[推荐]RFID面面观——全面介绍RFID

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[LV.200]无线新星

发表于 2006-3-7 12:26 |显示全部楼层

本贴由本站收集整理，为适应中低端读者进行了撰改，如有差误，敬请指正。第一部分什么是RFIDRFID是什么？RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即无线射频识别，俗称电子标签。　　RFID技术？　　RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 　　埃森哲实验室首席科学家弗格森认为RFID是一种突破性的技术："第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。"　注：射频（Radio Freqency）是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。射频技术在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。      RFID具有识别速度快、可读写、安全性好的特点。       RFID的基本组成部分？　 RFID系统由三部分组成：   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；   阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；   天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。     RFID主要工作频率RFID使用ISM频段外，还有： 低频：125kHz,134kHz（在北美洲和南美洲以及在日本：<400kHz） 高频：6.78MHz、13.56MHz、40.68MHz、433.92MHz 超高频：860MHz～960MHz，其中915.0MHz在欧洲不使用 极高频：2.45GMHz、5.8GHz以及24.125GHz。　　RFID技术的基本工作原理　　标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。　 　　RFID技术的应用领域　　物流和供应管理 　　生产制造和装配 　　航空行李处理 　　邮件/快运包裹处理 　　文档追踪/图书馆管理 　　动物身份标识 　　运动计时 　　门禁控制/电子门票 　　道路自动收费      RFID技术的发展历程　 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。 　　在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下： 　　 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。 　　 RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。

[此贴子已经被作者于2006-3-18 11:56:30编辑过]

color, 电子标签, 读者, 工作

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[LV.200]无线新星

发表于 2006-3-7 12:52 |显示全部楼层

第二部分  RFID技术原理RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。系统组成和工作原理 最基本的RFID系统由三部分组成： 1. 标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。 2. 阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。 3. 天线：在标签和读取器间传递射频信号。 有些系统还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。 系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主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机构动作。<img title="图1. 电感耦合射频识别系统高频接口电路框图。" alt="" hspace="12" src="http://searchmobilecomputing.techtarget.com.cn/imagelist/05/09/a5ltth7xv2h0.GIF" align="right" vspace="12"/> 在耦合方式(电感-电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异，电感耦合系统的高频接口原理图如图1所示。 阅读器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与射频卡的通信过程(主-从原则)；信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法，对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和解密，以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。 射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。目前，长距离射频识别系统的价格还很贵，因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、天线方向、阅读器和射频卡的耦合度，以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。大多数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的40%～80%。 <a class="f1"><div class="guanggao"></div>　　射频标签    　　射频标签就是含有物品唯一标识体系的编码的标签。这种唯一标识体系包括产品电子代码EPC、泛在识别号UCODE、车辆识别代码VIN、国际证券标识号ISIN、以及IPv6等等。</a><div class="guanggao"></div>　　射频标签    　　射频标签就是含有物品唯一标识体系的编码的标签。这种唯一标识体系包括产品电子代码EPC、泛在识别号UCODE、车辆识别代码VIN、国际证券标识号ISIN、以及IPv6等等。<div class="guanggao"></div>　　射频标签    　　射频标签就是含有物品唯一标识体系的编码的标签。这种唯一标识体系包括产品电子代码EPC、泛在识别号UCODE、车辆识别代码VIN、国际证券标识号ISIN、以及IPv6等等。<div class="guanggao"></div>　　射频标签    　　射频标签就是含有物品唯一标识体系的编码的标签。这种唯一标识体系包括产品电子代码EPC、泛在识别号UCODE、车辆识别代码VIN、国际证券标识号ISIN、以及IPv6等等。　    其中，产品电子代码(EPC)是全球产品代码的一个分支，它可以识别视野之外的目标。电子产品代码并不仅仅是一个无线电波条形码，它包含著一系列的数据和信息，象产地，日期代码和其他关键的供应信息，这些信息储存在一个小的硅片中，利用标签，解读器和计算机的联网，生产者和零售商就可以随时了解精确的产品和库存信息。    　射频标签根据商家种类的不同能储存从512字节到4兆不等的数据。标签中储存的数据是由系统的应用和相应的标准决定的。例如，标签能够提供产品生产，运输，存储情况，也可以辨别机器，动物和个体的身份。这些类似于条形码中存储的信息。标签还可以连接到数据库，存储产品库存编号，当前位置，状态，售价，批号的信息。相应的，射频标签在读取数据时不用参照数据库可以直接确定代码的含义。    　目前，射频标签价格根据标签种类和应用价格从30美分到50美元不等，总的来说，用在高档产品中的智能标签在50美分以上，主动标签要贵的多，带有复杂灵敏元件的价格在100美元以上。   　射频标签的目的是使用一种统一标准的电子产品代码，使产品在不同领域都能被辨识。　　射频阅读器    　　在RFID系统中，信号接收设备一般叫做阅读器（或读卡器）。阅读器的基本功能就是提供与标签进行数据传输的接口。       射频卡的标准及分类 目前生产RFID产品的很多公司都采用自己的标准，国际上还没有统一的标准。目前，可供射频卡使用的几种标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。<img title="图2. 阅读器的控制单元电路框图。" alt="" hspace="12" src="http://searchmobilecomputing.techtarget.com.cn/imagelist/05/09/bc76b6q29n16.GIF" align="right" vspace="12"/> 按照不同得方式，射频卡有以下几种分类： 1. 按供电方式分为有源卡和无源卡。有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡短，但寿命长且对工作环境要求不高。 2. 按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种，中频射频卡频率主要为13.56MHz，高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统；高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。 3. 按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中，距离更远(可达30米)。 4. 按作用距离可分为密耦合卡(作用距离小于1厘米)、近耦合卡(作用距离小于15厘米)、疏耦合卡(作用距离约1米)和远距离卡(作用距离从1米到10米，甚至更远)。 5. 按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。 　　射频天线    　     　在RF装置中，工作频率增加到微波区域的时候，天线与标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这需要仔细的设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。本文考虑的频带是435MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz，在零售商品中使用。    　天线必须：足够的小以至于能够贴到需要的物品上； 有全向或半球覆盖的方向性； 提供最大可能的信号给标签的芯片； 无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配； 具有鲁棒性； 非常便宜。      在选择天线的时候的主要考虑是：天线的类型 天线的阻抗： 在应用到物品上的RF的性能； 在有其他的物品围绕贴标签物品时的RF性能。              可能的选择    　这里有两种使用方式：一）贴标签的物品被放在仓库中，有一个便携装置，可能是手持式，询问所有的物品，并且需要它们给予信息反馈信息；二）在仓库的门口安装读卡设配，询问并记录进出物品。还有一个主要的选择是有源标签还是无源标签[1],[2]。         可选的天线    　在435 MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz频率是用的RFID系统中，可选的天线有几种，见下表，它们重点考虑了天线的尺寸。这样的小天线的增益是有限的，增益的大小取决于辐射模式的类型，全向的天线具有峰值增益0到2dBi；方向性的天线的增益可以达到6dBi。增益大小影响天线的作用距离。下表中的前三个种类的天线是线极化的，但是微带面天线可以使圆极化的，对数螺旋天线仅仅是圆极化的。由于RFID标签的方向性是不可控的，所以读卡机必须是圆极化的。一个圆极化的标签天线可以产生3dB 以强的信号。         阻抗问题    　为了最大功率传输，天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗匹配。几十年来，设计天线与50 或70欧姆的阻抗匹配，但是可能设计天线具有其他的特性阻抗。例如，一个缝隙天线可以设计具有几百欧姆的阻抗。一个折叠偶极子的阻抗可以是一做个标准半波偶极子阻抗的20倍。印刷贴片天线的引出点能够提供一个很宽范围的阻抗(通常是40 到100欧姆)。选择天线的类型，以至于它的阻抗能够和标签芯片的输入阻抗匹配是十分关键的。另一个问题是其他的与天线接近的物体可以降低天线的返回损耗。对于全向天线，例如双偶极子天线，这个影响是显著的。改变双偶极子天线和一听番茄酱的间距做了一些实际测量，显示了一些变化，见图4和图5。其他的物体也有相似的影响。此外是物体的介电常数，而不是金属，改变了谐振频率。一塑料瓶子水降低了最小返回损耗频率16%。当物体与天线的距离小于62.5mm的时候，返回损耗将导致一个3.0 dB的插入损耗，而天线的自由空间插入损耗才0.2dB。可以设计天线使它与接近物体的情况相匹配，但是天线的行为对于不同的物体和不同的物体距离而不同。对于全向天线是不可行的，所以设计方向性强的天线，它们不受这个问题的影响。        辐射模式    　在一个无反射的环境中测试了天线的模式，包括了各种需要贴标签的物体，在使用全向天线的时候性能严重下降。圆柱金属听引起的性能下降是最严重的，在它与天线距离50mm的时候，反回的信号下降大于20dB (见图6)。天线与物体的中心距离分开到100—150mm的时候，反回信号下降约10 到12dB。在与天线距离100mm的时候，测量了几瓶水（塑料和玻璃），见图7，反回信号降低大于10dB。在蜡纸盒的液体，甚至苹果上做试验得到了类似的结果。        局部结构的影响    　在使用手持的仪器的时候，大量的其他临近物体的使读卡机天线和标签天线的辐射模式严重失真。这可以对于2.45GHz的工作频率计算，假设一个代表性的几何形状，见图8,9,10，和自由空间相比，显示返回信号降低了10dB，在双天线同时使用的时候，比预料的模式下降的更多。图11和图12是在一个天线前的一个横截平面的接收信号等高线图，显示了严重的失真。在仓库的使用环境下，一个物品盒子具有一个标签会有问题，几个标签贴在一个盒子上以确保所有时候都有一个标签是可以看见的。便携系统的使用有几个天线的问题。每个盒子两个天线足够适合门禁装置探测，这样局部结构的影响变得不再重要，因为门禁装置的读卡机天线被固定在仓库的出入，并且直接指向贴标签的物体。       距  离   　 RFID天线的增益和是否使用有源的标签芯片将影响系统的使用距离。乐观的考虑，在电磁场的辐射强度符合UK的相关标准时，2.45GHz 的无源情况下，全波整流，驱动电压不大于3伏，优化的RFID天线阻抗环境(阻抗 200 或300欧姆)，使用距离大约是1米[3]。如果使用WHO限制[4]则更适合于全球范围的使用，但是作用距离下降了一半。这些限制了读卡机到标签的电磁场功率。作用距离随着频率升高而下降。如果使用有源芯片作用距离可以达到5到10米。        总  结    　全向天线应该避免在标签中使用，然而是可以使用方向性天线，它具有更少的辐射模式和返回损耗的干扰。天线类型的选择必须使它的阻抗与自由空间和ASIC匹配。在一个仓库中使用天线好像是不可行的，除非使用有源标签，但是在任何情况下，仓库内的天线辐射模式将严重失真。一个门禁系统的使用将是好的选择，可以使用短作用距离的无源标签。当然门禁系统比手持的仪器昂贵，但是手持仪器工作人员需要使用它到仓库搜寻物品，人员费用同样昂贵。在门禁系统中，每一个物品盒子，仅需要2个而不是4个或6个RFID标签。 <a class="f1"></a>

[此贴子已经被作者于2006-3-7 13:46:17编辑过]

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发表于 2006-3-7 13:49 |显示全部楼层

第三部分　RFID标准由于RFID的应用牵涉到众多行业，因此其相关的标准盘根错节，非常复杂。从类别看，RFID标准可以分为以下四类：技术标准（如RFID技术、IC卡标准等）；数据内容与编码标准（如编码格式、语法标准等）；性能与一致性标准（如测试规范等）；应用标准（如船运标签、产品包装标准等）。 具体来讲，RFID相关的标准涉及电气特性、通信频率、数据格式和元数据、通信协议、安全、测试、应用等方面。 与RFID技术和应用相关的国际标准化机构主要有：国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）、世界邮联（UPU）。此外还有其他的区域性标准化机构（如EPC global、UID Center、CEN）、国家标准化机构（如BSI、ANSI、DIN）和产业联盟（如ATA、AIAG、EIA）等也制定与RFID相关的区域、国家、或产业联盟标准，并通过不同的渠道提升为国际标准。 <center><img src="http://www.rfidworld.com.cn/jswk/admin/200572281136673.jpg" alt=""/></center>主要技术标准体系 目前RFID存在三个主要的技术标准体系，总部设在美国麻省理工学院（MIT）的Auto-ID Center（自动识别中心）、日本的Ubiquitous ID Center （泛在ID中心，UIC）和ISO标准体系。 EPC Global EPC Global是由美国统一代码协会（UCC）和国际物品编码协会（EAN）于2003年9月共同成立的非营利性组织，其前身是1999年10月1日在美国麻省理工学院成立的非营利性组织Auto-ID中心。 Auto-ID中心以创建“物联网”(Internet of Things)为使命，与众多成员企业共同制订一个统一的开放技术标准。旗下有沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业，同时有IBM、微软、飞利浦、Auto-IDLab等公司提供技术研究支持。 目前EPC Global已在加拿大、日本、中国等国建立了分支机构，专门负责EPC码段在这些国家的分配与管理、EPC相关技术标准的制定、EPC相关技术在本国的宣传普及以及推广应用等工作。 EPC Global“物联网”体系架构由EPC编码、EPC标签及读写器、EPC中间件、ONS服务器和EPCIS服务器等部分构成。 EPC赋予物品惟一的电子编码，其位长通常为64位或96位，也可扩展为256位。对不同的应用规定有不同的编码格式，主要存放企业代码、商品代码和序列号等。最新的GEN2标准的EPC编码可兼容多种编码。 EPC中间件对读取到的EPC编码进行过滤和容错等处理后，输入到企业的业务系统中。它通过定义与读写器的通用接口（API）实现与不同制造商的读写器兼容。 ONS服务器根据EPC编码及用户需求进行解析，以确定与EPC编码相关的信息存放在哪个EPCIS服务器上。 EPCIS服务器存储并提供与EPC相关的各种信息。这些信息通常以PML的格式存储，也可以存放于关系数据库中。 Ubiquitous ID 日本在电子标签方面的发展，始于20世纪80年代中期的实时嵌入式系统TRON。T-Engine是其中核心的体系架构。 在T－Engine论坛领导下，泛在ID中心于2003年3月成立，并得到日本政府经产省和总务省以及大企业的支持，目前包括微软、索尼、三菱、日立、日电、东芝、夏普、富士通、NTT DoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量级企业。 泛在ID中心的泛在识别技术体系架构由泛在识别码（uCode）、信息系统服务器、泛在通信器和ucode解析服务器等四部分构成。 uCode采用128位记录信息，提供了340×1036编码空间，并可以以128位为单元进一步扩展至256、384或512位。uCode能包容现有编码体系的元编码设计，可以兼容多种编码，包括JAN、UPC、ISBN、IPv6地址，甚至电话号码。uCode标签具有多种形式，包括条码、射频标签、智能卡、有源芯片等。泛在ID中心把标签进行分类，设立了9个级别的不同认证标准。 信息系统服务器存储并提供与ucode相关的各种信息。 uCode解析服务器确定与uCode相关的信息存放在哪个信息系统服务器上。uCode解析服务器的通信协议为uCodeRP和eTP，其中eTP是基于eTron（PKI）的密码认证通信协议。 泛在通信器主要由IC标签、标签读写器和无线广域通信设备等部分构成，用来把读到的uCode送至uCode解析服务器，并从信息系统服务器获得有关信息。 ISO标准体系 国际标准化组织（ISO）以及其他国际标准化机构如国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）等是RFID国际标准的主要制定机构。大部分RFID标准都是由ISO（或与IEC联合组成）的技术委员会（TC）或分技术委员会（SC）制定的。 RFID主要标准简介 RFID系统主要由数据采集和后台应用系统两大部分组成。目前已经发布或者正在制定中的标准主要是与数据采集相关的，主要有电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、电子标签与读写器的性能和一致性测试规范,以及电子标签的数据内容编码标准等。后台应用系统目前并没有形成正式的国际标准，只有少数产业联盟制定了一些规范，现阶段还在不断演变中。 电子产品编码标准 RFID是一种只读或可读写的数据载体，它所携带的数据内容中最重要的是惟一标识号。因此，惟一标识体系以及它的编码方式和数据格式，是我国电子标签标准中的一个重要组成部分。 惟一标识号广泛应用于国民经济活动中，例如我国的公民身份证号、组织机构代码、全国产品与服务统一代码扩展码、电话号、车辆识别代号、国际证券号等。尽管国家多个部委在惟一标识领域开展了一系列的相关研究工作，但与发达国家相比，我国的惟一标识体系总体上处于发展的起步阶段，正在逐步完善中。 1.产品电子代码 EPC EPC是由EPC global组织、各应用方协调一致的编码标准，可以实现对所有实体对象（包括零售商品、物流单元、集装箱、货运包装等）的惟一有效标识。 EPC由一个版本号加上域名管理者、对象分类、序列号三段数据组成的一组数字。其中EPC的版本号标识EPC的长度或类型；域名管理者是描述与此EPC相关生产厂商的信息；对象分类记录产品精确类型的信息；序列号用于惟一标识货品单件。 EPC与目前应用最成功的商业标准EAN.UCC全球统一标识系统是兼容，成为EAN.UCC系统的一个重要组成部分，是EAN.UCC系统的延续和拓展，是EPC系统的核心与关键。 2.EAN.UCC EAN国际物品编码协会成立于1977年，是基于比利时法律规定建立的一个非营利性国际组织，总部设在比利时首都布鲁塞尔。EAN目的是建立一套国际通行的全球跨行业的产品、运输单元、资产、位置和服务的标识标准体系和通信标准体系，即“全球商业语言——EAN.UCC系统”。国际EAN的前身是欧洲物品编码协会，现主要负责除北美以外的EAN.UCC系统的统一管理及推广工作。目前，其会员遍及90多个国家和地区，全世界已有约90万家公司、企业通过各国或地区的编码组织加入到EAN.UCC系统中来。近几年，国际EAN加强了与美国统一代码委员会（UCC）的合作，先后两次达成EAN/UCC联盟协议，以共同开发、管理EAN.UCC系统。 3.GB 18937 (NPC) 强制性国家标准 GB 18937《全国产品与服务统一标识代码编制规则》规定了全国产品与服务统一代码（NPC）的适用范围、代码结构及其表现形式，由国务院标准化行政主管部门于2003年2月2日颁布，2003年4月16日正式实施。 全国产品与服务统一代码是按照《全国产品与服务统一标识代码编制规则》国家标准要求编制的全国产品与服务统一标识代码，目前已经用于电子设备、食品、建材、汽车、石油化工、农业、专业服务等领域。 根据国内外对海量赋码对象进行赋码的一般规律，全国产品与服务统一代码按照全数字、最长不超过十四位、便于维护机构维护和管理的原则设计，由十三位数字本体代码和一位数字校验码组成，其中本体代码采用序列顺序码或顺序码。 通信标准 RFID的无线接口标准中最受注目的是ISO/IEC 18000系列协议，涵盖了从125KHz到2.45GHz的通信频率，识读距离由几厘米到几十米，其中主要是无源标签但也有用于集装箱的有源标签。 近距离无线通信（NFC）是一项让两个靠近（近乎接触）的电子装置以13.56MHz频率通信的RFID应用技术。由诺基亚、飞利普和索尼创办的近距离无线通信论坛（NFC Forum）起草了相关的通信和测试标准，让消费类电子设备（尤其是手机）与其他的网络产品或电脑外设进行通信和数据交换。该标准还与ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693非接触式IC卡兼容。目前，已经有支持NFC功能的手机面世，可以用手机来阅读兼容ISO/IEC 14443 Type A或Sony FeliCa 的非接触式IC卡或电子标签。 超宽带无线技术（UWB）是一种直接以载波频率传送数据的通信技术。以UWB作为射频通信接口的电子标签可实现半米以内的精确定位。这种精确定位功能方便实现医院里的贵重仪器和设备管理、大楼或商场里以至奥运场馆内的人员管理。 无线传感器网络是另一种RFID技术的扩展。传感器网络技术的对象模型和数字接口已经形成产业联盟标准IEEE 1451。该标准正进一步扩展，提供基于射频的无线传感器网络，相关标准草案1451.5正在草议中。有关建议将会对现有的ISO/IEC 18000系列RFID标准，以及ISO/IEC 15961、ISO/IEC 15862读写器数据编码内容和接口协议进行扩展。 频率标准 RFID标签与阅读器之间进行无线通信的频段有多种，常见的工作频率有135kHz以下、13.56MHz、860～928MHz (UHF)、2.45GHz及5.8GHz等。 低频系统工作频率一般低于30MHz，典型的工作频率有125KHz、225KHz、13.56MHz等，这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为10cm）、电子标签外形多样（卡状、环状、钮扣状、笔状）、阅读天线方向性不强等。 高频系统一般指其工作频率高于400MHz，典型的工作频段有915MHz、2.45gHz、5.8gHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远（可达几米至十几米），适应物体高速运动性能好，外形一般为卡状，阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。 各种频段有其技术特性和适合的应用领域。低频系统使用最广，但通信速度过慢，传输距离也不够长；高频系统通信距离远，但耗电量也大。短距离的射频卡可以在一定环境下替代条码，用在工厂的流水线等场合跟踪物体。长距离的产品多用于交通系统，距离可达几十米，可用在自动收费或识别车辆身份等场合。 应用标准 RFID在行业上的应用标准包括动物识别、道路交通、集装箱识别、产品包装、自动识别等。 我国RFID标准的制定与推广 国内RFID技术与应用的标准化研究工作起步比国际上要晚4～5年时间，2003年2月国家标准化委员会颁布强制标准《全国产品与服务统一代码编码规则》，为中国实施产品的电子标签化管理打下基础，并确定首先在药品、烟草防伪和政府采购项目上实施。此外，我国正在制定的RFID领域技术标准是采用了ISO/IEC 15693系列标准，该系列标准与ISO/IEC 18000-3相对应，均在13.56MHz的频率下工作，前者以卡的形式封装。目前，在这一频率下工作的电子标签技术已相对成熟。 在充分照顾我国国情和利用我国优势的前提下，应该参照或引用ISO、IEC、ITU等国际标准并做出本地化修改，这样能尽量避免引起知识产权争议，掌握国家在电子标签领域发展的主动权。 RFID的广泛应用蕴藏着巨大的产业利益、还涉及国家安全利益、信息控制利益等，在这一点上我国政府主管部门应高度关注。我国应全面部署电子标签标准体系，尤其应重视编码体系、频率划分以及与知识产权有关的技术和应用，并推出具有我国自主知识产权的标准，特别是在解决安全、防伪、识别、管理等应用领域。

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发表于 2006-3-7 13:51 |显示全部楼层

图： ISO/IEC已制定的RFID相关标准

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发表于 2006-3-7 13:54 |显示全部楼层

第四部分  RFID相关问题解答RFID的组成部分是什么？ 1.标签_标签也被称为电子标签或职能标签，它是内存带有天线的芯片，芯片中存储有能够识别目标的信息。RFID标签具有持久性，信息接收传播穿透性强，存储信息容量大、种类多等特点。有些RFID标签支持读写功能，目标物体的信息能随时被更新。2.解读器_分为手持和固定两种，由发送器，接收仪，控制模块和TRANSCEIVER组成，TRANSCEIVER和控制计算机或PLC连接从而实现它的沟通功能。解读器也有天线接收和传输信息。3.数据传输和处理系统什么是同时识别功能？标签上的数据是通过射频/无线电波的形式发送，并不要求目标物体在视野范围之内，加上处理数据块的特点，解读器能够达到每秒钟辨认1000个标签的速度。大多数RFID系统能够同时收集到天线范围内的大量标签数据。这种特性被称为同时识别功能。 RFID的工作原理是什么？解读器通过接收标签发出的无线电波接收读取数据。最常见的是被动射频系统，当解读器遇见RFID标签时，发出电磁波，周围形成电磁场，标签从电磁场中获得能量激活标签中的微芯片电路，芯片转换电磁波，然后发送给解读器，解读器把它转换成相关数据。控制计算器就可以处理这些数据从而进行管理控制。在主动射频系统中，标签中装有电池在有效范围内活动。 RFID的优势是什么？ RFID通过自动的方式迅速简便无误的获得关于产品，地点，时间，交易的信息。不用接触，看见目标，即使物品被牢固包装或是环境不适，也不会影响它的识别功能。这是它有别于条形码的一大特点。另外，RFID并不仅仅是代码，它能够读写数据，能够在处理系统中储存资料，并可以将其连接到PC或PLC网络上。RFID能够提高数据质量，货物管理，资料持久保存等。RFID在供货链中的运用能够提高管理，加强终端对终端的连接。RFID的运作不需要人工介入，它无线运作，具有读写功能。 RFID是一种新发明吗？ RFID于二战期间就产生了，由於其成本昂贵一直没有能在商务应用中普及。直到近些年，人们才注意到RFID。如果射频标签的成本能被大大降低，它就能解决条形码所不能解决的很多问题。射频波能够穿透大多数的非金属材料，因此即使在防水的塑料包装中，它也能发挥作用。同时，射频标签能够储存任何一种产品的信息，并且具有良好的持久性。既然RFID有这么多的优势，为什么并不是所有公司都在使用它？很多公司已经投资于RFID系统中，利用它的优势。但是投资使用RFID仅仅限於货物在本公司内部流通时。这是因为除非A和B两个公司使用同一种RFID系统，由A公司储存在射频标签中的信息才能被B公司读取。但是，目前大多数公司都没有使用内控型品质管制，而RFID系统只有在内控型品质管制的公司才能发挥它的优势。另外一个原因就是成本，RFID阅读器价格在1000美元以上，公司需要上万个阅读器才能满足所有工厂，仓库，店铺的需要。这么昂贵的价格对於市场上形形色色价值只有几美元的商品来说，使用射频系统是不现实的。被动，半主动和主动射频系统有什么区别？主动射频系统利用标签中的内置电源在标签周围形成有效活动区，标签能够主动获得位置很低或高处以及距离较远的射频，并传送到解读器中。被动系统中，由解读器发出射频激活标签，被动系统需要较强的射频信号，所以当解读器和标签距离较近时才能发挥作用。半主动系统使用内部能量监测周围环境，但也需要解读器发出射频激活标签发出信号。半主动和被动的区别是半自动系统中有内部能量，标签能够发挥其他作用，例如监测周围环境的温度，震荡情况等，也可以扩展射频活动范围。什么是电子产品代码标签？电子产品代码是全球产品代码的发展，可以识别视野之外的目标。电子产品代码并不仅仅是一个无线电波条形码，它包含著一系列的数据和信息，象产地，日期代码和其他关键的供应信息，这些信息储存在一个小的硅片中，利用标签，解读器和计算机的联网，生产者和零售商就可以随时了解精确的产品和库存信息。 RFID标签的价格是多少？射频标签价格根据标签种类和应用价格从30美分到50美元不等，总的来说，用在高档产品中的智能标签在50美分以上，主动标签要贵的多，带有复杂灵敏元件的价格在100美元以上。射频标签能用于金属物体吗？能用于含水成分较高的物品吗？可以。无线电波会从金属物体上反射回来，会被水吸收。这会使跟踪金属物体或是含水较高的物体产生困难。但是精心设计的系统能解决这些问题。只读和读写标签有什么区别？内存有读写微芯片的标签，可以在现有信息的基础上增加信息，应用在某些专业领域，但是由於它比只读芯片贵得多，对於价值不高的商品来说，就不太现实。一些只读芯片在产品生产时就储存有信息，不能再做更改。什么叫标签冲突？解读器在同时读取多个标签发射回来的信息会产生标签冲突的问题，商家采用不同的系统使得标签一次发回一个信息。解读器又能同时读取多个标签，所以，所有的标签能同时被读取。射频标签能储存多少信息？标签根据商家种类的不同能储存从512字节到4兆不等的数据。标签中储存的数据是由系统的应用和相应的标准决定的。例如，标签能够提供产品生产，运输，存储情况，也可以辨别机器，动物和个体的身份。这些类似于条形码中存储的信息。标签还可以连接到数据库，存储产品库存编号，当前位置，状态，售价，批号的信息。相应的，射频标签在读取数据时不用参照数据库可以直接确定代码的含义。射频标签可以和传感器连接吗？可以，射频标签已经和许多传感器连接了，包括能记录温度，湿度的。当环境条件发生变化时，标签能够得到提示，尤其是当变化对物品的储存和使用有重要影响时。应答器，智能标签，射频标签有什么区别？最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由於射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。智能标签确切的说是射频标签的一种创新，由具有粘性的标签和超薄射频标签组成。智能标签将射频技术和方便灵活的标签印刷优点结合起来，具有读写功能的智能标签能被多次编程，遵循标签最初制作时的编码规律。哪种标签适合我的客户的产品？标签能在有水的环境下正常工作吗？金属会破坏它的功能吗？在什么温度下它能正常工作？含水量较高的产品，金属物品，很高或是很低的温度对於标签的工作都会是一项挑战。但是经过精心设计的系统能克服这些缺点，因此根据应用功能和对象的不同，标签的种类也大相径庭。射频标签的目的是使用一种统一标准的电子产品代码，使产品在不同领域都能被辨识。

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发表于 2006-3-7 14:04 |显示全部楼层

第五部分  RFID市场与应用分析RFID目前的应用领域：<ul><li>门禁：人员出入门禁监控、管制和人事管理</li><li>货物管理：航空运输的行李识别，存货、物流运输管理</li><li>废物处理：工厂的物料清点、物料控制系统</li><li>医疗应用：医院的病历系统、危险或管制的生化物品管理</li><li>交通运输：高速公路的收费系统</li><li>防盗应用：超市、图书馆或书店的防盗窃管理</li><li>动物监控：畜牧动物管理、动物识别、野生动物生态追踪</li><li>自动控制：汽车、家电、电子业的组装生产等</li><li>联合票证：联合多种用途的智慧型储值卡等</li></ul>任何一个产品都有其缺点，RFID在目前看来缺点更多，并且足以影响到其广泛推广。RFID的缺点：<ul><li>技术不成熟、成本高昂</li><li>读取速率不统一、识别率低。RFID目前的读取失败率大约为25%</li></ul>FedEx和UPS等巨头未大批量推广RFID，都因他们认为RFID远不能替代目前廉价的条形码技术。RFID市场预测：AMR市场研究公司（AMR Research）——2006年各公司在RFID的投入半达到19亿美元，2009年增长至42亿美元。 Soreon Research——欧洲RFID市场将会出现大幅增长，在2008年将会增至44.5亿英镑，是目前7.12亿美元的六倍多。 Research & Markets——2008年RFID欧洲市场将有望增长到25亿欧元（30亿美元），而2004年是4亿欧元（4.82亿美元）。 Juniper调查公司——2007年的欧洲RFID市场为11亿欧元。 水清木华研究中心——中国RFID标签需求量2010年将达55亿只，市场达44亿人民币。 IDTechEx——2010年123.5亿美元。 F&S公司——2009年达到100亿美元。 注：各机构预测值相差大，RFID标签售价分歧是影响之一。RFID在中国的机会RFID是靠国际零售物流巨头推进的，沃尔玛集团对RFID的推动功不可没。在中国，有海尔集团、中铁快运、杭州卷烟等已进行了应用。中国作为世界制造业基地，潜力不可低估。然而，国人素以低廉产品面世，RFID如果不积极降低成本，在中国只有被束之高阁，像条形码一样应用还有很长时间。2005年中国相继成立RFID产业联盟和RFID论坛等，政府并给予了一定支持。RFID应用分析RFID目前面临诸多挑战，要在全球大规模应用，替低条形码技术必须务必要解决如下问题：1.制订全球统一标准     只有制订全球统一的频率、技术和数据结构，才能保证RFID的生命力。 2.提高可靠性 3.降低成本 4.形成完善的产业化链条无疑，RFID有着一个光明的未来，作为中国产业者任重而道远，应对RFID主动出击，抢领国际高端市场，站在标准之上说话。第六部分  相关资料下载RFID标准：ISO-IEC 18000-1.pdf ISO-IEC 18000-3.pdf ISO-IEC 18000-7.pdf ISOIEC14443-1.pdf ISOIEC14443-2.pdf ISOIEC14443-3.pdf ISOIEC14443-4.pdfRFID资料：TI公司RFID天线设计资料.pdfRFID书籍：《射频识别（RFID）技术——无线电感应的应答器和非接触式IC卡的原理与应用》.rar以上资料请到本站FTP下载,Anywlan\RFID目录。暂时上传这么多。

[此贴子已经被作者于2006-3-18 11:54:33编辑过]