别及通行费精确拆分问题通行效率问题通行效率问题未来重点解决的问题未来重点解决的问题第34页，讲稿共48张，创作于星期日HOME路径识别及通行费拆分问题路径识别及通行费拆分问题第35页，讲稿共48张，创作于星期日HOME路径识别及通行费拆分问题路径识别及通行费拆分问题第36页，讲稿共48张，创作于星期日HOME路径识别应用框架路径识别应用框架第37页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERF-SIM的应用案例的应用案例第38页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERF-SIM的应用案例的应用案例第39页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERF-SIM的应用案例的应用案例第40页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERF-SIM的应用案例的应用案例第41页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERF-SIM的国内应用案例的国内应用案例第42页，讲稿共48张，创作于星期日HOMEGoogle钱包钱包功能：不仅取代银行卡的无线支付功能，还能收到商场广告，收功能：不仅取代银行卡的无线支付功能，还能收到商场广告，收到推销邮件，存储优惠券，通过到推销邮件，存储优惠券，通过 Google Checkout 等方式完成等方式完成交易。对商家而言，交易。对商家而言，Goolge NFC 支付系统提供了无缝营销广告支付系统提供了无缝营销广告的机会：通过特殊产品吸引顾客，然后提供一个从促销到电的机会：通过特殊产品吸引顾客，然后提供一个从促销到电子优惠券的流畅交易过程，然后完成购买和支付。子优惠券的流畅交易过程，然后完成购买和支付。第43页，讲稿共48张，创作于星期日HOME地铁电子车票地铁电子车票手机付费直接将芯片装在手机付费直接将芯片装在手机付费直接将芯片装在手机付费直接将芯片装在手机内的方式，手机可以手机内的方式，手机可以手机内的方式，手机可以手机内的方式，手机可以和储值票一样使用，用手和储值票一样使用，用手和储值票一样使用，用手和储值票一样使用，用手机即可直接过机即可直接过机即可直接过机即可直接过AGMAGMAGMAGM，可以，可以，可以，可以购单程票，可以通过移动购单程票，可以通过移动购单程票，可以通过移动购单程票，可以通过移动支付帐户充值；支付帐户充值；支付帐户充值；支付帐户充值；第44页，讲稿共48张，创作于星期日HOME目前，日本目前，日本目前，日本目前，日本NTTNTTNTTNTT的的的的DoCoMoDoCoMoDoCoMoDoCoMo已推出这种已推出这种已推出这种已推出这种手机，手机付费在轨道交通的应用手机，手机付费在轨道交通的应用手机，手机付费在轨道交通的应用手机，手机付费在轨道交通的应用即将进入实施阶段；韩国的移动通即将进入实施阶段；韩国的移动通即将进入实施阶段；韩国的移动通即将进入实施阶段；韩国的移动通信运营商也打算将信运营商也打算将信运营商也打算将信运营商也打算将“汉城通汉城通汉城通汉城通”T-T-T-T-MoneyMoneyMoneyMoney应用放到手机上，一方面作应用放到手机上，一方面作应用放到手机上，一方面作应用放到手机上，一方面作为用户身份识别，另一方面是要用为用户身份识别，另一方面是要用为用户身份识别，另一方面是要用为用户身份识别，另一方面是要用于无线移动支付。国内广州和重庆于无线移动支付。国内广州和重庆于无线移动支付。国内广州和重庆于无线移动支付。国内广州和重庆已经开始试点。已经开始试点。已经开始试点。已经开始试点。地铁电子车票地铁电子车票第45页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID的发展瓶颈的发展瓶颈隐私权问题隐私权问题:道高一尺，魔高一丈道高一尺，魔高一丈失业问题失业问题:流程自流程自动动化，人力化，人力缩减缩减技术技术的突破的突破:读取无法读取无法百分百百分百成本的降低成本的降低:尚未大量使用，尚未大量使用，制造制造成本高成本高。目前，仅一个。目前，仅一个RFID电子标签的价格，从几毛到几十块不等，是条形电子标签的价格，从几毛到几十块不等，是条形码价格的几十、上百倍。成本差距，严重阻碍了码价格的几十、上百倍。成本差距，严重阻碍了RFID技术的普及。技术的普及。国际标准国际标准的制定的制定与与推行推行:不同不同制造制造商所商所开发开发的的Tag的的通信协通信协议议，适用于适用于不同的不同的频率频率，且封包格式不，且封包格式不同同。第46页，讲稿共48张，创作于星期日HOMERFID未来应用前景未来应用前景轨道交通领域轨道交通领域1.客流信息采集客流信息采集（是否借鉴（是否借鉴ETC系统，采集上下车人数）系统，采集上下车人数）2.乘客定位及出行路径识别乘客定位及出行路径识别第47页，讲稿共48张，创作于星期日HOME感谢大家观看第48页，讲稿共48张，创作于星期日