RFID射頻識別技術和應用3

1、現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術 RFID（射頻識別）（射頻識別） (Radio Frequency Identification)現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術目錄目錄RFIDRFID射頻識別技術射頻識別技術RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類東芝東芝SPRiNTSPRiNT技術技術RFIDRFID射頻技術遇到的困難射頻技術遇到的困難RFIDRFID射頻識別技術的應用射頻識別技術的應用現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFID RFID 射頻識別技術射頻識別技術 日本東芝公司聲稱通過它新的無線日本東芝公司聲稱通過它新的無線標簽系統(tǒng)已經(jīng)提高了筆記本生產(chǎn)廠商的標簽系統(tǒng)已經(jīng)提高了筆記本生產(chǎn)廠商的效

2、率水平。該系統(tǒng)的建立將引發(fā)一場新效率水平。該系統(tǒng)的建立將引發(fā)一場新的技術革新，這無論對它自己還是它的的技術革新，這無論對它自己還是它的競爭對手們都是一個好消息。競爭對手們都是一個好消息。 如今工廠標記貨物變得越來越普遍，如今工廠標記貨物變得越來越普遍，東芝公司的位于東芝公司的位于德國德國雷根斯堡雷根斯堡的筆記本的筆記本裝配廠是第一家為其產(chǎn)品完全裝備裝配廠是第一家為其產(chǎn)品完全裝備RFID系統(tǒng)系統(tǒng)的工廠，這套系統(tǒng)將使其處在行業(yè)的工廠，這套系統(tǒng)將使其處在行業(yè)的頂尖地位。的頂尖地位?，F(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFID RFID 射頻識別技術射頻識別技術現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFID RFID 射頻識別

3、技術射頻識別技術 RFID的英文全稱是的英文全稱是Radio Frequency Identification，射頻識別，射頻識別，又稱電子標簽，無線射頻識別，感應式電子晶片，近接卡、感應卡、又稱電子標簽，無線射頻識別，感應式電子晶片，近接卡、感應卡、非接觸卡、電子條碼。非接觸卡、電子條碼。 RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。作于各種惡劣環(huán)境。 RFID技術可識別高速運動物體并可同時識

4、別多個標簽，技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽， 操作快操作快捷方便。捷方便。 短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。身份等。 現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFID RFID 射頻識別技術射頻識別技術 RFID RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場技術的基本工作原理并不復雜

5、：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive TagPassive Tag，無，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active TagActive Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。 現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFID RFID 射頻識別技術射頻識別技

6、術n常用名詞： nRFID 射頻識別；一種利用無線射頻進行非接觸雙向通信的識別方式nTag 電子標簽；nReader 讀寫器；nAntenna 天線n發(fā)展歷史：n二戰(zhàn)時期出現(xiàn)n 70年代開始應用n 90年代大規(guī)模應用n 90年代末EPC的提出現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFIDRFID射頻識別技術的優(yōu)勢射頻識別技術的優(yōu)勢l 多目標識別多目標識別l 運動目標識別運動目標識別l 遠距離目標識別遠距離目標識別l 抗潮濕抗潮濕l 抗灰塵抗灰塵l 抗煙霧抗煙霧現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術目錄目錄RFIDRFID射頻識別技術射頻識別技術RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類東芝東芝SPRiN

7、TSPRiNT技術技術RFIDRFID射頻技術遇到的困難射頻技術遇到的困難RFIDRFID射頻識別技術的應用射頻識別技術的應用現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFID標簽標簽讀寫器讀寫器天線天線中間件中間件應用應用軟件軟件 RFID RFID 射頻識別技術基本組成射頻識別技術基本組成現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類RFID標簽標簽俗稱電子標簽，也稱應答器（俗稱電子標簽，也稱應答器（tag, transponder, responder），根據(jù)），根據(jù)工作方式可分為主動式（有源）和被動式工作方式可分為主動式（有源）和被動式（無源）兩大類（無源）兩大類。

8、RFID標簽芯片的內部結構主要包括射頻前端、標簽芯片的內部結構主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分。存儲單元四部分。 讀寫器讀寫器也稱閱讀器、詢問器（也稱閱讀器、詢問器（reader, interrogator），是對），是對RFID標簽進行讀標簽進行讀/寫操作的設備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號寫操作的設備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。處理單元兩部分?，F(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術v天線天線（antenna）是）是RFID標簽和讀寫器之間標簽和讀寫器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無

9、線通訊連接的設備。備。v中間件（中間件（middleware）是一種面向消息的、）是一種面向消息的、可以接受應用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個可以接受應用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個或者多個讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應用或者多個讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應用軟件返回結果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。軟件返回結果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術v應用軟件應用軟件（application software）是直接）是直接面向面向RFID應用最終用戶的人機交互界面，協(xié)助應用最終用戶的人機交互界面，協(xié)助使用者完成對讀寫器的指令操作以及

10、對中間件的使用者完成對讀寫器的指令操作以及對中間件的邏輯設置，逐級將邏輯設置，逐級將RFID原子事件轉化為使用者原子事件轉化為使用者可以理解的業(yè)務事件，并使用可視化界面進行展可以理解的業(yè)務事件，并使用可視化界面進行展示示RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術低頻低頻135KHz以下以下高頻高頻13.56MHz超高頻超高頻860M960MHz微波微波2.4GRFIDRFID射頻識別技術分類射頻識別技術分類現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術無源無源RFID有源有源RFID半有源半有源RFIDRFID按照能源的供給方式按照能源的供給方式無源無源RFID讀寫距離近，

11、讀寫距離近，價格低價格低有源有源RFID可以提供可以提供更遠的讀寫距離更遠的讀寫距離的應用場合的應用場合但是需要電池供電，但是需要電池供電，成本要更高一些，成本要更高一些，適用于遠適用于遠有電池，有電池，僅供電路僅供電路工作工作RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術目錄目錄RFIDRFID射頻識別技術射頻識別技術RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類東芝東芝SPRiNTSPRiNT技術技術RFIDRFID射頻技術遇到的困難射頻技術遇到的困難RFIDRFID射頻識別技術的應用射頻識別技術的應用現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術東芝東芝SP

12、RiNTSPRiNT技術技術 短節(jié)距的短節(jié)距的RFID編碼技術編碼技術SPRiNT（ Short Pitch RFID Encoding Technology ）是東芝公司的一項專利產(chǎn)）是東芝公司的一項專利產(chǎn)品，該技術能削減品，該技術能削減RFID的成本。的成本。 東芝筆記本電腦的大部分部件都是東芝筆記本電腦的大部分部件都是在日本和中國的制造工廠生產(chǎn)出來的，在日本和中國的制造工廠生產(chǎn)出來的，這些部件隨后被運送到雷根斯堡（德這些部件隨后被運送到雷根斯堡（德意志聯(lián)邦共和國東南部城市）組裝，意志聯(lián)邦共和國東南部城市）組裝，組裝完后裝箱然后放到貨盤上，每個組裝完后裝箱然后放到貨盤上，每個貨盤上都有貨盤

13、上都有3636臺筆記本。用傳統(tǒng)的方臺筆記本。用傳統(tǒng)的方法每個箱子上架時都要手動掃描一次，法每個箱子上架時都要手動掃描一次，因此一個貨盤要掃描因此一個貨盤要掃描3636次，而采用次，而采用SPRiNTSPRiNT技術后每個貨盤只需掃描一次，技術后每個貨盤只需掃描一次，因而大大縮減了時間因而大大縮減了時間。 SPRiNT 現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術 東芝的過渡時期山西的條碼標簽打印東芝的過渡時期山西的條碼標簽打印機系列是世界上有能力成功打印機系列是世界上有能力成功打印RFIDRFID標標簽、標簽上的信息最直接的打印機。到簽、標簽上的信息最直接的打印機。到目前為止，目前為止，RFIDRFID標簽，必須

14、插入背后自標簽，必須插入背后自我不干膠標簽，以滿足可追溯性的要求，我不干膠標簽，以滿足可追溯性的要求，政府機構設置政府機構設置。 東芝東芝SPRiNTSPRiNT技術技術 雖然雖然RFIDRFID標簽的成本取決于數(shù)量，內標簽的成本取決于數(shù)量，內存和包裝，金額存和包裝，金額9696位位EPCEPC（電子產(chǎn)品代碼）（電子產(chǎn)品代碼）標記的熱轉移標簽，使企業(yè)可以打印條標記的熱轉移標簽，使企業(yè)可以打印條形碼，通常需花費形碼，通常需花費4040美分或以上的價錢。美分或以上的價錢。不過，采用東芝不過，采用東芝TECTEC的新的新SprintSprint技術，預技術，預期可以降低這項期可以降低這項RFIDRF

15、ID標簽的百分之五十標簽的百分之五十左右的成本。左右的成本?，F(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術 東芝歐洲的商業(yè)開發(fā)部經(jīng)理東芝歐洲的商業(yè)開發(fā)部經(jīng)理Rob McGregorRob McGregor說道：說道：“對于廣大制造商來對于廣大制造商來說，說， Sprint Sprint技術將成為一個里程碑，因為目前除了我們，沒有任何一家技術將成為一個里程碑，因為目前除了我們，沒有任何一家別的公司能夠提供一套完整的別的公司能夠提供一套完整的RFIDRFID解決方案。解決方案?！比欢夹g是在不斷更然而，技術是在不斷更新。目前，東芝新。目前，東芝TECTEC已經(jīng)著手開發(fā)已經(jīng)著手開發(fā)SprintSprint技術的下一代產(chǎn)

16、品技術的下一代產(chǎn)品SprintSprint Gen2Gen2。該技術能提供一個更先進的數(shù)據(jù)處理方法，可以將數(shù)據(jù)處理速度提高到該技術能提供一個更先進的數(shù)據(jù)處理方法，可以將數(shù)據(jù)處理速度提高到原來的兩倍。同時還能降低原來的兩倍。同時還能降低RFIDRFID在某些應用方面的成本。在某些應用方面的成本。 東芝東芝SPRiNTSPRiNT技術技術現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術目錄目錄RFIDRFID射頻識別技術射頻識別技術RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類東芝東芝SPRiNTSPRiNT技術技術RFIDRFID射頻技術遇到的困難射頻技術遇到的困難RFIDRFID射頻識別技術的應用射頻識

17、別技術的應用現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術Problem1PricePrice2Process3ChipsChips現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術PricevExpensivev1.Hardwarev2.Softwarev3.Implementation of RFID現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術 Manufacturing Processv一.硅片處理：v 減?。?50150微米v 劃片： 減小劃片槽P-subNWELLSTIPWELLPolyPR coatingPoly Mask NLDDN-LDDN-PKTN-LDDN-PKTP-LDD PR P-LDDP-PKTN+ PRN+N+P+ PRP+SABP

18、SGUSGContact plugPR CoatingMetal 1 maskMetal 1Metal 2 MaskMVIA1 MaskMetal 2現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術芯片封裝 天線制造現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術Service ProcedurevToshibas SPRiNT RFID tagging system will be equipped with a next-generation application infrastructure combiningvToshiba B-SX barcode printers with low-cost RFID tags, for lo

19、w-volume SME needs, as well as large volumes for international organisations.現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術ChipsvIn the Toshiba system, the chips are very close together sometimes 15 to 20mm apart. The problem with that is, when the chips pass a reader, you dont know what chip youre reading or what chip youre writing

20、 to.現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術目錄目錄RFIDRFID射頻識別技術射頻識別技術RFIDRFID射頻識別技術組成及分類射頻識別技術組成及分類東芝東芝SPRiNTSPRiNT技術技術RFIDRFID射頻技術遇到的困難射頻技術遇到的困難RFIDRFID射頻識別技術的應用射頻識別技術的應用現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的RFID應用領域（高頻、近距離）應用領域（高頻、近距離）v門禁等，身份識別門禁等，身份識別v 交通一卡通等，小額支付和電子錢包交通一卡通等，小額支付和電子錢包v 二代身份證等，法定證件二代身份證等，法定證件新興的新興的RFID應用領域（超高頻、遠距離）應用領域（超高頻、遠距離）v

21、 商品防偽，商品防偽，如酒、煙、貴重物品如酒、煙、貴重物品v 物流管理，物流管理，如大型超市、航空包裹、郵政包裹如大型超市、航空包裹、郵政包裹v 智能倉儲，智能倉儲，如大型倉庫、港口、碼頭、機場如大型倉庫、港口、碼頭、機場v 人員管理，人員管理， 如大型展會、大型景區(qū)、煤礦井下如大型展會、大型景區(qū)、煤礦井下v 食品藥品管理，食品藥品管理， 如食品安全、高危藥品如食品安全、高危藥品v 安全生產(chǎn)管理，安全生產(chǎn)管理，如危險物品如危險物品RFIDRFID的應用領域的應用領域現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術v商品防偽：商品防偽：偽造商品約占全球貿易的7 , 2004年涉及的實際市場價值達500 billion美

22、元（the International Chamber of Commerce) ；510的汽車備用輪胎是偽造的；在歐洲銷售的玩具中約12是偽造的；所有銷售藥品的58%是偽造的（World Health Organization, 2003.2)v現(xiàn)代物流與供應鏈管理：現(xiàn)代物流與供應鏈管理：物流成本占商品總成本約為1/3 （國外1015） ；全社會物流支出約占國民生產(chǎn)總值的26 （美國11.1%)v公共安全與產(chǎn)品質量管理：公共安全與產(chǎn)品質量管理：血液、藥品、飛機部件、軍需物品等高安全要求產(chǎn)品v生產(chǎn)過程管理與控制：生產(chǎn)過程管理與控制：汽車、服裝等制造企業(yè)、大型倉庫RFIDRFID的應用領域擴展的應用領域擴展現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術v 價值體現(xiàn)價值體現(xiàn)v 低成本低成本RFIDRFID應用的關鍵因素應用的關鍵因素現(xiàn)代制造技術現(xiàn)代制造技術標簽天線標簽天線單瓶級驗證單瓶級驗證 五糧液在酒瓶蓋上集成小型超高頻電子標簽，實現(xiàn)酒類防偽五糧液在酒瓶蓋上集成小型超高頻電子標簽，實現(xiàn)酒類防偽功能。功