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标题: RFID资料楼  [查看完整版帖子] [打印本页]

时间:  2006-7-13 15:22
作者: qqqq     标题: RFID资料楼

rfid现实和应用.pdf

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时间:  2006-7-13 15:27
作者: qqqq

RFID 天线设计.pdf

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时间:  2006-7-13 15:31
作者: qqqq

公交非接触IC卡读写器的应用设计

[摘要]目前我国引进的射频IC卡主要有PHILIPS公司的Mifaue和ATMEL公司的Temic卡。本文以PHILIPS公司的Mifaue卡为主、介绍城市公交自动售票IC卡读写器的实现方法。
采用PHILIPS公司的Mifaue卡作IC卡,设计以射频技术为核心,以单片机为控制器的IC卡读写器在公交自动收费系统中的应用。制作的IC卡读写器可以实现制卡、售卡、自动收费等功能,具有安全、实用、方便、快捷、可靠性高的特点,解决了城市公共交通服务行业既频繁又琐碎的收费管理问题,有广泛的应用前景。
一、IC卡读写器概述
目前经常接触到的IC卡有两种:接触式的和非接触式的IC卡。接触式的IC卡通过机械触点从读写器获取能量和交换数据;非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据,所以又称射频卡。日前在利会上常见的是接触式IC卡。它具有存储量大(以兆为单位),保密功能强(有多重密码设置和认证功能),可实现一卡多用。但是,这类卡的读写操作速度较慢,操作也不方便,每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的日槽才能完成数据交换,这样,在公交、考勤等需要频繁读写卡的场合就很不方便,而且读写器的触点和卡片上IC卡的触脚暴露在外,容易损坏和搞脏而造成接触不良。
非接触式IC卡是根据射频电磁感应原理产生的。已的读写操作只需将卡片放在读写器附近一定的距离之内就能实现数据交换,无需任何接触,使用中非常方便、快捷,不易损坏。因此,在公交、门禁、校园、企事业等人事管理、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。目前我国引进的射频IC卡主要有PHILIPS公司的Mifaue和ATMEL公司的Temic卡。下面以PHILIPS公司的Mifaue卡为主、介绍城市公交自动售票IC卡读写器的实现方法。
二、工作原理
非接触式IC卡读写器以射频识别技术为核心,读写器内主要使用了1片Mifare卡专用的读写处理芯片——MMM微模块。已是一个小型的最大操作即离达20-30mm的Mifare读/写设各的核心器件,其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。内部结构分为射频区和接口区:射频区内含调制解调器和电源供电电路,直接与人线连接;接口区有与单片机相连的端日,还具有与射频区相连的收/发器、16字节的数据缓冲器、存放64对传输密钥的ROM、存放3套密钥的只写存储器以及进行三次证实和数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰撞模块和控制单元。这是与射频卡实现无线通信的核心模块,也是读写器读写Mifare卡的关键接口芯片。读写器工作时,不断地向外发出一组固定频率的电磁波(13. 6MHz),当有卡靠近时,卡片内有一个LG串联谐振电路,其频率与读写器的发射频率相同,这样在电磁波的激励下,LG谐振电路产生共振,从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端,接有一个单向导电的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到2V时,此电容就作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据与保存。
三、硬件组成
公交收费系统结构复杂,环节较多,因此,公交非接触IC卡的读写器至少应包括公交售卡机、公交车载机和公交制卡机三个读写器。除了售卡机要求有键盘外,其余的硬件组成大体相同。图1为非接触IC卡及其读写器硬件电路原理图,主要由MMM微模块、单片机、键盘、显示、存储器、天线和监控电路以及与PC机通信的TC232串行通信接日电路等部分组成。

(1)单片机系统
单片机采用89C52。片内有8KB的ROM,256字节的RAM以及有32个I/0口。P1口与串行器件24C64和显示、报警电路连接O口与MMM微模块相连,用作数据线;P2口用作4*4键盘3口用于读写控制和中断。
(2)键盘电路
键盘接口电路用P2口接成4*4结构,共16个键。其中数字键10个,功能键2个,退格键和回车键各1个,有2个键暂时未用。功能键有查询和通信两键。
查询键:售卡员可以通过此键查询售卡金额和售卡记录数。通信键:由于读写器的存储量有限,因此读写器每售卡一段时间,应将读写器中的数据通过RS-232串行接口与PC机通信,以便回放和清空读写器中的数据。数据回放到PC机中后,通过分析处理,形成各种报表,以便公交公司及时掌握售卡情祝。
(3)显示电路
显示部分采用数码显示,利用串行输入BCD码——十进制译码驱动显示器件MC14499来完成与单片机系统的显示接口,以显示读写器工作状态、输入的数据或读出IC卡中所剩余以及出错信息等。此器件主要有1个20位移位寄存器、1个锁存器、1个多路输出器。多路输出器输出的BCD码经段译码器译码后,换成七段码(abcdefg)和小数点DP送到段驱动器输出。
(4)存储器
读写器中设计了存储器。存储器选用24CXX系列的串行E2PROM。在售卡机中主要存放卡号、售卡员号、售卡金额、售卡日期、售卡总金额和售卡总记录数;在车载机中主要存放乘客IC卡号、司机号和刷卡总数等信急。显示用的MC14499驱动4位共阴数码管。正常工作后,每隔一段时间要把读写器拿到公交管理中心将读写器储存的信息回放到PC机中保存处理。读写器中存储器可采用24C64,其存储量为8KB,如有需要也可用容量更大的存储器如24C128或24C256等。
(5)监控电路
监控电路采用DS1232L芯片。它是个看门狗定时器,其功能是:上电和掉电时给89C52产生RESET信号;看门狗对系统进行监控,防止死机。
(6)非接触式IC卡
非接触式IC卡选用Mifare卡。其工作频率为13. 6MHz,存储量为1KB分16区,每区2套密码,每个区的存储区域相互独立,因此每区可用作一种用途(第0区一般不用)以实现一卡多用。由十Mifare卡密码验证机制严密,保存的信息,比较可靠安全,可以擦写几万次。
Mifare卡的16个区,每区又分4块,每块16字节。在售卡机中用第1区作用作用户储值块,其中第0块存放身份号,第1-2块存放价值,第3块存放两套6字节密码和4字节读写访问条件。
四、程序设计
下面以售卡机为主介绍软件设计方法。
考虑到售卡金额的安全管理,公交公司事先必须制作好两种IC票卡:一种是用户IC票卡,另一种是售卡员的售票IC卡。这两种卡可使用相同区号,但密码和访问条件完全不同,不会混淆。售卡员要进行售卡时,必须先到公交公司办理一张售票IC卡,才有售卡的资格。售票IC卡内存放了售卡员身份号、允许售卡的最大金额、两套6字节密码和4字节读写访问条件。售卡员售卡时,每充值一张卡必须从自己的售票IC卡中减去售卡金额,加到用户IC卡中。当售票IC卡金额减到零后,要到公交公司结账,并再对售票IC卡充值记账。这样,可使公交公司的售卡网点分布得多而不乱,又可方便用户充值加卡,可有效地防止售票人员账日不清而造成的资金流失。程序主要包括IC卡读写操作程序、键盘扫描程序、显示程序、存储器读写程序和通信程序。
1.主程序
主程序主要完成系统变量的初始化,循环扫描键盘,检测操作IC卡,将操作结果存储和显示。在售卡机中使用了8KB的24C64作存储器,主要存储的内容有:售卡机机号(1字节)、售卡总金额(3字节)和总记录(2字节)。售出的每张卡的记录包含:用户卡身份号(4字节)、售卡日期(2字节)、加卡金额(1字节)和售卡人编号1字节)。因此最大能存储1023张售卡记录。主程序流程如图2所示,读写器对IC卡的操作流程如图3所示。


2.键盘扫描程序
键盘扫描采用反转法读键:先从P2口的高4位输出零电平,从P2口的低4位读取键盘状态;再从P2口的低4位输出零电平,从P2口的高4位读取键盘状态,将两次读取的结果组合起来就可以得到当前按键的特征码(见程序中TABLE表)。有了这张表就可以编程,将已们转换成顺序码。用当前读得的特征码来顺序查表,用一单元记录查找次数。当在表中查到有该特征码时,已的位置(即查找次数)就是对应的顺序码。对应的键盘查键程序如下:
KEY: MOV P2, #OFH;用反转法查键
MOV A, P2
ANL A, #OFH
MOV B, A
MOV P2, #OFOH
MOV A, P2
ANL A, #OFOH
ORL A, B
CJNE A, #OFFH, KEY1
RET;无键按下
KEY1: MOV B, A;有键按下,存键码
MOV DPTR, #TABLE
MOV R3, #OFFH;存顺序码单元初始化
KEY2:INC R3
MOV A, R3
MOVC A, @A+DPTR
CJNE A, B, KEY3;判键码,求顺序码
MOV A, R3;若找到键码,存顺序码
RET
KEY3:CJNE A, #OFFH, KEY2;判是否查完
RET;己查完,键码未找到,以无按键处理
TABLE : DB 77H, 7BH, OBBH;按键特征码表
DB ODBH, 7DH, OBDH
DB ODDH, 7EH, OBEH
DB ODEH, OB7H, OD7H
DB OEEH, OEDH, OEBH
DB OE7H.OC7H.OFFH
3.显示程序
根据图1,在显示电路中,用P1口的3根I/0口线(P1.0. P1.1. P1.2)分别提供时钟信号(CLK) 。
串行数据CDA)和使能信号(EN)。MC14499每一次可接收20位串行输入数据,前4位用于控制数码管的小数点显示,后16位是4个数码管的BCD码输入数据。在每帧数据传送之前,必须将EN置0;然后传送20位数据,数据传送完后,丙将EN置1。
显示程序如下:
DISP:CLR P1. 0;清CLK
CLR P1. 2;清EN
MOV R2, #04;置传送位数
MOV A, #00
LCALL W14499;调送数显示
MOV A, @R1;读要显T的数
MOV R2, #08;置传送位数
LCALL W14499
工NC R1
MOV A, @R1
MOV R2,#08;置传送位数
LCALL W14499
SETS P1. 2;置EN位
RET
W14499:SETS P1. 0;清CLK
RLC A;准各逐位送数显T
NtOV P1.1, C;将数移入DA
CLR P1.0;清CLK
DJNZ R2, W14499
RET
4.串行E2PROM读写程序
24C64为I2C总线的E2PROMo SCL为400kHz时钟线,SDA为双向数据线,A2. A1. AO三位为片选地址,即I2C总线上最多可并联8个串行E2PROM芯片。对E2PROM的操作方式由读写控制命令字决定,如图4所示其中"1010"为4位读写控制码,R/W为读写控制位: 0 为写操作,"1"为读操作。所以结合图1可知A2H为写控制命令字,A3H为读控制命令字。

对存储器写操作,首先,单片机向24C64发一个START命令,产生开始条件。然后,发写命令控制字(如A2H)。当24C64接到命令后,进入一个写周期,再由单片机发送存储地址,即确定数据写入到存储器的哪个地址,随后,单片机将要存储的数据送入到SDA数据线上。写周期结束时,甲一片机再发一停止位(STOP)。
对存储器读操作,首先,单片机向24C64发一个START命令,产生开始条件。然后发写命令控制字(如A2H)。当24C64接到命令后,进入一个写周期,再由单片机发送存储地址。存储地址发送成功后,单片机又向24C64发一个START命令,产生开始条件,然后发读命令控制字(A3H)。当24C64接到命令后,进入一个读周期,单片机从SDA数据线上读出指定存储地址中的数据。读周期结束时,单片机再发一停止位(STOP)。(程序略)
值得注意的是,对存储器操作时,每读写一个字节,单片机必须送一个应答位(ACK),释放一下SDA数据线,以便存储器能继续接收数据。
5.通信程序
在读写器中,单片机与PC机之间的通信主要由TC232来实现TTL电平( 0-5V>与RS232电平(正10-负10V)的转换(电路见图1),以完成售卡机保存的售卡记录的传送。通信格式设置为:采用串行工作方式1,波特率为9600baud,  1个起始位,8位数据位,1个停止位,采取和校验方式。读写器中,单片机程序可采用C语言进行编程。C语言有功能丰富的库函数,运算速度快、编译效率高、可移植性好、软件的可读性强,便于改进和扩充(程序略)。
为提高在公交系统的适应能力,包括用户的各类特殊要求,抗干扰,抗恶劣环境,除硬件上采用监控电路外,在软件上还采取了指令冗余和软件陷阱。
时间:  2006-7-13 15:32
作者: qqqq

浅谈RFID EDGE SERVER(中间件)的实现

[摘要]RFID中间件做为一个软硬件集成的桥梁,完成与上层复杂应用的信息交换。目前,EPCglobal已推出相应的规范。本文将着重描述ALE规范以及基于ALE规范的RFID中间件的参考实现。
[摘要]
RFID中间件(即RFID Edge Server)是EPCglobal推荐的RFID应用框架中相当重要的一环,它负责实现与RFID硬件以及配套设备的信息交互和管理,同时做为一个软硬件集成的桥梁,完成与上层复杂应用的信息交换。目前,EPCglobal已推出相应的规范(ALE,应用级别事件)来统一和规范化这一层面的软件实现。本文将着重描述ALE规范以及基于ALE规范的RFID中间件的参考实现。
前言
在RFID标准制定和推广方面,EPCglobal做为一个受业界委托而成立的非盈利组织,由国际物品编码协会(EAN)和美国统一代码委员会(UCC)共同投资,主要负责 EPC网络的全球化标准,以便快速、自动、准确地识别供应链中流通的商品。目前,该组织在标准制定和推广上与其它的RFID标准组织相比,占据了领导者的地位。
为了加快RFID技术的发展和应用,EPCglobal领导制定了众多的标准,涉及到RFID软硬件的各个层面。
关于RFID中间件,EPCglobal于2005年9月推出了ALE (应用级别事件,Application Level Event)规范,规范其技术实现。
RFID应用框架

图一 RFID应用框架
图一描述的物联网环境下RFID软硬件设施协调工作的各个环节以及相应的EPCglobal制定的标准或规范。
可以看到,从RFID标签制造开始,到其信息被RFID阅读器捕获,再由RFID中间件进行事件过滤和汇总,然后由EPCIS应用软件进行RFID事件的业务内容丰富,保存到EPCIS存储系统,供企业自身和其合作伙伴进行访问。在中间的各个环节,EPCglobal出台了相关标准和规范。
·RFID标签和RFID阅读器之间,定义了EPC标签数据规范和标签协议
·RFID阅读器和RFID中间件之间,定义了读写器访问协议和管理接口
·RFID中间件和EPCIS捕获应用之间,定义了RFID事件过滤和采集接口(ALE)
·EPCIS捕获应用和EPCIS存储系统之间,定义EPCIS信息捕获接口
·EPCIS存储系统和EPCIS信息访问系统之间,定义了EPCIS信息查询接口
·其它关于跨企业信息交互的规范和接口,譬如ONS接口等
一个典型的RFID应用基本上都会包含这些层面的的软硬件设施,而RFID中间件做为沟通硬件系统和软件系统的桥梁,在RFID应用环境中尤为重要。笔者在另一文章中《RFID应用架构规划指南》阐述过RFID中间件层在RFID应用架构中的地位。因此,如何实现、评估一个优秀的RFID中间件,对企业RFID技术实施的长远意义起着中流砥柱的作用。
ALE接口介绍
EPCglobal推荐的ALE接口可以由以下的状态图进行描述,基本上包含了以下几个部分:
·ECSpec定义/取消定义
·ECReport获取
·其它辅助接口

图二 ALE接口工作图解
图二描述了ALE API接口的工作机制。
在阐述其工作原理之前,先描述一下读写器的工作机制,RFID中间件和RFID读写器之间存在一个读周期(Read Cycle),每个读周期,RFID中间件会发送读取RFID标签指令给读写器,读写器控制读写天线发送电磁信号,一旦RFID标签内置天线在其信号工作范围内获得这一电磁信号,会激活其芯片上的信息发送逻辑,发送电磁响应,读写器的读写天线就会捕获到RFID标签信息,发送给RFID中间件。这个读周期是可控的,可由RFID中间件进行配置管理。
ALE接口规范定义了一个事件周期(Event Cycle),一个事件周期会包含一个或多个读周期,因此,RFID中间件在这一事件周期内读取的所有标签信息被聚合起来,然后通过过滤机制,发布成为一个ECReport。
ECSpec用来描述事件周期间隔或事件触发机制,ECReport的格式,事件过滤和组合规则等。
ECReport是EPC事件的汇集,还包括其它相关的信息,譬如逻辑阅读器名称,ECSpec信息等。
从上图描述的ALE工作机制,大家可以看到,有两种机制(同步和异步)之分。
在同步工作机制下,客户端直接调用immediate()接口,通知Edge Server开始工作,如需要触发器触发,其状态切换到请求状态,如无需触发器触发,其状态直接切换到工作状态;在需要触发器触发的情况下,基于ECSpec定义的采集方式(或触发器启动,或周期轮询),聚合单一事件周期内所有读周期获取的EPC信息,生成ECReport,发送给客户端,其状态切换到工作状态。
在异步工作机制下,第一步是定义ECSpec,告诉Edge Server如何生成ECReport,其状态切换到未请求状态;第二步是通过调用subscribe(订阅)或者poll(抽取),告诉Edge Server其采集EPC操作开始工作,如需要触发器触发,其状态切换到请求状态,如无需触发器触发,其状态直接切换到工作状态;在需要触发器触发的情况下,基于ECSpec定义的采集方式(或触发器启动,或周期轮询),聚合单一事件周期内所有读周期获取的EPC信息,生成ECReport,发送给客户端,其状态切换到工作状态。
其它辅助接口包括查看当前Edge Server上定义的的ECSpec列表,单一ECSpec信息,ALE标准版本,ECSpec订阅列表等。
RFID中间件的技术实现
一个典型的基于ALE规范的RFID中间件基本上需要包括以下功能:
·实现ALE规范的所有必需要求
 - 实现ALE接口规范所描述的工作状态机
 - 支持多类EPC事件接收客户端(HTTP,TCP,FILE)
 - 处理ECSpec,ECReport等XML,为第三方应用提供Web Service接口
·集成业界主流的RFID读写器
 - Symbol/Matrix读写器
 - Zebra读写器
 - Intermec读写器
 - ThinkMagic读写器
 - Alien读写器
 - Avery读写器
 - SAMSys读写器
 - Printronix读写器
·提供RFID中间件自身的配置管理
 - 配置读写器集成参数,实现不同读写器的集成
 - 配置ALE接口参数,实现第三方应用的访问
 - 配置Edge Server工作参数,实现RFID中间件在特殊环境下适应性工作
 - 提供集中管理
·提供对RFID读写器的监控、基本配置和管理
 - 支持多个RFID读写器的同时访问,监控
 - 支持对不同RFID读写器的基本配置和管理
·提供灵活扩展的框架,支持ALE规范的升级和快速集成新的RFID读写器
 - 提供版本维护机制,支持ALE规范的升级
 - 提供开发工具包,快速集成新的RFID读写器
·提供企业级运行品质,稳定,高效,安全,可管理,扩展,互联
 - 由于RFID中间件运行在企业边缘层,在进行RFID中间件集中管理的同时,需要自身提供足够高的可用性
 - 海量级的EPC信息采集需要RFID中间件高效工作,支持多RFID读写器并行操作
 - 业务上的安全要求其EPC信息的采集行为必须是安全的
 - 简洁直观的管理风格有助于企业更好的管理RFID中间件及其相关RFID硬件设施
 - 扩展能力,除了前面提到的对标准和硬件的兼容性之外,需要在性能提升方面通过多个RFID中间件并行工作来进一步优化性能。
 - 良好的互联性,实现与第三方应用的协同工作。

图三 RFID中间件定位
图三描述的是RFID中间件在RFID应用系统中的定位,实现RFID上层应用和底层RFID硬件的信息交换,可以明确,支持ALE标准仅仅是一个RFID中间件的一项工作,其它方面的技术实现也相当重要,缺一不可。
结束语
不同公司提供的RFID硬件设施各自有其独特的优势和局限性,随着企业实施RFID应用的深入展开,其应用环境复杂度的加剧,将导致企业在不同应用环境下采用不同公司提供的RFID硬件解决方案。同时,与企业核心业务系统之间的信息交互不断加强,RFID中间件也需要满足众多业务系统的集成要求,因此,如何选择一个适合企业自身应用环境的RFID中间件,成为企业成功实施RFID应用的重要一环。
[参考文档]
[1] http://www.epcglobalinc.org/standards_technology/EPCglobal_Application_Level_Events%20%28ALE%29_Specification_v1.pdf
[2] http://hookinfo.bokee.com/3529741.html
[产业最新动态]
全球航空业协会(IATA)宣布该组织将采用ISO/18000-6C的超高频段(UHF)RFID标准,做为RFID技术在旅客包裹跟踪方面的技术标准,这一标准规定了RFID标签和RFID读写器的设计制造要求,同时,该标准与EPCglobal推荐的Class1 Gen 2标准是兼容的。
时间:  2006-7-13 15:37
作者: qqqq

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ISO与IEC15693标准简介.doc
时间:  2006-7-13 15:43
作者: qqqq

RF基础介绍.doc

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时间:  2006-7-13 17:14
作者: adolesc

呵呵 好qq
再有什么新的RFID资料还发到这个帖子里哦
时间:  2006-7-14 13:22
作者: morningsunL

rfid现实和应用.pdf
RFID 天线设计.pdf
RF基础介绍.doc
ISO与IEC15693标准简介.doc

不错的资料
时间:  2006-7-14 17:05
作者: adolesc

还有新RFID资料没了?
时间:  2006-7-17 16:58
作者: adolesc

还有人有RFID的资料吗?
如果有的话请上传或者告之下载地址,不胜感谢
时间:  2006-7-17 20:50
作者: 01070801

以下是引用adolesc在2006-7-14 17:05:00的发言:
还有新RFID资料没了?


我的资料比楼主的多,谁叫你管qqqq要不和俺要
时间:  2006-7-17 20:51
作者: 01070801

以下是引用adolesc在2006-7-17 16:58:00的发言:
还有人有RFID的资料吗?
如果有的话请上传或者告之下载地址,不胜感谢


怎么感谢,和我一起说西红柿坏话,1000字对应1000字的RFID资料中不?
时间:  2006-7-17 21:03
作者: 01070801

      
消费者已经开始将手机作为便携式娱乐终端,集成越来越多的功能与减小手机尺寸、增长电池寿命形成矛盾。解决这个问题的最好办法是从射频部分入手,本文介绍的数字射频技术能有效地降低射频部分的功耗和尺寸。
手机设计工程师希望在不影响电路板面积、耗电量和成本的前提下增加更多消费者想要的功能,最有可能实现此目标的方法是从手机射频电路着手。射频电路大都是模拟器件,不但可能占用高达五成的电路板面积,耗电量也颇为可观。事实上,由于射频器件所需的电路板空间实在太大,当设计工程师为了整合蓝牙、电视、辅助全球定位系统(A-GPS)、无线网络或其它功能而必须在手机中增加无线电电路时,总会发现除了加大产品体积外几乎别无选择。另外,增加射频器件必然会增加耗电量和成本。

手机电路板器件总数的三分之一。
要解决这个两难的困境,关键在于不增加器件就能扩大手机功能的技术,而且要尽量提高核心器件的工作效率,让手机增加很少的电路板面积、耗电量和成本就能执行更多的无线电操作。
数字射频技术
德州仪器(TI)的数字射频(DRP)技术正朝此目标迈进,它所能节省的电路板面积、耗电量和成本对手机设计工程师具有极大的意义。DRP技术的目标在于让模数转换和数模转换功能尽量靠近天线,同时以数字方式执行初始滤波以外的所有处理工作。这种做法既可提高性能,又能减少约一半的电路板空间、硅芯片面积和功耗。
许多设计工程师选择系统级芯片(SoC)和系统级封装(SIP)来开发手机。SIP可将半导体器件层叠封装在一起以节省电路板面积,现已成为多数射频前端电路的最佳选择。功率放大器、声表面波滤波器、射频开关和相关无源器件则最适合采用系统级封装模块。另一方面,透过深亚微米CMOS工艺技术把射频收发器以及系统基频处理功能集成为SoC也会带来许多好处,包括可以减少耗电量、成本、电路板面积和测试成本,同时提高性能、手机制造良率以及加速测量、。
深亚微米逻辑工艺提供极高的逻辑电路密度和频率,设计工程师希望能利用SoC发挥这种工艺技术的优点。虽然这表示工程师可能要为深亚微米CMOS工艺发展新型无线电架构,但它确实为设计工程师带来许多重大好处。其中最重要的就是随着CMOS晶圆工艺技术进步而导致开关速度不断加快,这些器件也能提高它们的采样速率。输入信号的超采样可以减少混叠噪声(aliasing)问题并放宽输入电路的设计要求,设计工程师可以采用更复杂的滤波技术,并且在更靠近天线的位置执行模数转换。除此之外,SoC的集成也能提高系统生产良率,这是因为有更多功能改由逻辑电路实现,它们不像模拟射频电路会受到参数良率损失的影响。利用尺寸更小的先进工艺技术设计无线电功能还可减少电路板尺寸和硅片面积。
数字无线电技术只需少数无源器件,所以只要将收发器和数字基带处理功能集成在一起就可大幅减少电路板面积。高集成度SoC的成本有时虽略高于分立器件,但器件数通常也较少,使得产品的设计、测试和调试成本都能大幅下降。设计复杂性的降低还能加快新产品上市时间,这是高集成度器件的另一项附带的好处。
减少系统器件会降低功率需求,但大幅降低耗电的关键仍在于数字逻辑的耗电量非常小,CMOS工艺的功耗也远低于其它工艺,如特殊模拟器件常用的SiGe BiCMOS技术。事实上,90纳米CMOS技术早就用于实际生产,65纳米已有样品供应,45纳米工艺的发展也有一段时间。相比之下,SiGe BiCMOS还无法将电路结构尺寸缩小到如此程度,目前多数SiGe射频器件仍在使用180纳米技术。
数字射频技术的发展
数字CMOS技术是在最近几年才将时钟速度提高和耗电量降低至一定程度,使得射频信号的数字处理得以实现。利用数字技术处理射频信号时,时钟速度必须等于无线电频率,例如蓝牙应用的频率就高达2.4GHz。由于个人计算机和DSP的速率早已超过此水平,设计工程师现在已能将数字处理用于无线射频器,利用到数字处理技术的优势。

随着工艺技术日益精密,数字工艺很容易就制造出更小的电路结构。然而无线电单元如前所述总是会有些模拟电路,要将它们完全消除就必须采用全新的无线电架构,系统设计也需要适度修改。尽管如此,这些无线电通常仍很容易升级到更先进工艺,因为它们的电路多半已是数字电路。
为了达到模拟和射频电路的某些严苛要求,DRP设计会将模拟电路的部份功能转移到数字电路,这让SoC也能采用90纳米或65纳米的CMOS工艺,厂商还能利用标准CMOS流程制造电阻和电容等模拟与射频整合所需的大部份器件,进而降低成本并提高功能集成度。
在我们的先进技术中,是以铜作为连接导线,铜的良好导电性最适合将电感和电容等无源器件集成在一起。采用多层导线的新型3D电容设计可在更小面积上制造出更大电容,顶部厚金属层不但将数字电源总线的IR压降减至最小,还能提高集成电容的Q值。
有了速度超快的CMOS射频器件,设计工程师不再需要某些要求严格的模拟滤波器。多数滤波器功能现在可由数字电路提供,使得功耗和芯片面积变得更小。CMOS射频器件只需很少的功率来开启和关闭阻抗固定的线性开关,这对于开关电容(switched capacitor)电路、混频器、开关电源、稳压器无源组件和D类放大器的设计都有极大帮助。
采样数据技术是避免使用高性能无源器件的方法之一。由于采样动作必然会导致频率变换,信号下变频将变得更容易。只要采样电容完成输入信号波形获取,我们就能轻易将多个电荷样本值结合在一起。在相同电容上对一个波形的多个采样可以实现简单的移动平均滤波器。采用这种方式,设计工程师还能很容易地开发出其它更复杂的FIR和IIR滤波器,还能藉由各种方法处理模数转换功能,同时利用数字信号处理技术进一步处理信号。
随着CMOS工艺的开关速度加快,器件也能以更高速率采样。输入信号超采样可以减少噪声混叠问题和放宽输入电路的设计要求,设计工程师可采用更复杂的滤波技术,在更靠近天线的地方进行模数转换,同时把更多的信号处理操作交给数字电路,以便充分利用逻辑工艺不断缩小所带来的各种好处。
由于65纳米对于设计规则的要求更严苛,因此面临工艺技术很多挑战,例如更狭窄的源极和漏极区所产生的更大寄生阻抗、更短的栅极宽度以及过孔更小的接触面,这些都可能导致器件性能下降。为了解决这些问题,厂商开发出许多新型硅化物材料,它们可以减少接触面电阻、源极/漏极寄生阻抗、栅极阻抗,避免性能的下降。
DRP的未来
要为A-GPS、数字电视、蓝牙、无线网络、UMTS或其它无线传输接口开发数字射频解决方案并不容易,因为它们的需求不同,例如无线网络需要更大频宽,EDGE必须使用8-PSK调制机制、宽带CDMA对于5MHz频带的线性特性也有许多要求。而先进的DRP技术提供了一套满足这些挑战的方法。 更小的工艺尺寸有助于厂商为各种系统及标准开发出数字射频解决方案和单芯片解决方案,例如将DRP升级至65纳米工艺的计划已经在进行中。升级到更先进的工艺会带来很多不同的挑战,解决此问题的关键是在研发初期就将工艺技术的开发和芯片设计方法紧密结合在一起。

模拟射频不久的将来将从无线电行业消失,OEM厂商将开始生产更先进的手机,并透过手机所包含的多种无线电功能提供各式各样的应用。随着半导体厂商升级到更小的工艺尺寸,CMOS技术将成为射频领域的主流技术。SiGe BiCMOS仍将用于雷达或某些微波系统等设备,移动通讯基站也可能继续采用这种工艺技术。
我们预期射频电路将成为CMOS工艺技术的重要推动力,不断缩小的工艺技术会使得射频噪声处理、隔离和无源器件性能日益重要。逻辑电路的密度和速度也会是CMOS工艺发展的重要动力。
许多手机必须内建多种无线电路才能提供消费者所期盼的功能,DRP显然是它们未来应走的道路。软件无线电对于高效率使用无线电器件和减少器件数目固然重要,但电路板面积才是促使厂商整合射频功能的主要因素。此外,耗电量和成本考虑也会让模拟射频工艺更快地淡出舞台。
不同设计工程师可能选择不同的集成方式,例如短期内先将收发器与模拟或数字器件集成在一起,但就长期而言,无线信号的所有处理操作最终仍将以数字方式进行。接收信号会先通过天线、开关和滤波器,然后由采样电路对低噪声放大器的输出信号进行采样,此部份或许还会用到某些混频信号处理,但之后所有功能就全是数字技术的天下。
作者:Bill Krenik
Peter Rickert
德州仪器公司
时间:  2006-7-18 16:36
作者: adolesc

以下是引用01070801在2006-7-17 20:50:00的发言:

我的资料比楼主的多,谁叫你管qqqq要不和俺要


那你传点上来,最好是标签方面的,多多益善
时间:  2006-7-18 21:57
作者: qqqq

RFID 基本原理

什么是RFID?

[摘要]什么是RFID技术,基本工作原理和组成部分是什么,是什么让零售商如此推崇RFID,什么是RFID的典型应用,RFID中国论坛,提供无线射频识别技术应用解决方案及电子标签原理的相关信息
   什么是RFID?自2004年以来,与RFID技术相关的文章在各个媒体上不断涌现,相关的报道让这个历史其实并不短的技术在短时间内成为国际追逐的焦点。从全球巨型商业帝国沃尔玛,到国际IT巨头IBM、HP、微软等等,从美国国防部到中国国家标准委,全都在RFID魔棒的指挥下舞蹈起来。

  RFID是什么?RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,俗称电子标签。


  什么是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。" 


  什么是RFID的基本组成部分?

  最基本的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技术的基本工作原理是什么?

  RFID技术的基本工作原理并不复杂: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。  


  是什么让零售商如此推崇RFID?

  据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计,通过采用RFID,沃尔玛每年可以节省83.5亿美元,其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观,但毫无疑问,RFID有助于解决零售业两个最大的难题:商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品),而现在单是盗窃一项,沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元,如果一家合法企业的营业额能达到这个数字,就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计,这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。


  RFID技术的典型应用是什么?

  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


时间:  2006-7-18 21:57
作者: qqqq

射频标签通信协议简介

[摘要]射频标签与读写器之间的数据交换构成的是一个无线数据通信系统。
射频标签与读写器之间交换的是数据,由于采用无接触方式通信,还存在一个空间无线信道。因而,射频标签与读写器之间的数据交换构成的是一个无线数据通信系统。在这样的数据通信系统模型下,射频标签是数据通信的一方,读写器是通信的另一方。要实现安全、可靠、有效的数据通信目的,数据通信的双方必须遵守相互约定的通信协议。没有这样一个通信双方公认的基础,数据通信的双方将互相听不懂对方在说什么,步调也无从协调一致,从而造成数据通信无法进行。
所涉及到的问题包括:时序系统问题;通信握手问题;数据帧问题;数据编码问题;数据的完整性问题;多标签读写防冲突问题;干扰与抗干扰问题;识读率与误码率问题;数据的加密与安全性问题;读写器与应用系统之间的接口问题。

时间:  2006-7-18 21:58
作者: qqqq

RFID自动识别术语解释

· 微 波 : 波长为0.1—100厘米或频率在1—100GHZ的电磁波。
· 射 频 : 一般指微波。
· 电子标签 : 以电子数据形式存储标识物体代码的标签,也叫射频卡。
· 被动式电子标签: 内部无电源、靠接收微波能量工作的电子标签。
· 主动式电子标签: 靠内部电池供电工作的电子标签。
· 微波天线 : 用于发射和接受微波信号。
· 读出装置 : 用于读取电子标签内电子数据。
· 阅 读 器 : 用于读取电子标签内电子数据。
· 编 程 器 : 用于将电子数据写入电子标签或查阅电子标签内存储数据。
· 波束范围 : 指天线发射微波的照射功率范围。
· 标签容量 : 电子标签编程时所能写入的字节数或逻辑位数。

a-Biz—自动识别技术的应用案例框架
a-Biz 是一项自动识别工程,它的终极目标是将自动识别技术与现实世界中的应用案例结合,以此实现"商业自动化",或者说是a-Biz。

ASN—高级货运通知
也可称之为DA,此电子文档先于货物被发送出去,以通知对方货物在运送途中。

BIS—商业信息系统
商业信息系统,即BIS,是用来处理商业交易信息的系统。

DA—发货通知
此电子文档先于货物被发送出去,以通知对方货物在运送途中。

EAN—欧洲物品编码组
该组织创建于1974年,是由欧洲12个国家的生产商和分销商建立了一个ad-hoc委员会。它的任务是调查在欧洲制订统一的标准化的编码体系的可能性,类似于美国使用的UPC体系。最终创立了与UPC兼容的"欧洲物品编码"。可访问 http://www.ean-int.org 获取更多消息。

EPCTM—产品电子码
产品电子码,即EPC,是自动识别体系中用来唯一标识对象的编码。它的目的类似于GTIN 及UPC 等。

ONS—对象名解析服务
对象名称解析服务,即ONS,是自动识别系统的一个组件。类似于Internet 中的域名解析服务DNS,跟DNS 类似,ONS 也执行名称解析功能。

PML—实体标记语言
自动识别设备使用实体标记语言传递实体信息。

SavantTM
SavantTM 是自动识别技术框架的一部分。它是一个在全球范围内分布的服务器,提供数据路由服务,实现数据捕获、数据监视及数据传送功能。

UCC—统一编码委员会
统一编码委员会的任务是在全球范围内,其目标是建立与推动物品识别及相关电子通讯技术的多元化工业标准。提高供应链内的管理水平,为使用者带来附加价值。可访问 http://www.uc-council.org 获取更多消息。

UML—统一建模语言
统一建模语言,即UML,是一种使用案例和活动图等工具,为商业需求和商业流程建模的描述性语言。


时间:  2006-7-18 21:58
作者: qqqq

在射频识别系统中的天线问题

[摘要]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435 MHz, 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2 dBi;方向性的天线的增益可以达到6 dBi。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3 dB 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62.5 mm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0.2 dB。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20 dB (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12 dB。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10 dB。 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2.45 GHz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,2.45 GHz 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。


时间:  2006-7-18 21:59
作者: qqqq

射频识别系统模型

[摘要]射频识别系统工作过程中,空间传输通道中发生的过程可归结为三种事件模型,本文以此三种事件模型的描述来介绍射频识别系统的典型工作方式与工作流程。
射频标签(射频标签)与阅读器(读写器)之间通过两者的天线架起空间电磁波传输的通道。
细分射频标签与阅读器之间的电磁耦合,包含两种情况:即近距离的电感耦合与远距离的电磁耦合。在电感耦合方式中,阅读器一方的天线相当于变压器的初级线圈,射频标签一方的天线相当于变压器的次级,因而也称电感耦合方式为变压器方式。电感耦合方式的耦合中介是空间磁场,耦合磁场在阅读器线圈初级与射频标签线圈次级之间沟成闭合回路。电感耦合方式是低频近距离无接触射频识别系统的一般耦合原理。在电磁耦合方式中,阅读器的天线将阅读器产生的读写射频能量以电磁波的方式发送到定向的空间范围内,形成阅读器的有效阅读区域,位于阅读器有效阅读区域中的射频标签从阅读器天线发出的电磁场中提取工作电源,并通过射频标签的内部电路及标签天线将标签内存的数据信息传送到阅读器。电磁耦合与电感耦合的差别在于电磁耦合方式中阅读器将射频能量以电磁波的形式发送出去;在电感耦合方式中,阅读器将射频能量束缚在阅读器电感线圈的周围,通过交变闭合的线圈磁场,沟通阅读器线圈与射频标签线圈之间的射频通道,没有向空间辐射电磁能量。
射频识别系统工作过程中,空间传输通道中发生的过程可归结为三种事件模型:
(1)数据交换是目的;
(2)时序是数据交换的实现方式;
(3)能量是时序得以实现的基础。
下面以此三种事件模型的描述来介绍射频识别系统的典型工作方式与工作流程。


1、能量
阅读器向射频标签供给射频能量。对于无源射频标签来说,其工作所需的能量即由该射频能量中取得(一般由整流方法将射频能量转变为直流电源存在标签中电容器里);对于(半)有源射频标签来说,该射频能量的到来起到了唤醒标签转入工作状态的作用。完全有源射频标签一般不利用阅读器发出的射频能量,因而阅读器可以较小的能量发射取得较远的通信距离。移动通信中的基站与移动台之间的通信方式可归入该类模式。


2、时序
对于双向系统(阅读器向射频标签发送命令与数据、射频标签向阅读器返回所存贮的数据)来说,阅读器一般处于主动状态,即阅读器发出询问后,射频标签予以应答,称这种方式为阅读器先讲方式。另外一种情况是射频标签先讲方式,即射频标签满足工作条件后,首先自报家门,阅读器根据射频标签的自报家门,进行记录或进一步发出一些询问信息与射频标签构成一个完整对话达成阅读器对射频标签进行识别的目的。
射频识别系统应用中根据阅读器读写区域中允许出现单个射频标签或多个射频标签的不同,将射频识别系统称为单标签识别系统,或简称为射频识别系统,与多标签识别系统。在阅读器的阅读范围内有多个标签时,对于具有多标签识读功能的射频识别系统来说,一般情况下,阅读器处于主动状态,即阅读器先讲方式。阅读器通过发出一系列的隔离指令,使得读出范围内的多个射频标签逐一或逐批地被隔离(令其睡眠)出去,最后保留一个处于活动状态的标签与阅读器建立无冲撞的通信。通信结束后将当前活动标签置为第三态(可称其为休眠状态,只有通过重新上电,或特殊命令,才能解除休眠),进一步由阅读器对被隔离(睡眠)的标签发出唤醒命令唤醒一批(或全部)被隔离的标签,使其进入活动状态,再进一步隔离,选出一个标签通信。如此重复,阅读器可读出阅读区域内的多个射频标签信息,也可以实现对多个标签分别写入指定的数据。
实现多标签的读取,现实应用中也有采用标签先讲方式的应用。多标签读写问题是射频识别技术及应用中面临的一个较为复杂的问题,目前已有多种实用方法解决这一问题。解决方案的评价依据,一般考虑以下三个因素:
(1)多标签读取时待读标签的数目;
(2)单位时间内识别标签数目的概率分布;
(3)标签数目与单位时间内识读标签数目概率分布的联合评估。
理论分析表明,现有的方法都有一定的适用范围,需根据具体应用情况,结合上述三点因素对多标签读取方案给出合理评价,选出适合具体应用的方案。多标签读取方案涉及到射频标签与阅读器之间的协议配合,一旦选定,不易更改。
对于无多标签识读功能的射频识别系统来说,当阅读器的读写区域内同时出现多个标签时,由于多标签同时响应阅读器发出的询问指令,会造成阅读器接收信息相互冲突而无从读取标签信息,典型情况是一个标签信息也读不出来。


3、数据传输
射频识别系统所完成的功能可归结为数据获取的一个便利手段,因而国外也有将其归为自动收集数据ADC(Automatic Data Capture)技术范畴。射频识别系统中的数据交换包含两个方面的含义:
(1)从阅读器向射频标签方向的数据交换;
(2)从射频标签到阅读器方向的数据交换。
根据具体实现系统的不同,以及理解层面的不同,上述两个方面的含义会有不同的理解和解释,下面分别给予简单讨论。


3.1.从阅读器向射频标签方向的数据交换
从射频识别系统实现过程中的纯技术层面来说,如果将注意力放在射频标签中存贮信息的注入方式来说,阅读器向射频标签方向的数据交换可分为两种情况,即有线写入方式和无线写入方式。具体采用何种方式,需结合应用系统需求、代价,技术实现的难易程度等因素来定。
在有线写入方式下,阅读器的作用是向射频标签(中的存贮单元)写入数据信息。阅读器更多地被称为编程器。根据射频标签存贮单元及编程写入控制电路的设计情况,写入可以是一次性写入不能修改,也可以是允许有线多次改写的情形。另外一种写入情形是,在绝大多数通用射频识别系统应用中,每个射频标签要求具有唯一的标识。这种唯一的标识被称为射频标签的ID号,通常在标签出厂时已被固化在射频标签内,用户无法修改。ID号的固化过程可以在射频标签芯片生产过程中完成,也可以在射频标签应用指定后的初始化过程中完成。无论在何时完成,都是以有线(解触)方式实现ID号的写入。
对于声表面波SAW射频标签以及其它无芯片射频标签来说,一般均在标签制造过程中将标签ID号固化到标签记忆体中。
无线写入方式是射频识别系统中阅读器向射频标签方向数据交换的另外一种情况。根据射频识别系统实现技术方面的一些原因,一般情况下应尽可能地不要采用无线写入方式,尤其是在射频识别系统工作过程中。这种建议的主要原因有以下几点:
(1)具有无线写入功能的射频识别系统属于相对复杂的系统,能够采用简单系统解决应用问题即采用简单系统是一般的工程设计原理。其背后隐含着简单系统较复杂系统成本更低、可靠性更高、培训、维护成本更低。
(2)采用集成电路芯片的射频标签写入信息要求的能量比读出信息要求的能量要大得多,可以10倍的量级进行估算。这就造成射频标签无线写入过程花费的时间要比从中读取等量数据信息花费的时间要长许多。
(3)无线写入后一般均应对写入结果进行检验,检验的过程是一个读取过程,因而造成写入过程所需时间进一步增加。
(4)写入过程花费时间的增加非常不利于射频识别在鉴别高速移动物体方面的应用。这很容易理解,阅读器与射频标签之间经空间传输通道交换数据过程中,数据是一位一位排队串行进行的,其排队行进的速度由射频识别系统设计时决定。将射频标签看作数据信息的载体,数据信息总是以一定长度的数据位组成,因而读取或写入这些数据信息位要花费一定的时间。移动物体运动的速度越高,通过阅读区域所花费的时间就越少。当有无线写入要求时,必将限制物体的运动速度以保证有足够的时间用于写入信息。
(5)无线写入过程面临着射频标签信息的安全隐患。由于写入通道处于空间暴露状态,这给蓄谋攻击者提供了改写标签内容的机会。
另一方面,如果将注意力放在阅读器向射频标签是否发送命令方面,也可分为两种情况,即射频标签只接受能量激励和既接受能量激励也接受阅读器代码命令。
射频标签只接受能量激励的系统属于较简单的射频识别系统。这种射频识别系统一般不具备多标签识别能力。射频标签在其工作频带内的射频能量激励下,被唤醒或上电,同时将标签存贮的信息反射出来。目前在用的铁路车号识别系统即采用这种方式工作。
同时接受能量激励和阅读器代码命令的系统属于复杂射频识别系统。射频标签接受阅读器的指令无外乎是为了做两件事,即无线写入和多标签读取。


3.2.从射频标签向阅读器方向的数据交换
射频标签的工作使命即是实现由标签向阅读器方向的数据交换。其工作方式包括:
(1)射频标签收到阅读器发送的射频能量时,即被唤醒并向阅读器反射标签存贮的数据信息;
(2)射频标签受到阅读器发送的射频能量被激励后,根据接收到的阅读器的指令情况转入发送数据状态或"睡眠/休眠"状态。
从工作原理上来说,第一种工作方式属单向通信,第二种工作方式为半双工双向通信。





时间:  2006-7-18 22:00
作者: qqqq

我不喜欢在这里发,这里发多少都加不了精。。。。再发几个不发了,哼
时间:  2006-7-18 22:00
作者: qqqq

电子标签耦合类型

[摘要]根据射频识别系统作用距离的远近情况,射频标签天线与读写器天线之间的耦合可分为三类。
射频识别系统中射频标签与读写器之间的作用距离是射频识别系统应用中的一个重要问题,通常情况下这种作用距离定义为射频标签与读写器之间能够可靠交换数据的距离。射频识别系统的作用距离是一项综合指标,与射频标签及读写器的配合情况密切相关。
根据射频识别系统作用距离的远近情况,射频标签天线与读写器天线之间的耦合可分为以下三类:(1)密耦合系统;(2)遥耦合系统;(3)远距离系统。


1、密耦合系统
密耦合系统的典型作用距离范围从0~1cm。实际应用中,通常需要将射频标签插入阅读器中或将其放置到读写器的天线的表面。密耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合磁路)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。密耦合系统的工作频率一般局限在30MHz以下的任意频率。由于密耦合方式的电磁泄露很小、耦合获得的能量较大,因而可适合要求安全性较高,作用距离无要求的应用系统,如电子门锁等。


2、遥耦合系统
遥耦合系统的典型作用距离可以达到1m。遥耦合系统又可细分为近耦合系统(典型作用距离为15cm)与疏耦合系统(典型作用距离为1m)两类。遥耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合磁路)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。遥耦合系统的典型工作频率为13.56MHz,也有一些其他频率,如6.75MHz、27.125MHz等。遥耦合系统目前仍然是低成本射频识别系统的主流。


3、远距离系统
远距离系统的典型作用距离从1m到10m,个别的系统具有更远的作用距离。所有的远距离系统均是利用射频标签与读写器天线辐射远场区之间的电磁耦合(电磁波发射与反射)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。远距离系统的典型工作频率为:915MHz、2.45GHz、5.8GHz,此外,还有一些其他频率,如433MHz等。远距离系统的射频标签根据其中是否包含电池分为有无源射频标签(不含电池)和半无源射频标签(内含电池)。一般情况下,包含有电池的射频标签的作用距离较无电池的射频标签的作用距离要远一些。半无源射频标签中的电池并不是为射频标签和读写器之间的数据传输提供能量,而是只给射频标签芯片提供能量,为读写存贮数据服务。
远距离系统一般情况下均采用反射调制工作方式实现射频标签到读写器方向的数据传输。远距离系统一般具有典型的方向性,射频标签与读写器成本目前还处于较高的水平。从技术角度来说,满足以下特点的远距离系统是理想的射频识别系统:
(1)射频标签无源;
(2)射频标签可无线读写;
(3)射频标签与读写器支持多标签读写;
(4)适合应用于高速移动物体的识别(物体移动速度大于80km/h);
(5)远距离(读写距离大于5m~10m);
(6)低成本(可满足一次性使用要求);
现实的远距离系统一般均只能满足其中的几款要求。





时间:  2006-7-18 22:00
作者: qqqq


射频识别工作频段
[摘要]射频识别系统工作频率的选择要顾及其他无线电服务,不能对其服务造成干扰和影响。
因为射频识别系统产生并辐射电磁波,所以这些系统被合理地归为无线电设备一类,射频识别系统工作时不能对其他无线电服务造成干扰或削弱。特别是应保证射频识别系统不会干扰附近的无线电广播和电视广播、移动的无线电服务(警察、安全服务、工商业)、航运和航空用无线电服务和移动电话等。
射频识别系统工作频率的选择要顾及其他无线电服务,不能对其服务造成干扰和影响。因而通常只能使用特别为工业、科学和医疗(ISM — Industrial-Scientific-Medical)应用而保留的频率范围。这些频率范围在世界范围内是统一划分的。
除了ISM频率外,在135kHz以下的整个频率范围也是可用的(在北美洲和南美洲以及在日本:


时间:  2006-7-18 22:01
作者: qqqq

依据射频标签技术特征的分类

[摘要]本文简单介绍了射频标签技术依据特征的分类。
1.工作方式
射频识别系统的基本工作方式分为全双工(Full Duplex)和半双工(Half Duplex)系统以及时序(SEQ)系统。全双工表示射频标签与读写器之间可在同一时刻互相传送信息。半双工表示射频标签与读写器之间可以双向传送信息,但在同一时刻只能向一个方向传送信息。
在全双工和半双工系统中,射频标签的响应是在读写器发出的电磁场或电磁波的情况下发送出去的。因为与阅读器本身的信号相比,射频标签的信号在接收天线上是很弱的,所以必须使用合适的传输方法,以便把射频标签的信号与阅读器的信号区别开来。在实践中,人们对从射频标签到阅读器的数据传输一般采用负载反射调制技术将射频标签数据加载到反射回波上(尤其是针对无源射频标签系统)。
时序方法则与之相反,阅读器的辐射出的电磁场短时间周期性地断开。这些间隔被射频标签识别出来,并被用于从射频标签到阅读器的数据传输。其实,这是一种典型的雷达工作方式。时序方法的缺点是:在阅读器发送间歇时,射频标签的能量供应中断,这就必须通过装入足够大的辅助电容器或辅助电池进行补偿。


2.数据量
射频识别射频标签的数据量通常在几个字节到几千个字节之间。但是,有一个例外,这就是1比特射频标签。它有1比特的数据量就足够了,使阅读器能够作出以下两种状态的判断:"在电磁场中有射频标签"或"在电磁场中无射频标签"。这种要求对于实现简单的监控或信号发送功能是完全足够的。因为1比特的射频标签不需要电子芯片,所以射频标签的成本可以做得很低。由于这个原因,大量的1比特射频标签在百货商场和商店中用于商品防盗系统(EAS)。当带着没有付款的商品离开百货商场时,安装在出口的读写器就能识别出"在电磁场中有射频标签"的状况,并引起相应的反应。对按规定已付款的商品来说,1比特射频标签在付款处被除掉或者去活化。


3.可编程
能否给射频标签写入数据是区分射频识别系统的另外一个因素。对简单的射频识别系统来说,射频标签的数据大多是简单的(序列)号码,可在加工芯片时集成进去,以后不能再变。与此相反,可写入的射频标签通过读写器或专用的编程设备写入数据。
射频标签的数据写入一般分为无线写入与有线写入两种形式。目前铁路应用的机车、货车射频标签均采用有线写入的工作方式。


4.数据载体
为了存贮数据,主要使用三种方法:EEPROM、FRAM、SRAM。对一般的射频识别系统来说,使用电可擦可编程只读存贮器(EEPROM)是主要方法。然而,使用这种方法的缺点是:写入过程中的功率消耗很大,使用寿命一般为写入100,000次。最近,也有个别厂家使用所谓的铁电随机存取存贮器(FRAM)。与电可擦可编程只读存贮器相比,铁电随机存取存贮器的写入功率消耗减少100倍,写入时间甚至减少1000倍。然而,铁电随机存取存贮器由于生产中的问题至今未获得广泛应用。FRAM属于非易失类存贮器。
对微波系统来说,还使用静态随机存取存贮器(SRAM),存贮器能很快写入数据。为了永久保存数据,需要用辅助电池作不中断的供电。


5.状态模式
对可编程射频标签来说,必须由数据载体的"内部逻辑"控制对标签存贮器的写/读操作以及对写/读授权的请求。在最简单的情况下,可由一台状态机来完成。使用状态机,可以完成很复杂的过程。然而,状态机的缺点是:对修改编程的功能缺乏灵活性,这意味着要设计新的芯片,由于这些变化需要修改硅芯片上的电路,设计更改实现所要的花费很大。
微处理器的使用明显地改善了这种情况。在芯片生产时,将用于管理应用数据的操作系统,通过掩膜方式集成到微处理器中,这种修改花费不多。此外,软件还能调整以适合各种专门应用。
此外,还有利用各种物理效应存贮数据的射频标签,其中包括只读的表面波(SAW)射频标签和通常能去活化(写入"0")以及极少的可以重新活化(写入"1")的1比特射频标签。


6.能量供应
射频识别系统的一个重要的特征是射频标签的供电。无源的射频标签自已没有电源。因此,无源的射频标签工作用的所有能量必须从阅读器发出的电磁场中取得。与此相反,有源的射频标签包含一个电池,为微型芯片的工作提供全部或部分("辅助电池")能量。


7.频率范围
射频识别系统的另一个重要特征是系统的工作频率和阅读距离。可以说工作频率与阅读距离是密切相关的,这是由电磁波的传播特性所决定的。通常把射频识别系统的工作频率定义为阅读器读射频标签时发送射频信号所使用的频率。在大多数情况下,把它叫做阅读器发送频率(负载调制、反向散射)。不管在何种情况下,射频标签的"发射功率"要比阅读器发射功率低很多。
射频识别系统阅读器发送的频率基本上划归三个范围:(1)低频(30kHz ~ 300kHz);(2)中高频(3MHz ~ 30MHz);(3)超高频(300MHz ~ 3GHz)或微波(>3GHz)。根据作用距离,射频识别系统的附加分类是:密耦合(0 ~ 1cm)、遥耦合(0 ~ 1m)和远距离系统(>1m)。


8.射频标签→读写器数据传输
射频标签回送到阅读器的数据传输方式多种多样,可归结为三类:(1)利用负载调制的反射或反向散射方式(反射波的频率与阅读器的发送频率一致);(2)利用阅读器发送频率的次谐波传送标签信息(标签反射波与阅读器的发送频率不同,为其高次谐波(n倍)或分谐波(1/n倍));(3)其他形式。





时间:  2006-7-18 22:01
作者: qqqq

依据射频标签工作频率的分类

[摘要]从应用概念来说,射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率,是其最重要的特点之一。
毫无疑问,射频标签的工作频率是其最重要的特点之一。射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理(电感耦合还是电磁耦合)、识别距离,还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备的成本。
工作在不同频段或频点上的射频标签具有不同的特点。射频识别应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分,即位于ISM波段之中。典型的工作频率有:125kHz,133kHz,13.56MHz,27.12MHz,433MHz,902~928MHz,2.45GHz,5.8GHz等。
从应用概念来说,射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率。


1.低频段射频标签
低频段射频标签,简称为低频标签,其工作频率范围为30kHz ~ 300kHz。典型工作频率有:125KHz,133KHz。低频标签一般为无源标签,其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时,低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。
低频标签的典型应用有:动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗(带有内置应答器的汽车钥匙)等。与低频标签相关的国际标准有:ISO11784/11785(用于动物识别)、ISO18000-2(125-135 kHz)。低频标签有多种外观形式,应用于动物识别的低频标签外观有:项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等。典型应用的动物有牛、信鸽等。
低频标签的主要优势体现在:标签芯片一般采用普通的CMOS工艺,具有省电、廉价的特点;工作频率不受无线电频率管制约束;可以穿透水、有机组织、木材等;非常适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的识别应用(例如:动物识别)等。
低频标签的劣势主要体现在:标签存贮数据量较少;只能适合低速、近距离识别应用;与高频标签相比:标签天线匝数更多,成本更高一些;


2.中高频段射频标签
中高频段射频标签的工作频率一般为3MHz ~ 30MHz。典型工作频率为:13.56MHz。该频段的射频标签,从射频识别应用角度来说,因其工作原理与低频标签完全相同,即采用电感耦合方式工作,所以宜将其归为低频标签类中。另一方面,根据无线电频率的一般划分,其工作频段又称为高频,如表2.2所示,所以也常将其称为高频标签。鉴于该频段的射频标签可能是实际应用中最大量的一种射频标签,因而我们只要将高、低理解成为一个相对的概念,即不会在此造成理解上的混乱。为了便于叙述,我们将其称为中频射频标签。
中频标签一般也采用无源设主,其工作能量同低频标签一样,也是通过电感(磁)耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。标签与阅读器进行数据交换时,标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。中频标签的阅读距离一般情况下也小于1米。
中频标签由于可方便地做成卡状,典型应用包括:电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)等。相关的国际标准有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等。
中频标准的基本特点与低频标准相似,由于其工作频率的提高,可以选用较高的数据传输速率。射频标签天线设计相对简单,标签一般制成标准卡片形状。


3.超高频与微波标签
超高频与微波频段的射频标签,简称为微波射频标签,其典型工作频率为:433.92MHz,862(902)~928MHz,2.45GHz,5.8GHz。微波射频标签可分为有源标签与无源标签两类。工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远区场内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将有源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1m,典型情况为4~6m,最大可达10m以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。
由于阅读距离的增加,应用中有可能在阅读区域中同时出现多个射频标签的情况,从而提出了多标签同时读取的需求,进而这种需求发展成为一种潮流。目前,先进的射频识别系统均将多标签识读问题作为系统的一个重要特征。
以目前技术水平来说,无源微波射频标签比较成功产品相对集中在902~928MHz工作频段上。2.45GHz和5.8GHz射频识别系统多以半无源微波射频标签产品面世。半无源标签一般采用钮扣电池供电,具有较远的阅读距离。
微波射频标签的典型特点主要集中在是否无源、无线读写距离、是否支持多标签读写、是否适合高速识别应用,读写器的发射功率容限,射频标签及读写器的价格等方面。典型的微波射频标签的识读距离为3~5m,个别有达10m或10m以上的产品。对于可无线写的射频标签而言,通常情况下,写入距离要小于识读距离,其原因在于写入要求更大的能量。
微波射频标签的数据存贮容量一般限定在2Kbits以内,再大的存贮容量是乎没有太大的意义,从技术及应用的角度来说,微波射频标签并不适合作为大量数据的载体,其主要功能在于标识物品并完成无接触的识别过程。典型的数据容量指标有:1Kbits,128Bits,64Bits等。由Auto-ID Center制定的产品电子代码EPC的容量为:90Bits。
微波射频标签的典型应用包括:移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)等。相关的国际标准有:ISO10374,ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930 MHz)、-7(433.92 MHz),ANSI NCITS256-1999等。


时间:  2006-7-18 22:01
作者: qqqq

其它射频标签

[摘要]声表面波SAW射频标签以SAW器件为核心,克服了IC芯片工作时要求直流电源的缺陷,低成本的无芯片射频标签也开辟了射频标签实现的另一新领域。
一般意义上的射频标签都包含有射频标签天线以及标签电路。标签电路部分经过集成后一方面降低了射频标签的生产成本、批量一致性、整体功耗等。所有标签电路向着一个片上系统(SOC)的方向发展。由于标签芯片、标签天线及其装配封装等因素的严格要求,造成某些种类的射频标签成本居高不下,尤其是能够适合远距离、无源、可读写、多标签识别等应用要求的射频标签。
然而,以IC芯片为主要特征的射频标签并非唯一的射频标签形式。以RFSAW Inc公司为代表的声表面波SAW(Surface Acoustic Wave)射频标签以SAW器件为核心,克服了IC芯片工作时要求直流电源的缺陷,同样实现了射频标签的数据保存功能以及通过无接触空间无线信道将保存的标签信息传回阅读器的目的。
此外,以低成本为特征的无芯片(Chipless)射频标签也开辟了射频标签实现的另一新领域。


1.SAW射频标签
以RFSAW Inc.公司为代表的SAW射频标签,采用铌化锂晶体作为声表面波器件的基底材料,适应射频读取工作频率范围:1.7GHz ~ 2.5GHz。每个标签具有不可更改的唯一标识UID。主要特点如下:
(1)成本比半导体RFID IC芯片更低;
(2)克服了半导体RFID IC射频标签的许多限制,包括成本和性能限制;
(3)具有可满足实用需要的足够长的射频标签识别代码UID;
(4)具有足够远的阅读距离,具有取代条形码的优势。
SAW射频标签的内部结构如图2-38所示。天线接收到的射频能量信号经SAW标签内部的变换器后形成激荡SAW贮存数据条纹的脉冲,SAW激励脉冲经贮存数据条纹图形反射后形成数据脉冲,数据脉冲再经过变换器体现为天线负载调制,阅读器通过解调反射的负载调制信号提取SAW射频标签的数据。


2.无芯片射频标签
无芯片射频标签的特点是超薄、低成本,存贮数据量少。典型的实现技术有:远程磁学技术(Remote Magnetics);层状非晶体管电路技术(Laminar Transistorless Circuits);层状晶体管电路技术(Laminar Transistor Circuits)。
其中层状晶体管电路的实现方式包括:
(1)薄膜硅(Thin Film Silicon);
(2)聚合朔料薄膜(Polymer Film);
(3)专用纸(Paper)。





时间:  2006-7-18 22:01
作者: qqqq

电子标签的制作及封装

[摘要]作为终极产品,智能标签不受"卡"的限制,形态材质也有多姿多彩的发展空间。
它的产品分三大类:


1、标签类
带自粘功能的标签,可以在生产线上由贴标机揭贴在箱、瓶等物品上,或手工粘在车窗(如出租车)上、证件(如大学学生证)上,也可以制成吊牌挂、系在物品上,用标签复合设备完成加工过程。产品结构由面层、芯片线路(INLAY)层、胶层、底层组成。面层可以用纸、PP、PET作覆盖材料(印刷或不印刷)等多种材质作为产品的表面;芯片线路(INLAY)有多种尺寸、多种芯片、多种EEPROM容量,可按用户需求配置后定位在带胶面;胶层由双面胶式或涂胶式完成;底层有两种情况:一为离型纸(硅油纸),二为覆合层(按用户要求)。成品形态可以为卷料或单张。


2、注塑类
可按应用不同采用各种塑料加工工艺,制成内含Transponder的筹码、钥匙牌、手表等异形产品。


3、卡片类
3.1.PVC卡片
相似于传统的制卡工艺即印刷、配Transponder(INLAY)、层压、冲切。可以符合ISO-7810卡片标准尺寸,也可按需加工成异形。


3.2.纸、PP卡
由专用设备完成,它在尺寸、外形、厚度上并不作限制。结构为面层(卡纸类)、Transponder(INLAY)层、底层(卡纸等)粘合而成。
通过上述形态介绍,可以初步了解到智能标签的封装加工完全跨越了传统"卡"的概念,更表达了智能标签在应用领域上的前景是广阔的。随着智能标签产业链的逐渐形成和完善,制造业的信息化水平将会因为有了形态各异的智能标签而迅速提升一个新台阶。

时间:  2006-7-18 22:01
作者: qqqq

低频标签

[摘要]本文主要介绍了两种类型低频标签的主要区别。
从实际应用的角度,低频标签主要有两种类型:Type A(FDX)和Type B(HDX)。主要区别是在于所处的物理层,它们都支持相同的防冲突,遵循相同的协议。FDX标签由询问器永久性供电,即使在标签至询问器的通讯过程中,工作频率为125KHz。HDX标签除了在标签至询问器通讯外,均由询问器供电,工作频率为134.2KHz。


时间:  2006-7-18 22:02
作者: qqqq

13.56MHz频率高频电子标签

[摘要]高频电子标签广泛应用于公交、门禁、考勤、物流管理、电子存折等多个领域。
高频射频标签是目前应用最为广泛的一种形式的电子标签,其应用频率为13.56MHz,广泛应用于公交、门禁、考勤、物流管理、电子存折等多个领域。此种形式的标签工作时间短,工作距离长,应用范围广,主要设计依据的国外标准有ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和ISO/IEC 10536等。


时间:  2006-7-18 22:02
作者: qqqq

超高频电子标签

[摘要]超高频电子标签适应物体高速运动的性能较好,主要应用于物流管理、物品识别等领域中。
超高频的应用主要是在860MHz~930MHz的频率范围。此类的标签的数据存储量大,阅读距离较远,可为几米到十几米的距离。适应物体高速运动的性能较好,主要应用于物流管理、物品识别等领域中。目前欧美国家的应用较为广泛,国内的应用尚属起步阶段。国际上应用标准主要为ISO 18000中第6部分中900MHz的射频识别技术。
ISO 18000中对超高频射频识别的系统协议、场中多标签的鉴别和通讯、标签的读写、数据完整性保护、上行通讯和下行通讯等做了详细的介绍。标签从阅读器中接受以on-off key方式调制的既是数据又是能量的信号。当标签应答的时候,阅读器仍需以一个持续的功率水平发送载波。阅读器从它发射功率的反射值的变化中接受标签返回的信号。
超高频标签的通信主要定义了两种类型,分别为Type A和Type B。


时间:  2006-7-18 22:02
作者: qqqq

微波电子标签技术

[摘要]微波标签工作于2.45GHz的频段,支持ISO/IEC 18000-4标准中微波段的技术要求和无线非接触信息系统应用的标准空中接口。
典型的应用中,标签的工作距离大于1米。系统包含两种模式:一种是阅读器先发指令的无源标签系统,另一种是标签先发指令的有源标签系统。


系统定义:
RFID系统主要由HOST、Interrogator、标签组成,在该系统中每个部分都相对独立,同时在系统中由于Interrogator、标签数目的不同,使该系统构成了不同的应用系统。
根据RFID系统各部分之间的通讯,如上所示:通讯链路1是系统的应用通讯链路,主要是OEM制造商、系统集成商确定,但同时也得依赖标签的设计,该通讯链路没有统一的标准,此处也没详细的说明。通讯链路2是读卡机与标签之间的通讯,此通讯为无线接口,按照频率分类,有低频、高频、微波;该系统规范针对2.45GHz后向发射系统。


系统的特点:
识别可读范围内的标签;
读出数据、写入数据或处理只读系统;
可根据地址或类别进行选择;
在允许的范围内,自如地处理多标签;
错误检测。
标签的ID号码必须包含在用来表征标签的指令中。标准要求每个标签都必须包括一个制造商标签 ID号码。用户的标签 ID号码则是一个可选项,没有具体的要求。用户标签 ID是用户定义的识别符,不是唯一的。





时间:  2006-7-18 22:03
作者: qqqq


射频识别系统读写设备基本原理简介
[摘要]本篇文章重点介绍了射频识别系统读写设备的实现原理。
射频标签读写设备是射频识别系统的两个重要组成部分(标签与读写器)之一。射频标签读写设备根据具体实现功能的特点也有一些其他较为流行的别称,如:阅读器(Reader),查询器(Interrogator),通信器(Communicator),扫描器(Scanner),读写器(Reader and Writer),编程器(Programmer),读出装置(Reading Device),便携式读出器(Portable Readout Device),AEI设备( Automatic Equipment Identification Device)等。
通常情况下,射频标签读写设备应根据射频标签的读写要求以及应用需求情况来设计。随着射频识别技术的发展,射频标签读写设备也形成了一些典型的系统实现模式,本章的重点也在于介绍这种读写器的实现原理。
从最基本的原理角度出度,射频标签读写设备一般均遵循如图所示的基本模式。


读写器即对应于射频标签读写设备,读写设备与射频标签之间必然通过空间信道实现读写器向射频标签发送命令,射频标签接收读写器的命令后做出必要的响应,由此实现射频识别。此外,在射频识别应用系统中,一般情况下,通过读写器实现的对射频标签数据的无接触收集或由读写器向射频标签中写入的标签信息均要回送的应用系统中或来自应用系统,这就形成了射频标签读写设备与应用系统程序之间的接口API(Application Program Interface)。一般情况下,要求读写器能够接收来自应用系统的命令,并且根据应用系统的命令或约定的协议作出相应的响应(回送收集到的标签数据等)。
读写器本身从电路实现角度来说,又可划分为两大部分,即:射频模块(射频通道)与基带模块。
射频模块实现的任务主要有两项,第一项是实现将读写器欲发往射频标签的命令调制(装载)到射频信号(也称为读写器/射频标签的射频工作频率)上,经由发射天线发送出去。发送出去的射频信号(可能包含有传向标签的命令信息)经过空间传送(照射)到射频标签上,射频标签对照射的其上的射频信号作出响应,形成返回读写器天线的反射回波信号。射频模块的第二项任务即是实现将射频标签反回到读写器的回波信号进行必要的加工处理,并从中解调(卸载)提取出射频标签回送的数据。
基带模块实现的任务也包含两项,第一项是将读写器智能单元(通常为计算机单元CPU或MPU)发出的命令加工(编码)实现为便于调制(装载)到射频信号上的编码调制信号。第二项任务即是实现对经过射频模块解调处理的标签回送数据信号进行必要的处理(包含解码),并将处理后的结果送入读写器智能单元。
一般情况下,读写器的智能单元也划归基带模块部分。智能单元从原理上来说,是读写器的控制核心,从实现角度来说,通常采用嵌入式MPU,并通过编制相应的MPU控制程序对实现收发信号实现智能处理以及与后终应用程序之间的接口API。
射频模块与基带模块的接口为调制(装载)/解调(卸载),在系统实现中,通常射频模块包括调制/解调部分,并且也包括解调之后对回波小信号的必要加工处理(如放大、整形)等。射频模块的收发分离是采用单天线系统时射频模块必须处理好的一个关键问题。

时间:  2006-7-18 22:03
作者: qqqq

射频标签内存信息的写入方式

[摘要]本文对射频标签信息的写入方式作了简单介绍。
射频标签读写装置的基本功能是无接触读取射频标签中的数据信息。从功能角度来说,单纯实现无接触读取射频标签信息的设备称为阅读器、读出装置、扫描器等。单纯实现向射频标签内存中写入信息的设备称为编程器、写入器等。综合具有无接触读取与写入射频标签内存信息的设备称为读写器、通信器等。
射频标签信息的写入方式大致可以分为以下三种类型:
(1)射频标签在出厂时,即已将完整的标签信息写入标签。这种情况下,应用过程中,射频标签一般具有只读功能。只读标签信息的写入,在更多的情况下是在射频标签芯片的生产过程中即标签信息写入芯片,使得每一个射频标签拥有一个唯一的标识UID(如64Bits)。应用中,需再建立标签唯一UID与待识别物品的标识信息之间的对应关系(如车牌号)。只读标签信息的写入也有在应用之前,由专用的初始化设备将完整的标签信息写入。
(2)射频标签信息的写入采用有线接触方式实现,一般称这种标签信息写入装置为编程器。这种接触式的射频标签信息写入方式通常具有多次改写的能力。例如,目前在用的铁路货车电子标签信息的写入即为这种方式。标签在完成信息注入后,通常需将写入口密闭起来,以满足应用中对其防潮、防水、防污等要求。
(3)射频标签在出厂后,允许用户通过专用设备以无接触的方式向射频标签中写入数据信息。这种专用写入功能通常与射频标签读取功能结合在一起形成射频标签读写器。具有无线写入功能的射频标签通常也具有其唯一的不可改写的UID。这种功能的射频标签趋向于一种通用射频标签,应用中,可根据实际需要仅对其UID进行识读或仅对指定的射频标签内存单元(一次读写的最小单位)进行读写。
应用中,还广泛存在着一次写入多次读出WORM(Write Once Read Many)的射频标签。这种WORM概念即有接触式改写的射频标签存在,也有无接触式改写的射频标签存在。这类WORM标签一般大量用在一次性使用的场合,如航空行李标签,特殊身份证件标签等。
无论是怎样的情况,对射频标签的写操作均应在一定的授权控制之下进行。否则,将失去射频标签标识物品的意义。

时间:  2006-7-18 22:04
作者: qqqq


读写设备的天线简介
[摘要]对于射频标签和读写设备而言,天线是标签和读写器的空间接口。
不管是何种射频标签读写设备均少不了天线或耦合线圈。对于射频标签和读写设备而言,天线是标签和读写器的空间接口。
根据射频识别系统的基本工作原理,射频标签与读写器之间的天线耦合分为两种模式,即电感耦合模式(变压器模型)和反向散向耦合模式(雷达模型)。分别适用于低频射频识别应用与微波射频识别应用。



时间:  2006-7-18 22:04
作者: qqqq

射频卡(RF卡)简介

[摘要]射频卡(简称RF卡)是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片,它具有数据处理及安全认证功能等特有的优点。
   ★ RF卡在读写时是处于非接触操作状态,避免了由于接触不良所造成的读写错误等误操作,同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。
   ★ 操作简单、快捷-RF卡采取无线通迅方式,使用时无方向要求,所以使用起来十分方便。
   ★ 防冲突-RF卡中存有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此终端可以同时处理多张卡片。
   ★ 便于一卡多用:RF卡中有多个分区,每个分区又各自有自己的密码,所以可以将不同的分区用于不同的应用,实现一卡多用。

  与接触式IC卡相比较,射频卡具有以下优点:
   ★可靠性高-卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如:由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰尘、油污导致接触不良等原因造成的故障;
   卡表面无裸露的芯片,无须担心芯片脱落、静电击穿,弯曲损坏等问题;
   ★操作方便、快捷-由于非接触通讯,读写器在1cm-10cm范围内就可以对卡片操作,所以不必象IC卡那样进行插拔工作;非接触卡使用时没有方向性,卡片可以任意方向掠过读写器表面,可大大提高每次使用的速度;
   ★防冲突-射频卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此读写器可以"同时"处理多张非接触式射频卡;
   ★应用范围广-射频卡的存储器结构特点使它一卡多用;可应用于不同的系统,用户根据不同的应用设定不同的密码和访问条件;
   ★加密性能好-射频卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改;
   射频卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证射频卡的合法性,同时射频卡也验证读写器的合法性;处理前,卡要与读写器进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外,卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。

  目前,射频卡在国内外已经得到了广泛的应用,如汉城、巴西、加拿大的公交、地铁收费系统。我国上海、珠海、太原等城市也已发行了公交卡,还有公路收费、停车场收费、门禁系统、考勤系统以及购物收费系统,广泛地应用到了我们生活的每一部分。


时间:  2006-7-18 22:04
作者: qqqq

rfid技术基本概念

[摘要]本篇文章对两个RFID的基本概念作了概述。
什么是RFID?
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别


什么是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。
短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。


时间:  2006-7-18 22:05
作者: qqqq

物理实体的通用语言(PML)简介

[摘要]PML是一种用于描述物理对象,过程和环境的通用语言, 其主要目的是提供通用的标准化词汇表,来描绘和分配Auto-ID激活的物体的相关信息 。
PML 以可扩展标志语言XML的语法为基础,其基本结构分为核心和扩展标准两部分。
PML核心提供通用的标准词汇表来分配直接由Auto-ID的基础结构获得的信息,如位置、组成以及其他遥感勘测的信息。PML扩展用于将非Auto-ID基础结构产生的或其他来源集合成的信息结合成一个整体。第一个实现的扩展是PML商业扩展。PML商业扩展包括丰富的符号设计和程序标准,使组织内或组织间的交易得以实现。

时间:  2006-7-18 22:05
作者: qqqq

RFID技术简述

[摘要]尽管近来射频识别技术越来越成为人们所探讨的问题,但是它并不是大多数人所想象的那样,是一种新近的发明。
在第二次世界大战期间,当发明雷达的时候,就已出现了这种技术。最初,雷达并不能区别出是英国飞机还是德国飞机,但是采用了能够区分出敌我的发射装置以后,就能够区别出发射的信号,因此雷达帮助英国人赢得了战争。

在以后几乎50年的时间里,人们很少谈起射频识别技术,直到1999年,美国麻省理工学院(MIT)开始研究使批发商网络受益于这种技术的方法。

首先,提出这种想法的要求是:顾客携带采购的物品向收银台前行,不用售货员对每一商品条形码进行扫描;由于在商品上采用了RFID这一新奇的标签,RFID阅读器就可对每一商品加以识别,瞬间完成全部扫描,只需进行使用信用卡加以付款等事项。而且零售商网络可以自动刷新其库存,知道产品的状况和所有的所需详情,以便可以实现竞争性供货和开辟另外的5个货栈。

由于有了RFID标签,任何奇迹都会发生。至少在零售商和大型超市中出现了这一完美的一幕,但事实上------,。

RFID技术就已在我们之中

RFID系统是以对贴有RFID标签的每一物品进行识别为基础。由于要识别标签,需要有一台RFID阅读器,该阅读器可以设置在任何地方。与条形码一样,没有一个RFID标签是相同的。这就是为什么第一个RFID系统能够被引进到要求高度安全的商厦之中。

但是该技术运用于任何物体,甚至移动的物体,这就是为什么它长期不为批发商网络所感兴趣。

与当前作为标准样式的条形码不同,RFID标签除具有价格外,还具有如商品的特性、温度和从一地运到另一地的日期等数据方面的优势。

就其能源供给来分,RFID标签可分为有源标签和无源标签。

无源RFID标签没有其自身的能源供给,其大小为0.4 X 0.4,其厚度比纸张还薄。当RFID阅读器发出的信号通过标签时,这些标签被激活,作为一种反应发射出储存的信息。这一反应通常是RFID接收器解码和译码的识别代码。标签可以在10毫米至5米半径的范围内发挥作用。

有源RFID标签有其自身的能源供给将数据储存于其储存器内,可以在比较远的距离上被读出或被记录下来。当前这样的一个标签大约为硬币大小,可以在几十米的距离上发挥作用。其电源使用寿命为几年。

有源RFID标签,由于其特性,十分昂贵,因此批发商宁愿采用无源RFID标签。当前无源RFID标签仍然存在价格昂贵的问题,一个标签成本为40美分。在大约两年的时间里,专家估计价格将达到5美分,即使是这样,对于零售商来说,价格仍然过高。

因此,在今后6-8年之前(在此期间,Gartner和Forrester预计价格会达到每个1美分),RFID技术不会得到大规模的运用,只是作为一种试验,在诸如Metro或Wal Mart等大型零售连锁店中加以采用。

在采用这种技术之中,不单单是一个价格问题。根据射频,可分为低频(在125和134千赫之间)、高频(13.6兆赫)、超高频(868至956兆赫)和微波(2.54吉兆)等4种标签。关于频率问题,在所有国家中还没有一个全球性的标准来协调这一事情,每一个国家都可以选择任何一种RFID标签。

隐私是过去的一个领域

当一群人权活动分子开始怀疑:"如果每一个商品,从棒糖到小车,都有一个可以被RFID阅读器所识别的独特识别码时,情况会成什么样子呢?",问题就这样开始出现了。批发商也不愿人家知道顾客穿什么样的衣服,他在哪里购买,他已购买了多长时间。

而且如果这一顾客使用信用卡付款,那么提供详情,泄露信息或使人了解其商务情况就成为一件轻而易举的事情。

每一个顾客通过鞋上的标签在对其识别的智能显示上可以看到个性化的商务情况(是否记得少数党的报告?),这样的情景还只是不超过3年前的事情。

零售商的答复是当用信用卡付款时,无论如何你已经泄露了一系列的个人信息。但是不可能通过RFID阅读器可以使每个人发现你的衣服化多少钱,你在什么地方买了这些衣服,你吃了什么东西等等之类的情况。我们被建议拥有这样的一个理想社会,在这样的社会里每个人知道每个人的每一件事,或者一小群人知道其它每个人的每件事,成了一种全球性大哥大。

Wal Mart、Gillette或Metro等公司所作的试验表明,顾客不会乐于以较短的时间在付款台上进行消费为交换条件来放弃其隐私权。在德国,FoeBuD组织就Metro公司采用RFID标签的倡议提出强烈抗议,致使Metro公司撤消这一项目。

既然下一届足球锦标赛的门票将采用RFID芯片,FoeBuD组织仍在坚守其阵地。

Wal Mart公司没有放弃,并宣布其所有合作伙伴必须在其产品中设置RFID标签。

对这种技术的支持者所作出的第二个答复是RFID标签可以除去,可以通过让顾客知道他所买的商品中含有这样的一个标签,这样任何问题都可以得到解决。但是在大部分情况下,从商品中取消标签会导致损坏商品。

另一个解决办法是对识别进行编码,以便只有通过标签生产商才能读出和解码。但是这不可能解决顾客对批发商的隐私问题,因为批发商不愿放弃从顾客中收集到的数据宝库。

在一片反对声中,到2008年用于进行RFID项目的费用仍然高达30亿美圆。

另一个解决办法可能来自于象FoeBuD这样的组织,他们开发了一种不允许RFID阅读器从标签上读出数据的RFID探测器,RSA提出一种可以发射用于遮蔽RFID标签其余部分的信号的编码装置。因此,解决方案很多,但是没有一种令人放心。

简而言之,RFID是一种令人感兴趣的技术,具有许多用途,但是有关隐私问题还没有明确的立法来加以协调解决,因此RFID还不能取代条形码。

即使是这样,甚至连最有效的立法也不能保护我们不受诋毁,因此RFID的前途仍然未卜。



时间:  2006-7-18 22:05
作者: qqqq

RFID标记、IPv6与下一代服务的关系

[摘要]本文分析了下一代服务的内容与特征及IPv6与下一代服务的关系,对我国应如何研究开发RFID标记和IPv6提出了几点建议。
一、下一代服务是目的

目前,网络正在走向下一代。电信网正在走向NGN,互联网正在走向NGI,移动网正在走向3G和B3G。实际上,下一代网只是一种新的技术手段,提供下一代服务才是真正的目的。上世纪90年代出现的两大亮点——互联网和移动通信已经告诉我们,当前的网络,不管是电话网,还是互联网或移动网,都不能适应人们未来的需求。据ITU统计,到2004年年中,全球互联网使用者数已达到了7亿户。而移动通信发展得更快,全球移动用户总数将近15亿户,占世界人口的四分之一。到2004年年底,全球的移动电话收入将首次超过固定电话收入。互联网的迅速发展实质上反映了人类对信息的需求急剧上升。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代,人们更加需要信息,需要随时随地地获取信息,原来点对点的电话通信已远不能满足需求。人们要通过信息化来推进国民经济和社会的发展,开创新的工作方式和生活方式。移动通信的迅猛发展实质上反映了人类对移动性、个性化、网络无所不在的需求急剧上升。这两大亮点向我们预示,21世纪的网络需要支持的服务不再局限于目前现有的服务,而是大量更高价值的下一代服务与应用。

二、下一代服务的内容与特征

下一代服务究竟包括哪些服务,有哪些主要特征,在此先看看ITU的定义。ITU认为,NGN应是一个电信级和企业级的全业务网,能满足新的通信需求。需支持的业务包括电话与其它传统业务、高速互联网接入及其应用、视像(VoD和流媒体等)、多媒体与数字电视广播、能与传统业务互通的移动性和游牧性,既要为人又要为大量的机器服务。其中,特别强调了要为大量的机器服务。

欧洲电信标准学会(ETSI)曾把NGN定义为:NGN是定义和部署网络的一个概念。由于它们形式上分为不同的层和面,并使用开放的接口,所以NGN给服务提供商与运营商提供了一个能逐步演进的平台,在此平台上不断创造、开放和管理新的服务。从这一定义可见,NGN最后的落脚点是服务,让人们不断创造、开放和管理新的服务,而新的服务就是这里所说的下一代服务。

趋势表明,在可预见的未来,移动通信和互联网IP业务仍将持续高速发展。通过对这两大亮点的分析,下一代服务应具有以下主要特征:

(1)宽带多媒体。上一代服务主要是单一媒体形式的窄带话音服务,经历了一个多世纪,走出了一条成功之路。但21世纪人类将进入信息时代,把声音、文字、图像、数据等多种媒体同步集成在一起的宽带多媒体,肯定是最适合这个时代的信息表示媒体,也是人类最乐意接受的信息形态。基于宽带的多媒体信息通信服务一定会在生产、管理、教育、科研、医疗、娱乐等领域得到越来越多的应用,成为一个可持续发展的增长点。

(2)全球性。20世纪下半年以来,尤其是在20世纪最后10年中,由于信息技术的飞速发展和信息网络化趋势的形成,从根本上改变了流通的格局,加上运输技术的进步,不仅使实物流通的速度大大加快,使商品贸易加快,而且使资本流通成为瞬间的事,从而使企业跨国组织生产、发展贸易成为可能。这种国与国之间经济交往的限制逐渐减少,跨国经济活动所占比重越来越大的过程形成了经济全球化的趋势。经济全球化必然造成通信全球化,反过来惟有通信全球化才能更好地支持经济全球化。每个国家都必须适应这一全球化的趋势,融入国际社会。为了实现全球化,需要通过全球范围的标准化,向用户提供端到端的全球性服务。

(3)个性化。个性化就是按个人意愿向用户提供"随时随地随意"的服务。上一代服务由于技术方面的限制,基本上是没有个性的。能买到的几乎是千篇一律的服务。但对个性化服务的追求是人类的天性。在新世纪,信息通信技术越来越先进,市场主要驱动力不再是技术,而是技术所能支撑的应用与服务,个性化服务将显得越来越重要。未来的电信市场将充满个性化的服务,每一个用户都有自己的个性特征,而且他们的个性特征将随着时间的推移不断深化。

(4)无所不在。无所不在的服务意指要把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西。计算机和通信设备将遍布所有地方,通信方式不仅是人与人之间,而且还包括人—机之间和机—机之间的通信。能够上网的设备或器具将比现在广泛得多,包括从电视机到MP3播放机,再到电子报刊、智能大楼,甚至于电冰箱等家电,它们如同互联网上的计算机一样工作,形成机对机(M2M)的通信方式。无所不在的意义远不止用户可以随时随地上网,而是用户可以随时随地感知网络的存在与网络带给他的方便。例如,当你打开电视机时,灯光自动减弱;当电话铃响起时或你拿起话机准备打电话时,电视机自动静音;当你走向电梯时,电梯就自动为你调用。一个分布式温度传感器网络可以控制一个取暖系统,节省开支;一个交通管理系统可以在不同街道根据不同交通流量动态调节红绿灯。凡此种种,不胜枚举。M2M通信可以应用于各个领域和各个角落。随着射频标识(RFID)和传感器的大量使用以及网格计算等高级应用的推广,目前处于早期阶段的机对机应用将逐渐趋于成熟。在未来某一天,由机器产生的流量将超过人—机应用和人—人应用产生的流量,甚至可能占据全部流量的绝大部分。

三、IPv6与下一代服务

现在已经取得共识,电信网、互联网、移动网在走向下一代的进程中,都将演进成基于IP的分组网。我们知道,网络协议是完成有效、可靠通信的一套规则,它是任何一个网络的基础。建网前首先要选定网络协议,一旦选定后,其它一切都将围着协议转。

那么,IPv6究竟能不能支持下一代服务,尤其是能否支持下一代服务的主要特征,对IPv6本身而言,媒体上已经谈论很多。IPv6相对于IPv4的主要优势是:扩大了地址空间,提高了网络整体吞吐量,服务质量得到了改善,安全性有更好的保证,支持即插即用和移动性,可更好地实现多播功能。其中,最突出的是IPv6极大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能,为端到端的服务质量保证和安全性保证,为互联网的普及与深化发展提供了基本条件。联系到前面所说的机对机应用,IPv6的这一优势正是未来最最需要的。地址的极大丰富将引发出无数的机对机应用。例如,监视与控制、配送与物流管理、生物信息传递、异地备份、多播馈送、新闻馈送、信息批处理、数据库同步、多媒体电子信箱、地—空数据库映射、数据库挖掘等。近年来引起广泛关注的射频标识(RFID)标记现已被看成无所不在网络社会的一个基本工具。当真正实现把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西之时,将出现数万亿件东西互相通信的情景。一年要用数万亿个标记,每一标记需要一个惟一的地址。如果没有IPv6,这是完全不可能实现的。

四、几点看法

通过以上分析,笔者提出以下几点看法:

(1)IPv6的优势能够为克服网络障碍,支持下一代服务直接或间接地作出贡献。2003年,美国国防部在军网中全面部署IPv6的重大决策就是一个很好的证明。美国国防部之所以作出如此重大决策,把原是民用技术的IPv6坚决地用于下一代军网,是因为它认定,把IPv6作为下一代互联网以及美国军网的网络层协议能够满足商用和军用的长远要求。从军事的角度看,美国希望所有的战地单位、侦察设备都能获得全方位的多媒体通信,并将所有信息汇集到中心指挥部。指挥部可以通过卫星连接任何设备,从战士背包中的普通无线电设备到车载系统,一直到无人驾驶飞机。鉴于现有全球互联网地址资源匮乏以及美军对未来作战的考虑,惟有采用IPv6。其巨大的地址空间、高度的灵活性和安全性、可动态进行地址分配的特性以及完全的分布式结构有着巨大的军事价值和潜力。

(2)IPv6并非尽善尽美,一劳永逸地解决所有问题,今后还会遇到现在预想不到的问题,它只能在发展中不断完善。但不管怎样,IPv6带来的好处将使网络上到一个新台阶,故从长远看,有利于网络的持续长久发展。

(3)进一步加强政府的主导作用,推动IPv6的产业发展。中国作为互联网和移动通信大国,IPv6也会从基础设施、服务与应用、媒体与内容、设备制造等层面给我们带来机遇,形成新的巨大产业,拉动经济的发展。CNGI的实施将在中国建成一个覆盖全国的IPv6网络,成为世界最大的IPv6网络之一,给我们带来极好的机遇。因此,我们要进一步加强政府主导作用,推动IPv6的产业发展。特别要抓住2008年北京奥运这一大好机遇,在北京建成一个能够适应奥运会需要的IPv6大岛,全面发挥IPv6的优势,对全球NGI/IPv6的大规模部署作出贡献。

(4)要重视RFID标记的研究开发工作。RFID是用来描述可以通过射频进行传感的任何器件的一个术语,通常指的是利用射频来阅读一个小器件(称作标记)上的信息。现在,它被看作是未来无所不在网络社会的一个基本工具,在制造、配送、服务等领域已经开始实际使用。例如,在美国使用无源RFID最多的Wal-Mart要求其供货商到2005年在所有进货上都应贴上RFID标记。RFID标记技术的研发与标准化工作现正在发展之中。标准化工作目前由全球电子产品码(EPCGlobal)组织负责进行。在亚洲,日、韩两国非常重视RFID标记技术。在日本的"e-Japan战略Ⅱ"中列上了RFID标记技术。2003年9月,日本的无所不在网络论坛成立了RFID标记先进应用研究组。从2004年开始,日本内务通信部(MIC)(原总务省,2004年9月10日易名)启动研究开发工作,进一步加强RFID标记的组网功能和实现其在无所不在网络中的先进应用。另外,在中日韩三国信息通信技术合作框架下也纳入了RFID标记技术的研究内容,日韩还提出成立专门工作组的设想。我国目前对RFID标记技术似乎还没有明确的政策取向、发展计划和目标,这将使我们处于被动与不利地位。我们必须重视起来,明确政策,组织力量,加强对RFID标记技术的研究开发。


时间:  2006-7-18 22:06
作者: qqqq

什么是RFID:几个基本解释

[摘要]什么是RFID技术,基本工作原理和组成部分是什么,是什么让零售商如此推崇RFID,什么是RFID的典型应用,RFID中国论坛,提供无线射频识别技术应用解决方案及电子标签原理的相关信息
   什么是RFID?自2004年以来,与RFID技术相关的文章在各个媒体上不断涌现,相关的报道让这个历史其实并不短的技术在短时间内成为国际追逐的焦点。从全球巨型商业帝国沃尔玛,到国际IT巨头IBM、HP、微软等等,从美国国防部到中国国家标准委,全都在RFID魔棒的指挥下舞蹈起来。

  RFID是什么?RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,俗称电子标签。


  什么是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。" 


  什么是RFID的基本组成部分?

  最基本的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技术的基本工作原理是什么?

  RFID技术的基本工作原理并不复杂: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。  


  是什么让零售商如此推崇RFID?

  据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计,通过采用RFID,沃尔玛每年可以节省83.5亿美元,其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观,但毫无疑问,RFID有助于解决零售业两个最大的难题:商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品),而现在单是盗窃一项,沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元,如果一家合法企业的营业额能达到这个数字,就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计,这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。


  RFID技术的典型应用是什么?

  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



时间:  2006-7-18 22:06
作者: qqqq

无线频率识别技术(RFID)将取代条形码

[摘要]作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的诸多优点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。
   上海电子标签(RFID)演示中心日前在普陀区的上海现代物流信息产业园亮相,正式对外开放。凡领教过的人,普遍看好它为条形码的"接班人"。
  
   最近,美国可口可乐公司正在组织"超出想象的夏日"的有奖促销活动,部分可乐罐头采用了一种称为RFID的标签。顾客开罐时,会激活通讯设备,直接与可口可乐公司的大奖中心联络,同时GPS会通知中奖用户的地理位置,按照罐上的号码通知顾客领奖。
  
   RFID全称无线频率识别技术,它通过射频信号,采用非接触方式,可自动识别目标对象并获取相关数据,无须人工干预。作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量较大、存储信息更改自如等优点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。

  比条形码更加理想
  
   超市商品上的条形码技术,虽然30多年前已成熟,但当时愿意采用的企业却为数不多,直到1984年沃尔玛等大型零售商强制要求其供应商采用该技术,条形码的应用才迅速扩大。
  
   条形码虽然提高了商品流通效率,但自身仍有难以克服的缺陷。例如,扫描仪必须"看到"条形码才能读取,因此工作人员必须亲手扫描每件商品,不仅效率较低,而且容易出差错。另外,如果条形码撕裂、污损或丢失,扫描仪将一筹莫展。此外,条形码的信息容量有限,通常只能记录生产厂商和商品类别。
  
   普及RFID后,生产商或者销售商就能随时知道它的产品在哪儿,在某个超市的货架上还有多少存货,以及它的有效期到什么时间。最重要的是,消费者不必在收款台前排长队了,只要把购物车从阅读器旁边推过就行,出纳员只需按单收款。

  沃尔玛再当领头羊
  
   全球零售业巨头美国沃尔玛公司近日宣称,该公司最大的100个供应商应从2005年1月开始在供应的货物包装容器上粘贴RFID标签,并逐渐扩大到单件商品。如果供应商们在2008年还达不到这一要求,就可能失去为沃尔玛供货的资格。

  业内人士认为,沃尔玛普及RFID,旨在推动供应链管理创新。沃尔玛正是凭借这个办法,使公司成为世上最有效率的零售店之一。目前,RFID芯片的成本是每枚约0.2美元,天线和芯片封装成本还不包括在内。但随着RFID技术的成熟,很快就会压缩到0.05美元。专家认为,该系统无疑能解决因失窃或供应链的混乱而损失的产品。沃尔玛仅失窃损失每年就高达20亿美元左右。据估计,沃尔玛采用该系统后,每年能够节省83.5亿美元,其中绝大部分是由于不必对进货进行手工扫描而节约的人工成本。

  中国企业未雨绸缪
  
   RFID推动销售变革是大势所趋,各国业者已闻风响应。美国商务部的初步调查结果显示,2005——2007年制造企业对于RFID标签的总投资额将达约20亿美元,对于RFID基础设施的总投资额将达到10~30亿美元。日本已开发出能够同时读写条码和电子标签的识读设备。平台软件厂商纷纷在自己的产品中预设有电子标签的标准驱动接口。

  RFID的应用正在给IT企业带来整个产业链上的商业机会,包括芯片制造、系统集成、咨询服务等。如今,"射频识别"系统的几十家零部件制造商,如IBM、英特尔、微软和飞利浦等,纷纷进行准备,力争在RFID市场大战中抢夺一杯羹。

  沃尔玛每年有120亿美元的采购量来自中国。新近成立的中国电子标签国家标准工作组将负责起草、制定中国有关电子标签的多项国家标准,并将在今年年底前尽快出台自主电子标签国家标准。业内权威人士认为,中国是世界上最大的RFID潜在市场。
  
   相对于国外IT巨头的热情,中国国内IT企业显得有点被动。2004年,我国决定把"加快电子标签的研发和商业应用步伐"作为国家战略,但国内企业间还没有建立一种真正协同的商务模式。有些国内企业不理解,认为自己的库存不能让他人看到。显然,随着时代和技术的进步,经营观念上的更新已迫在眉睫。





时间:  2006-7-18 22:06
作者: qqqq

射频技术——下一代WLAN的关键

[摘要]
目前的WLAN解决方案还不能全面解决企业级的可扩展性、安全性及可管理性等方面的问题。下一代系统提供了解决当前系统缺陷的解决方案


作为最激动人心的通信技术之一的无线局域网技术(WLAN),现在已经可以在企业中实施了,这是一种基于802.11系列标准的技术。随着商业需求的进一步发展,越来越多的企业要求使用较少的资源来实现较高效率和生产力,IT组织为了达到这个目标,现在正转向这些新出现的技术,试图将这些新技术作为实现该目标的工具。然而,目前的WLAN解决方案还不能全面解决企业级的可靠性、可扩展性、安全性以及可管理性等方面的问题。通过全面的考察有线和无线领域现存的问题,下一代系统为IT组织提供了解决当前系统缺陷的解决方案。

根据META Trend的研究:在2003年,校园局域网(LAN) 发起者的注意力主要集中于增加网络的可用性,在他们看来,网络可用性的优先级别要高于其它即将浮出水面的应用(例如:VoIP)。然而,网络智能将把语音、视频和数据集中在一起,从而使得WLAN的配置比较容易。到2003年底,WLAN标准将集中于双频,而企业将更加依赖于无线技术来降低成本同时提高生产力,到2004年中期,WLAN的安全性标准也将会出台,并且可以实现互操作,而市场的注意力将转为在有线和无线网络上都普遍存在的管理和服务。

新出现的WLAN解决方案基于单一的、能够进行互操作的Wi-Fi标准,成本相对较低,这种解决方案为开发WLAN市场铺平了道路。尽管第一代的WLAN产品很重要,但是企业更看重的是未来以及使用这种产品是否能够满足企业级的需求,是否能够解决企业的实际问题。

第一代接入点产品的最大的一个缺陷是:它们无法探测和收集在其周围的射频(RF)环境中出现的信息。由于各方面的原因,使得这种探测能力显得非常重要。通过这种能力,使得接入点可以充当宽带无线系统的耳目——利用它,系统可以解释在它周围的RF环境中都发生了什么事情,并且可以指挥接入点做出必要的变化。由于大量的未授权频率的出现会导致无线信号相互干扰的增多,所以,ITOs必须提高他们查看和控制RF域的能力,从而减轻相互干扰并保证最优的网络连接和性能。

第一代的产品只有一些基本的从传统的有线管理系统中扩充而来的管理框架,因此,从某种程度上来说,无线环境自身没有真正意义上的管理系统。许多提供商都是依赖于现存系统管理提供商,将这些接入点绑定在宽带基础设施的管理框架中。但是,这种实现方法很大程度上保留了有线的中心管理方法,却没有提供对RF域的管理方法。更进一步的是,802.11的管理信息库(MIB)常常使用的是私有协议,有线的基于SNMP的管理系统的基本功能受到了限制,只能使用一些基本信息。对于支持实时应用来说,这些实时应用包括在多个接入点或者多个IP子网之间实现移动访问,现存的WLAN解决方案并不是最优的。

对于一个企业来说,安全性仍然是配置WLAN时所需要考虑的一个关键问题。事实上,我们的用户将继续把安全性作为大多数企业不采用无线局域网的最大障碍。虽然现在已经提出了很多的标准来解决安全问题,但是如果要用第一代产品来实现一个具有较高安全性的无线网络,需要将许多尖端产品集成在一起。在这里,安全性将在很大程度上集中于中央接入点,并且缺少更广泛的系统级的见解,这对于更有效的管理安全规范是必要的。

和以太网非常相似,802.11RF环境也是一个共享媒介。但是和以太网不同的是,802.11RF环境是一个受限网络,目前还不能基于单个用户来分割带宽,从而也不能实现有效的扩展。因此,它的扩展性还是有问题的。虽然额外的标准,如支持数据速率超过11Mbps的标准802.11b已经得到批准,但是,第一代的产品既没有提供对这些标准的支持,也没有从整体的系统级上来考虑RF域,从而使得整个系统不能很好的控制传输标准并体现更好的适应性。

开拓射频领域的应用
和现存的以太局域网(LAN)相比较而言,WLAN有一个很大的不同——他们使用RF来发送和接收数据包。虽然这在有线以太网环境中很容易理解,但是目前对于RF特征的预言最多只是一种艺术。为了保证能够达到支持关键应用所要求的性能级别,WLAN系统还必须进一步发展以提供更多的确定性特征。由于无线本身所具有的特性,未授权的频率也会共享这个环境,因为没有一个实体来实现频谱控制。因此,WLAN必须能够探测并能够适应RF环境的变化,这样可以减轻接入点之间的相互干扰,也许这种干扰是临时的(例如,这些干扰来自于电梯的升降),也许是永久的干扰(例如,这种干扰来自于附近新安装的接入点)。

和有线网络不一样,WLAN的物理层从接入点以一种不可预知的方式延伸出来。因此,企业必须注意的事实是无线信号对墙体的穿透性,并且常常能够突破建筑物所存在的局限性。现存的解决方案利用定向天线来实现对RF信号的传播控制。

由于2.4GHz和5GHz频率本身所具有的固定特性,WLAN的能力和可扩展性是非常有限的。和有线以太网不同,有线以太网可以通过使用交换机进行连续不断的分段,WLAN在支持的用户数量和每个用户可用的带宽之间提供的是一种反比关系。第一代的WLAN解决方案对于用户密度变化的反应能力非常有限,并且不能有效的优化带宽资源。随着WLAN负载的增加,现存的产品通常无法判断临近的接入点的负载和用户量是否相近,也无法判断是否有必要和临近的接入点分担负载。用户负载均衡要求使用更为集中的软件控制,通过这个软件来实现基于系统级的网络效率的评估,从而优化用户和接入点的比例。

将无线集成到有线网络
从历史的观点来看,WLAN虽然已经从现存的有线以太网LAN中分离出来,但是其仍然保留了有线网络的物理特性和逻辑特性。随着无线网络配置的增多,越来越多的传统应用包括常见的商业应用也都开始在无线网络中实施,因此提供一系列的覆盖有线和无线领域的网络服务变得非常重要。由于WLAN将变成一个企业级的应用,所以无线网络的技术必须符合现存的网络策略和服务,而不是去改变现存的网络设计。

要想较大程度的提高网络的可用性,将无线网络集成到现存的有线网络中是非常关键的一步。由于第一代接入点的操作是按照独立实体进行的,所以第一代的解决方案所提供的冗余度是非常有限的。下一代系统将推动整个系统范围内的监控能力的发展,这样一来,在临近的接入点失效时可以调整接入点的发送功率设置。这样用户就可以选择在一定范围内配置接入点,使得一旦出现接入点失效时仍然能够保持整个工作区的覆盖。虽然在第一代的解决方案中这种方法也可以实现,但是第一代解决方案没有全面的监控和转移用户、重新调整信道以及能力设置等方面的控制功能。

向动态、自适应的射频方向发展:从系统的角度来查看无线网络的智能
在过去的一年中,人们争论的主题集中于智能处理应该驻留在WLAN系统的什么位置。大多数的提供商都提倡使用轻量级的接入点,喜欢在交换机或者设备中加入集中化的智能处理,这样一来这些接入点缺乏高级的智能处理功能。而其他的提供商则认为接入点应该具有比较丰富的功能特征,以满足企业级用户所需要的所有当前以及即将出现的各种服务。我们在这里不想提倡某种实施方法而打击另一种实施方法。但是,我们认为对于无线系统的控制和管理应该是集中实现的,只有这样才能更加有效的操作这个系统。目前关键的问题是通过整体的软件框架能够提供什么样的功能特性,而不是要具体说明在哪里(例如是在接入点中还是在交换机或者其它设备中)放置处理功能。任何WLAN解决方案的目标都是应该在可预见的范围内提供稳定的网络覆盖,并且这个无线网络的管理应该很方便。要实现这个目标,系统必须提高控制RF媒介的能力。

控制射频域
为了改善对有线基础设施的控制,大多数企业现在已经开始在网络管理系统方面投资。通常,网络团队的专业水平是相当高的。但是管理无线环境的原则却懂得很少。在管理无线和有线网络系统方面两者存在着很多相似的地方。但是,用户不能低估无线网络给管理框架所带来的相当独特的特征。

处于领先水平的WLAN解决方案将可以提供必要的工具来收集RF域的信息,并且对整个系统应用一些策略和规则以提高整个系统的稳定性。随着在未授权频率范围内操作的设备和系统数量的增多,无线基础设施探测和解释RF环境中无规则信号的能力将变得越来越重要。对于在相邻的企业中配置无线网络或者对于那些只能有限度的控制RF域的ITO来说,这是尤其重要的。相对于单个的接入点来说,调整接入点的设置是很容易的,但是任何由于RF环境的改变而导致调整接入点设置的系统级的决定,对于企业来说都是非常重要的。这是因为,任何一个接入点的变化都会对相邻接入点产生微小影响,这在宏观上能被较好的管理。

从保证无线网络的高可用性角度来说,实现对无线域的实时监控是非常重要的一步。而系统是否能够智能反应RF环境的变化是下一代解决方案中需要重点考虑的问题,这个问题应该和监控能力一样受到高度重视。系统对其它解决方案的自动容错程度将在很大程度上决定用户的选择。更进一步的是,不同的企业要求系统自动重新配置接入点的程度不同,而且他们更改策略的时间也会有所不同。处于领先水平的系统必须有灵活多样的处理方式,在网络失效或者RF环境发生变化的时候,提供网络管理员人工干预修改配置或者提供全自动的自我修复功能。

现在企业应该将注意力集中于无线系统和内部接入点之间通信能力的大小,因为通过这种方式每个接入点都可以知道在它附近的接入点都在干什么。这样一来,通过这种方式系统就可以实现对频率、功率以及带宽的分配进行优化。随着越来越多的WLAN和其它的无线系统投入使用,2.4GHz和5GHz的频率变得越来越拥挤,在确保当前商业应用网络正常运行时间的同时,ITO也将要求无线系统能够监控、探测和反应周围RF环境的变化。

射频控制的实际应用
我们已经明确,在下一代的企业级WLAN配置中RF域的控制是非常重要的。我们现在应该将注意力转到提高RF域控制可以在多大程度上改善整个WLAN的管理和配置。

也许,提高RF控制最大的受益在于改善无线网络的可用性。随着各个企业在网络中配置的关键应用越来越多,也就要求网络必须有更大的弹性。第一代无线网络只是提供了不太恒定的可用性。每个接入点对于附近的接入点是否正常工作基本上没有了解,即使有也是很少的一点,因此限制了它在其它接入点失效时的反应能力。下一代的系统将充分利用整个软件框架来实现接入点的失效探测并且将根据附近接入点的工作情况来自动调整。

通过控制每个接入点的输出传输功率和操作频率,系统可以允许特定的接入点通过增加功率或者改变信道的方式来填补可能出现的没有覆盖到的漏洞,或者减轻接入点间的相互干扰,从而增加网络的稳定性。更进一步的是,如果某个接入点失效,系统可以指导特定的接入点分担一定的客户端以优化通信路由和网络负载。最后,接入点通过这种方式可以知道在他们周围发生了什么事情,并且可以探测范围内的漏洞。由于无法预测RF覆盖模式,系统的可用性在很大程度上可能会受到一些表面上看起来无害行为的影响,例如电梯的移动都会影响系统的可用性。虽然很多企业会回避那些过于自适应的系统,但是通过增加输出功率的办法可以使得系统能够探测范围内的漏洞并对其进行修补,另外还可以带来其他的益处例如增加网络的正常运行时间。

在考虑无线网络的扩展性时,对RF域有一个全面的认识也是非常有益处的。下一代的接入点将有能力提供双频连接,包括对802.11b,802.11g,以及802.11a。对于有限可用的频谱如2.4GHz和5GHz频率,任何网络设计的目的都应该是优化可用信道的使用,为每个客户端提供最大数量的带宽。

ITO应该寻找那些在一个位置中能够实现客户端设备负载共享的解决方案。例如,如果由于在某个物理位置用户密度太高,导致某个接入点的负载过重,那么系统应该能够认识到这样一个事实:附近的和本接入点有交叉覆盖的接入点可以为这个接入点分担一定的客户端设备,从而在一个更为广泛的范围内实现资源共享。正如前面所提到的,这种类型的特征要求接入点必须知道在他们周围发生了什么变化,并且知道一定类型的内部接入点通信可以驱动更多的客户端,从而能够实现通信管理。这种类型的实现方法也使得系统能够收集统计正常的带宽利用信息以及接入点和客户端设备之间的负载和比例信息。这些统计信息可以确保在网络设计时能够达到最优性能。最先进的系统可以利用这些信息来调整功率和信道设置,从而改善网络的覆盖区域或者提出相关的建议信息,如另外再配置其它的接入点可以给网络性能带来哪些好处。

从传统意义上来说,如果要进行WLAN配置,必然涉及到站点调查工作,通过站点调查可以知道建筑物及其周围的物理环境的限制,从而可以决定将接入点放置在什么位置可以达到最优性能。这些工作的大部分内容需要人工实施,并且要使用扫描工具来测量不同的位置所需要的RF输出功率的大小。下一代系统将大大简化这一过程,将整个配置工作的时间减少到几个小时。实质上,下一代的WLAN基础设施可以自我校正,并且通过利用楼层的平面设计图提供精确的仿真,告诉用户要想实现网络的最优性能应该如何配置网络。这种特征不仅可以加快无线网络的配置速度,而且可以降低实施的成本,并且在网络需要移动、添加新设备或者发生变化时提高网络的重用性。

每个接入点都将自动分配一个服务集合ID(SSID),一个通信信道(或者两个)、一个功率设置。这种自动配置将减少网络管理员的工作,使得网络管理员不需要接触每个接入点就可以对其进行管理,更进一步的是,这将减少配置的成本。最后,在配置的过程中,每个接入点都可以收集其附近的具有干扰性质的RF信息。这样系统就可以基于所获得的干扰信息来建议如何改变接入点的配置位置。水平领先的提供商将会生产出这样的系统——该系统能够自动判断造成干扰的原因(例如,是其它的接入点的干扰、还是非802.11的噪音干扰)。

在整个无线网络的安全体系中,RF媒介扮演了一个截然不同的角色。虽然物理层并不负责设备和用户的认证,也不负责对空中传播的数据包进行加密,但是,对于那些未授权的接入点或者可疑的客户端设备行为,它可以提供重要的数据。虽然在市场上有很多种探测器解决方案,但是大多数产品的配置方案都是覆盖整个网络,而不是将其集成到一个单一的系统中。无线接入点应该能够以探测模式操作,从而可以判断其它的无线组件的配置是否正确。他们应该还可以报告哪些接入点或者客户端设备还没有得到ITO的批准。理想的情况是,这种无线探测的RF实现方法应该可以通过有线的实现方法来进行补充,并且有相应的能力将在无线网络中探测的可疑行为和在有线环境中收集到的信息进行对应。通过这种相关能力,系统可以判断这种可疑的接入点是属于某个主机网络还是只是邻近企业的基础设施的一部分。另外,通过连续不断的监控网络行为,系统可以执行入侵检测和防止入侵的功能,并且可以报告哪些是具有欺骗性质的接入点、哪些是Ad hoc网络、哪些是拒绝服务攻击以及中间人攻击等。
使用三角测量技术以及RF诊断工具,系统应该也可以查明那些潜在的、不规则的、常常被称为"定位跟踪"的干扰的位置和性质。例如,在大型企业中配置一个WLAN,应该能够判断自助餐厅的微波是导致信道干扰的一个原因。通过查明干扰的位置,系统将使得IT管理人员确认事实上是微波造成的问题,从而让他们对此提出补救的办法。这种定位能力也可以用于根据接入点的位置来决定是允许还是拒绝访问设备或用户。例如,网络管理员可以创建这样一条规则:拒绝网络访问从物理的角度上来说位于建筑物之外的用户。

最后,RF媒介可以作为无线系统的一个管理平台。统计信息、规则以及策略可以在不同的设备和接入点之间互相传递,使得他们可以与已经建立的网络策略保持连通。虽然事实上需要管理的接入点仍然分布在整个网络基础设施中,但是管理控制仍然集中于单一的用户访问点上。对于策略更新和配置变化来说,这种RF管理的实现方法可以让系统组件直接与其它组件进行通信,并且可以不用在有线网络上传输这些更新信息。

虽然目前市场上WLAN的解决方案中,大量不成熟的解决方案仍然继续存在,但是其它系统级的RF智能解决方案已经出现,并且可以有效的满足企业的需求。通过集中管理RF环境、安全性以及配置,这些系统降低了支持WLAN网络的成本。企业应该寻找那些能够提供最大限度保护投资的解决方案——也就是那些支持所有的传输标准以及被提议的安全标准的解决方案。产品和架构选择标准的关键部分应该集中于WLAN系统是否能够更好的控制RF域。虽然将WLAN集成到有线的LAN中对于减轻整个的网络操作来说是非常重要的,但是,如果系统具有对RF环境变化的适应性将会使其有别于其它解决方案,体现出更高的水平。

META Group预计,到2005年,95%的公司的便携式电脑都将在平台上直接装载嵌入式的Wi-Fi。因此,不论在商务上是否做好了准备,在公司内部实现无线连接都将成为一种事实。随着企业将WLAN作为一种可以选择的网络访问技术,他们将寻找那些在可靠性方面能够和现存的有线局域网相提并论的网络系统。下一代的WLAN系统将不用改变现存的网络策略,并且能够很好的支持以前的有线网络所提供的各种商务服务。

无线网络要求系统具有较好的可管理性以及安全性,以便可以支持可靠的、可以预计的商业应用。




时间:  2006-7-18 22:07
作者: qqqq

RFID工作频率指南和典型应用

[摘要]不同频段的RFID产品会有不同的特性,本文详细介绍了无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。
目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。


一、低频(从125KHz到134KHz)

其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用. 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。
特性:
1. 工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz到134KHz, TI 的工作频率为134.2KHz。该频段的波长大约为2500m.
2. 除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
3. 工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。
4.低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。
5.虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。
6.相对于其他频段的RFID产品,该频段数据传输速率比较慢。
7.感应器的价格相对与其他频段来说要贵。
主要应用:
1. 畜牧业的管理系统
2. 汽车防盗和无钥匙开门系统的应用
3. 马拉松赛跑系统的应用
4. 自动停车场收费和车辆管理系统
5. 自动加油系统的应用
6. 酒店门锁系统的应用
7. 门禁和安全管理系统
符合的国际标准:
a) ISO 11784 RFID畜牧业的应用-编码结构
b) ISO 11785 RFID畜牧业的应用-技术理论
c) ISO 14223-1 RFID畜牧业的应用-空气接口
d) ISO 14223-2 RFID畜牧业的应用-协议定义
e) ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议
f) DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准


二、高频(工作频率为13.56MHz)

在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀活着印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式 的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。
特性:
1. 工作频率为13.56MHz,该频率的波长大概为22m。
2. 除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。感应器需要离开金属一段距离。
3. 该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。
4. 感应器一般以电子标签的形式。
5. 虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。
6. 该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签。
7. 可以把某些数据信息写入标签中。
8. 数据传输速率比低频要快,价格不是很贵。

主要应用:
1. 图书管理系统的应用
2. 瓦斯钢瓶的管理应用
3. 服装生产线和物流系统的管理和应用
4. 三表预收费系统
5. 酒店门锁的管理和应用
6. 大型会议人员通道系统
7. 固定资产的管理系统
8. 医药物流系统的管理和应用
9. 智能货架的管理

符合的国际标准:
a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的读取距离为10cm.
b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的读取距离为1m.
c) ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层,防冲撞算法和通讯协议。
d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接口定义。




三、甚高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)

甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。
特性:
1. 在该频段,全球的定义不是很相同-欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz,北美定义的频段为902到905MHz之间,在日本建议的频段为950到956之间。该频段的波长大概为30cm左右。

2. 目前,该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW)。 可能欧洲限制会上升到2W EIRP。
3. 甚高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水,灰尘,雾等悬浮颗粒物资。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。
4. 电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。
5. 该频段有好的读取距离,但是对读取区域很难进行定义。
6. 有很高的数据传输速率,在很短的时间可以读取大量的电子标签。

主要应用:
1. 供应链上的管理和应用
2. 生产线自动化的管理和应用
3. 航空包裹的管理和应用
4. 集装箱的管理和应用
5. 铁路包裹的管理和应用
6. 后勤管理系统的应用

符合的国际标准:
a) ISO/IEC 18000-6 定义了甚高频的物理层和通讯协议;空气接口定义了Type A和Type B两部分;支持可读和可写操作。
b) EPCglobal 定义了电子物品编码的结构和甚高频的空气接口以及通讯的协议。例如:Class 0, Class 1, UHF Gen2。
c) Ubiquitous ID 日本的组织,定义了UID编码结构和通信管理协议。

我们毫无怀疑,在将来,甚高频的产品会得到大量的应用。例如WalMart, Tesco, 美国国防部和麦德龙超市都会在它们的供应链上应用RFID技术。


时间:  2006-7-18 22:07
作者: qqqq

电子标签与条形码

[摘要]

射频技术与条形码是两种不同的技术,有不同的适用范围,有时会有重叠。两者之间最大的区别是条形码是"可视技术"。射频标签只要在接受器的作用范围内就可以被读取。



  射频技术和条形码有什么不同?从概念上来说,两者很相似,目的都是快速准确地确认追踪目标物体。主要的区别如下:有无写入信息或更新内存的能力。条形码的内存不能更改。射频标签不像条形码,它特有的辨识器不能被复制。标签的作用不仅仅局限于视野之内,因为信息是由无线电波传输,而条形码必须在视野之内。由于条形码成本较低,有完善的标准体系,已在全球散播,所以已经被普遍接受,从总体来看,射频技术只被局限在有限的市场份额之内。目前,多种条形码控制模版已经在使用之中,在获取信息渠道方面,射频也有不同的标准。

射频技术与条形码是两种不同的技术,有不同的适用范围,有时会有重叠。两者之间最大的区别是条形码是"可视技术",扫描仪在人的指导下工作,只能接收它视野范围内的条形码。相比之下,射频识别不要求看见目标。射频标签只要在接受器的作用范围内就可以被读取。条形码本身还具有其他缺点,如果标签被划破,污染或是脱落,扫描仪就无法辨认目标。条形码只能识别生产者和产品,并不能辨认具体的商品,贴在所有同一种产品包装上的条形码都一样,无法辨认哪些产品先过期。

目前,在成本方面,由於组成部分不同,智能标签要比条形码贵得多,条形码的成本就是条形码纸张和油墨成本,而有内存芯片的主动射频标签价格在2美元以上,被动射频标签的成本也在1美元以上。但是没有内置芯片的标签价格只有几美分,它可以用于对数据信息要求不那么高的情况,同时又具有条形码不具备的防伪功能。

信息
载体
信息量

读/写性

读取
方式
保密性

智能化

抗干扰能力

寿命

成本


条 码

纸、塑料薄膜、金属表面



只读

CCD或激光束扫描







较短

最低


RFID 卡

EEPROM



读/写

无线通信

最好



很好

最长

较高


时间:  2006-7-18 22:08
作者: qqqq

电子标签基本工作原理

电子标签是射频识别(RFID)的通俗叫法,它由标签、解读器和数据传输和处理系统三部分组成。


标签也被称为电子标签或智能标签,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。
解读器分为手持和固定两种,由发送器,接收仪、控制模块和收发器组成。收发器和控制计算机或可编程逻辑控制器(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。
数据传输和处理系统: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。

时间:  2006-7-18 22:09
作者: qqqq

射频识别,一场新技术革命

[摘要]智能标签的应用已经悄悄来到我们的生活中,伴随它一路走来的,还有一系列需要解决的问题。
在德国中西部莱茵河边一座名叫诺伊斯的城市里,一位顾客正在大型超市麦德龙购物,当他选好要买的东西后,悠闲地走到电子自动付费机前,他既不用像从前一样排队等待收银员结账,也无需把手推车中的商品一一拿出,只是短暂的逗留几秒,就推着购物车大摇大摆地走出了超市。发生在麦德龙超市的这一幕听上去好像很新鲜,仿佛是科幻电影里虚构的事情,实际上,用不了多久,它就会发生在我们周围的真实生活中。

是的,这就是RFID(Radio Frequency Identification)——无线射频识别技术给我们的生活带来的改变。

引发零售革命

一年前,全球最大的零售商——美国沃尔玛公司宣布了一项决议,要求它的前100家供应商在2005年1月之前,向公司的配送中心发送货盘和包装箱时必须使用电子标签技术;2006年1月前,每个单件商品中都必须使用这项技术。据估计,通过采用电子标签技术,沃尔玛公司每年可以节省83.5亿美元。

但是,最早使用RFID技术的并不是沃尔玛或麦德龙,而是美国国防部军需供应局。早在二战时,它就被美军用于战争中识别自家和盟军的飞机,但由于昂贵的价格抑制了其广泛应用。在美军对伊拉克的战争中,这个技术再一次得到了真正的检验,由于采用了RFID技术、ERP及供应链管理系统,美军实现了对战略物资的准确调配,保证了前线弹药和物资的准确供应。

不久前,五角大楼在批准了RFID的标准,位于宾夕法尼亚州的美国国防部军需供应局配送中心提升了自己在RFID运作方面的技术能力,美国国防部军需供应局仓库中96%以上的货物都贴上RFID标签。

那么,这到底是一种什么样的技术呢?RFID技术是条形码技术的接班人,它的主要核心部件是一个电子标签,直径仅为不到2毫米,通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波,可以读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。由于RFID标签的存储容量是2的96次方以上,它彻底抛弃了条形码的种种限制,使世界上的每一种商品都可以拥有独一无二的电子标签。并且,贴上这种电子标签之后的商品,从它在工厂的流水线上开始,到被摆上商场的货架,再到消费者购买后最终结账,整个过程都能够被追踪管理。这个技术得到了零售业的普遍关注,在全球零售业利润越来越薄的时候,RFID技术逐渐成为企业提高物流供应链管理水平、降低成本和实现企业管理信息化不可缺少的工具和手段。

尽管射频识别技术的前景非常美妙,但现在,它仍然是一只羽翼未丰的小鸟,面临诸多例如应用成本和隐私权保护等问题。

应用始于仓库

华尔街调查公司的罗伯特·W·拜尔德估计,今后几年内,RFID技术上的投入将在全球范围内爆发,从今年的10亿美元攀升到2007年的46亿美元。但是大多数电子标签被用在连锁店的仓库和货物配给中心,而不是杂货店和百货公司的货架上。

资讯师和分析家很早就阐述了RFID技术的种种优点,比如它可以在无纸传输信息中用作数字编码收据等。但是大多数复杂的功能需要基于一个前提,那就是每件商品都要被贴上这种标签。现在,一些高价格和高利润的商品已经开始了这方面的试验。北美的制造商普遍预计,到2005年他们才会开始使用这个技术,而且,他们中只有3%的人表示会在自己生产的商品中大范围采用。

这就是说,并不是每个可乐桶上都会贴一个电子标签,商家更愿意把它们贴在装满无数可乐桶的货盘上。俄亥俄州NCR中心的艾伦·布尔格专门负责射频识别技术,据她估计,把每种商品都贴上电子标签需要很长时间才能实现,至少得八年。

成本与规模的较量

资讯师和分析家都希望有朝一日电子标签能够取代条形码,但眼前现实的障碍却不能忽视。最明显的一个就是成本,电子标签即使大量购买,每个的成本也得25美分;如果数量不大,每一个需要75美分。一年前的成本是1美元,现在虽说降了不少,但是针对大多数消费品,还是太昂贵了。

人们把电子标签的目标成本锁定在5美分,芯片制造商认为可以达到,但前提是必须大批量购买。加利福尼亚一家有风险投资背景的芯片商——Alien科技的首席执行官普若多默说,这就好比是卷入了一场鸡生蛋、蛋生鸡的游戏。客户买得越多,成本降得越快,可是在一些地方,它的价格降不下来,根本不可能被大规模采用。

今年六月,美国三大RFID芯片制造商之一的Intermec科技公司向联邦法院起诉了它的竞争对手Matrics公司,指责它进行专利侵权,这件事把本来就已经很复杂的电子标签行业变得更加复杂了。

没有人知道这起诉讼案的结局。全球电子产品编码小组计划制定一个标准,通过使公司放弃颁发许可证和取消版税来启动电子标签的应用,因为它们担心特许使用金将提高标签的成本,阻碍这种新技术的大范围推广。

Intermec公司早在1966年公司成立之初就开始投资于RFID,它声称自己很愿意与竞争对手分享它的135个专利——只是不能是免费的。"任何技术都可能带来成本方面的争论,但你不能因此就随便拿走别人的知识产权。"Intermec的总裁汤姆·米勒说:"一些不太重要的版权不会拖住市场的后腿。"

而且,他还说,随着技术的不断完善、使用量的不断提高,成本自然就会降下来,并表示自己不认为每个芯片必须得降到五分钱。

会泄漏个人隐私吗

发生在美国两大RFID芯片制造商之间的争执也影响了行业标准化的进程。全球电子编码小组现在正在规划第三代电子标签,遇到的关键问题就是专利权的处置。

中国的零售商可能采用不同的标准,这也为全球的制造商打入这个世界上最大的市场出了个难题。他们期望沃尔玛能够影响中国加入国际标准,以减少他们版税的成本。

RFID技术还有其它的问题存在,其中大多数要等到个别项目开始采用电子标签的时候才能显示出来。这之中就有一个物理学方面的问题,无线电波不能轻易地穿透金属和液体。如果把某种单个商品放到一个铁制的大容器或货盘中,你就不能期望今天的RFID技术把它们读出来。

RFID技术还涉及到隐私问题。一些消费群体表示,他们担心电子标签上汇集了消费者太多的个人购物信息。到底是该让电子标签在结账之后就失去作用,还是为方便消费者退货或作为消费凭据一直保留着?在这一点上,目前就连全球电子产品编码小组对此也没有形成成熟的意见。对于很多行业观察员来说,这不过是隐私权焦虑症的又一次发作,因为在条形码和商场购物卡发行之初,这个问题就显现过。但是当大多数消费者渐渐习惯了这些技术后,这种对泄漏隐私的焦虑便慢慢减少了。

行业巨人的积极推动

很多公司意识到了射频识别技术带来的机遇,努力在这块不断成长的市场上抢占一席之地。加利福尼亚的Sun微系统提出一个概念,把商场中每一件商品的信息集合起来。公司的一位负责人说,Sun即将发布一种软件,这种软件能够捕获读写器和数据库中的信息,再传递给供应链合作方。一些具有战斗精神的计算机制造商打赌说,射频识别技术软件将会刺激服务器市场的销售。

像沃尔玛这样推进射频识别技术的零售商受到了很多人的称赞。同Intermec一样,Alien科技也是美国三大顶级RFID芯片制造商之一,这家公司计划到今年年底实现每月生产芯片1000万个,而且,公司正酝酿追加新一轮的投资。

但是,任何规模无法与沃尔玛媲美的公司在推行RFID之初,都不得不经历一段艰苦的岁月。除了花掉1300万到2300万美元以外,还得适应大量的新规则。所以到目前为止,只有一小部分零售商宣布准备采用这项技术,其中有美国的Target和Albertson's以及欧洲的麦德龙和Tesco。现在零售商应该做的事就是静观市场领航者的动向,一旦沃尔玛开始使用,几个月之内就会有一些事情明朗起来。





时间:  2006-7-18 22:09
作者: qqqq

RFID大规模应用还未到来

[摘要]2005年,RFID市场竞争将从技术转移到标准和系统实施。众所周知,标准之争也就是利益之争,掌握了标准就等于掌握了产业发展的先机。到目前为止,很多企业所采用的RFID技术大多是专有技术,所使用的频率、编码、存储规则以及数据格式等都不尽相同。阅读器和标签不能通用,企业与企业之间就无法顺利进行数据交换与协同工作,从而RFID大规模应用确实还未到来。
   各种消息听起来,仿佛RFID的时代已经来临:沃尔玛宣布,2005年1月开始,某些销售中心要求供应商商品必须使用RFID技术;美国国防部同样也公布了其采购产品应该使用的RFID规范要求。但还是要给RFID大泼冷水,2005年,RFID不会大面积应用,而技术而却会突飞猛进地发展,一系列的解决方案将推出,更多的厂商将积极投入这个技术领域。但是,RFID也还有大堆问题亟待解决,包括RFID标签不可靠,中间件没有经过验证,投资收益无法预见等等,而更为关键的是成本,相对条码标签RFID标签的价格高很多。同时RFID数据非常容易受到攻击,RFID芯片以及芯片在读或写数据的过程中都很容易被黑客所利用。RFID在当初的设计中是完全开放的,这是出现安全问题的根本原因。

时间:  2006-7-18 22:09
作者: qqqq

RFID霸王硬上弓

[摘要]企业可以根据自己的情况制定部署RFID的时间表,但绝不能因此而放松对它的关注和准备。
   沿着德国西部通往荷兰的高速公路一路向北,过了杜伊斯堡后拐下公路,就能找到一个叫做Rheinberg的小镇。
这个临近荷兰的平静小镇里,常常会见到一些西服革履的商务人士从远处赶过来和当地居民一起出入镇上的麦德龙超市。这并不是因为Rheinberg的麦德龙超市有什么紧俏商品,而是这个对于当地人来说稀松平常的超市,对外却有一个响亮的名字——未来商店(Future Store)。

  未来商店的出名,很大程度上是麦德龙和IBM、SAP合作,在商店里大量应用了RFID、自动售卖机等先进技术,想像中这里应该和广告一样——你拿了满满一购货车的商品,直接推出超市出口,不需要扫描任何商品的条码,而你的货款已经直接从信用卡扣除,保安追出来一把拉住你:"先生,你忘了拿发票。"

  但事实上,这家商店里看不到机器人乱跑、指示灯闪烁、收银台无人值守、顾客抱了货物就走的场景,所有你见到的和邻家的超市没有任何不同——人们推着购物车在稍显拥挤的货架之间走来走去,穿着绿色马甲的收银员依然端坐在出口的POS机后面,高大威猛的保安只会跑过来对你说:"对不起先生,这里不许照相。"被宣传得神乎其神的RFID技术也只是应用在了DVD等少数几个单品价格较高的商品上,而可以实现自动补货警告的智能货架也只是未来商店展示室里的一个实验装置而已,倒是可以自动识别蔬菜和水果的智能电子秤更有些未来的味道。

  这基本上是RFID目前应用的一个缩影。

  2005年1月1日,是世界零售巨头沃尔玛要求它的前100名供应商在向德克萨斯州的三大物流配送中心派送产品时,在外包装盒和托盘上使用RFID芯片的最后期限。虽然在2003年6月沃尔玛的CIO Linda Dillman宣布这一消息时,外界普遍认为这是沃尔玛"在沙子上画的框框"。但根据美国一家专门进行战略咨询和新技术投资的公司Incucomm的调查结果,沃尔玛的100家供应商中只有大约4到5家公司敢于无视沃尔玛的命令,同时还有37家公司自愿在自己发往德州配送中心的包装盒和托盘上使用RFID芯片。

  由于解除了空间的制约,并大幅度提高了效率,RFID目前被认为是继手机之后,最有可能获得广泛应用的无线技术。分析家认为,虽然RFID在制造、医疗甚至荷兰的花市都得到了一些应用,但是在相当长的一段时间内,RFID最大的市场仍在零售供应链。目前美国的BestBuy、Target和英国的Tesco都在推进自己的RFID的项目,国美也开设了自己的RFID试验店,但是力度都远远要小于沃尔玛。据IDC的统计, 2004年美国零售商和它们的供应商在RFID上的投资大约为9000万美元,而沃尔玛则放出话来,要在今后几年里投入30亿美元的预算去推广RFID。这不由得让人想起20世纪80年代初,沃尔玛大力推广商品条码和电子扫描仪实现存货自动控制的故事。正是当年的这一举动,使得沃尔玛一举冲出重围,拉开了与同行的距离。

  毫无疑问,沃尔玛希望RFID再次扮演20多年前条码的角色。

  沃尔玛每年从前100名供应商那里接收到大约10亿个外包装箱,RFID技术的使用将使得沃尔玛有可能跟踪每个包装箱的行踪,自动对库存进行管理。随着这一进程的不断细化,这个零售巨人的运营效率将进一步提高,以至于美国的一些分析机构伤心地作出预测:到2007年,由于RFID的普及,在美国与条形码扫描仪相关的领域,将有400万人失去工作。

  而更加致命的在于,由于RFID芯片的自动处理和大存储容量特性,使沃尔玛不仅可以追踪存货,更可以实时了解顾客消费何种产品与金额,以便提供更加有针对性的高附加值服务,从而从根本上颠覆现在的商业和营销模式。试想,当有一天你穿着耐克鞋走过街头的电视广告牌时,原先播放的可口可乐广告一下切换成阿尔卑斯山,还有画外音对你说:"去这么美的地方,还是穿耐克鞋好。"那时你的感受会是什么?当RFID芯片的价格"会比一粒米还便宜"时,几乎每件商品上都会附加RFID芯片,那时的生意应该如何做?

  虽然RFID有如此玄妙的前景,但大多数企业对此的对策却都是"看看再说"。在沃尔玛的首批装备RFID的137家供应商中,它们在RFID项目上所花费的资金平均下来只有50万美元,远远低于曾被外界广泛引用的预计——100万到5亿美元;而且有大约24%的供应商选择了"即拍即发"(slap-and-ship)的方式,就是雇人把写好内容的RFID芯片拍在包装箱或者托盘上,然后直接发给沃尔玛,很少或者根本没有与自己的IT系统集成。

  这种紧缩预算或者"糊弄了事"的策略,是因为对RFID不利的信息同样也很多:

  *大多数人认为,限制RFID发展的主要瓶颈是RFID芯片的价格。"目前RFID芯片的价格在30美分左右,我认为7美分是个合适的价格。"SAP的执行委员会成员Claus Heinrich说。他目前是SAP在供应链研究方面的头号专家,正在撰写一本关于实时企业 的书,书里面RFID是重要的内容。

  *《纽约时报》的一篇文章指出,目前沃尔玛部署的RFID系统只能正确读取大约60%的信息。还有人指出,最近实施的RFID试验性项目有50%都失败了(听上去像是回到了几年前对ERP的讨论)。

  *目前,美国EPC和日本UID的标准之争还没有结果,关于RFID的ISO国际标准还没有出台,这也是我国RFID标准迟迟难以推出的主要原因。

  * RFID Journal中的一篇文章指出,RFID技术在供应链上逐步推广,而大学和培训机构还没有设置相应的课程,有关RFID技术、集成的专业人员将会出现紧缺,这将是个很大的问题。 而由于中国的供应商规模普遍比较小,尽管沃尔码70%的供货来自中国,但中国本土企业很难跻身沃尔玛全球前100名的供应商。所以,中国的企业似乎更有理由坐视RFID的热闹。 对于这种情况,心理学家指出这是一个非常普遍的现象:"人类对自身实现预言的能力往往很有信心,却对完成短期目标的能力常常信心不足。"埃森哲对澳大利亚、中国、日本及韩国的100 名行政主管提问的结果表明,45% 的被调查者预计,对无线射频识别技术的投资会带来高额回报,但"51% 被调查者表示他们计划在2007年或稍后推出无线射频识别技术项目"。

  但到了2007年,更有可能的事情是,那些现在就投入力量去尝试的公司已经开始享受新技术为他们带来的竞争优势,毕竟RFID不同于一般的IT技术,如何利用这种颠覆性的技术需要相当长一段时间去学习,这种先发优势可能会让后来者付出成倍的代价去追赶(例如,你要如何去面对RFID带来的隐私问题)。因此,企业可以根据自己的情况制定部署RFID的时间表,但绝不能因此而放松对它的关注和准备。

  关于RFID,各个数据公司都有一些数据的预测。 IDC预计,全球范围内与RFID相关的咨询、实现和管理服务市场将在2004年增长47%并在2008年达到20亿美元。而根据另一家技术市场研究与顾问公司VDC统计,2003年时,全球RFID读写器营收为2.72亿美元,预估至2005年时,将可达6.83亿美元,平均年复合成长率高达58.5%。In-Stat公司预计RFID标签的销售额将从2004年的3亿美元增长到2009年的28亿美元。Yankee Group则认为,2005~2007年制造商的RFID标签总投资将达约20亿美元,另外对于RFID基础设施的总投资额将达到10亿~30亿美元,尤其是咨询与系统整合领域的投资占最大部分。但是所有这些数字,其实都不能体现RFID作为一种分裂增长技术将会给商业社会带来的影响。

  2004年6月,Linda Dillman又在沃尔玛的总部本顿维尔向参会的300名供应商宣布了新的RFID部署路线图——2005年6月,在6个配送中心使用RFID技术,这6个配送中心可以为250个沃尔玛超市或者山姆会员店服务,到2006年10月,这个数字将达到13个配送中心和超过600家店面(现在的3个配送中心大约可以为100个门店服务);2006年1月,沃尔玛的前200名供应商都将在外包装盒和托盘上使用RFID芯片,这大约是沃尔玛整个RFID路线图的20%。沃尔玛这种咄咄逼人的架势,或许可以扭转一些人的观望态度。-

  关于RFID

  RFID是英文"Radio Frequency Identification"的缩写,中文名称为(无线)射频识别,是非接触式自动识别技术的一种,这项技术诞生于二战期间,主要用来识别己方的飞机。最简单的RFID系统由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna) 三部分组成——在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。其工作原理并不复杂: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。

  与传统条形码相比,RFID具有一些非常明显的优点:

  *读取方便快捷。数据的读取无需光源,甚至可以透过外包装来进行;有效识别距离更大,采用自带电池的主动标签时,有效识别距离可达到30米以上。

  *识别速度快。标签一进入磁场,解读器就可以即时读取其中的信息,而且能够同时处理多个标签,实现批量识别。

  *数据容量大。数据容量最大的二维条形码(PDF417),最多也只能存储2725个数字;若包含字母,存储量则会更少。而RFID标签则可以根据用户的需要扩充到数十K。

  目前针对RFID在物流的应用存在两种编码体系:一是由日本泛在ID中心提出的UID编码体系,支持这一阵营的有日本电子厂商、信息企业和印刷公司等,总计已达352 家。另一阵营是由美国的"EPC (电子产品代码)环球协会"提出的EPC 电子产品编码标准。沃尔玛、Tesco 等100 多家美国和欧洲的流通企业都是EPC 的成员,同时由美国IBM 公司、微软、Auto-ID Lab 等进行技术研究支持。

  目前RFID在国外已经渗透到了商业、工业、运输业、物流管理、医疗保险、金融和教学等众多领域,例如帮助保护美国的药物分销网络不被造假者利用,以及确保孩子的安全等。在荷兰鲜花市场中,每天有3.7万笔交易要处理,通过对10万个花篮贴上RFID电子标签,大大提高了处理速度,使定购准确率提高到99%。


时间:  2006-7-18 22:10
作者: qqqq

RFID将会带来什么?

[摘要]RFID在本质上是物品标识的一种手段,它被认为将会最终取代现今应用非常广泛的传统条形码,成为物品标识的最有效方式。
  沃尔玛与RFID技术  

  在2003年度《网络世界》所评出的50位最有影响力的网络人物中,沃尔玛(Wal-mart)公司的CIO(首席信息官)Linda Dillman仅次于思科(Cisco)总裁兼CEO,微软(Microsoft)主席兼首席软件架构师,IBM主席兼CEO,惠普(HP)主席兼CEO而位居第五位。

  此排行具有多项判断依据,其中包括人物的职衔以及在公司内部所负担的责任,人物的洞察力(由去年该人物在媒体上以及公开讲演中的预测准确性来确定),人物作为行为榜样对网络业的影响方式以及个性特征等。那么这位零售行业的首席信息官怎么成为了最有影响的网络任务之一了呢?

  这是因为Linda Dillman在2003年6月的一项决定可能会给该公司内部乃至部分网络领域及整个网络业界,乃至全部商业世界,甚或是国家政府部门都将产生深远的影响。Dillman在服务于沃尔玛的技术发展方向的同时,不只是为了这家庞大无朋的零售商,同时也为了数千家供货商——其所产生的涟漪效应会波及整个网络行业。

  在2003年6月的一次零售交易展会上,Dillman对参展的观众表示,沃尔玛将会要求其顶级供货商在2004年必须在其物品上植入无线射频识别(RFID)芯片,而到2006年其他所有的供货商也都必须如此。分析家们认为仅此一项就可能创造一个20亿美元的RFID市场。  

  RFID的诞生  

  那么RFID是什么呢?它什么时候产生的呢?

  众目关注的RFID,其实并不是什么新鲜玩意儿,RFID在历史上可以追溯到第二次世界大战时期(约1940年左右),RFID当时的主要功能是英军用于分辨敌方和英方飞机。当时,所应用的原理是将类似的今日使用的主动式的标签(Active Tag)装设在英国的飞机上,透过雷达发射讯号到飞机上的标签,此时标签会发出适当的回应的讯号,便可以判知此飞机为自己人,此系统称为IFF(Identity:Friend or Foe),目前世界上的飞行管制仍是以此为基础。

  RFID的中文名称为无线射频识别,是英文"Radio Frequency Identification"的缩写,为非接触式自动识别技术的一种。最简单的RFID系统由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna) 三部分组成——在实际应用中,还需要其他硬件和软件的支持。其工作原理并不复杂: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。 

  IDC预测,美国零售供应链用在RFID软件、硬件和服务上的费用将由2002年的850万美元增加到2008年的近13亿美元。Forrester Research研究机构称RFID将是2004年四大IT趋势之一,其构建的"物联网"将为世界带来革命性的变化。正是看到RFID的巨大的市场潜力,IBM、SAP、微软等IT巨头早就开始投入重金于此项技术和解决方案的开发,试图从中分一杯羹。  





时间:  2006-7-18 22:11
作者: qqqq

无线射频识别技术的应用与发展

[摘要]RFID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。
   RFID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。作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等特点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。

  RFID技术具有很多突出的优点:实现了无源和免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,机具无直接对最终用户开放的物理接口,能更好地保证机具的安全性;数据安全方面除标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理,如DES、RSA、DSA、MD5等,读写机具与卡之间也可相互认证,实现安全通信和存储;总体成本一直处于下降之中,越来越接近接触式IC卡的成本,甚至更低,为其大量应用奠定了基础。如果RFID技术能与电子供应链紧密联系,那它很有可能在几年以内取代条形码扫描技术。


  一、RFID技术标准

  目前RFID存在两个技术标准阵营:一个是总部设在美国麻省理工学院的Auto-IDCenter,另一个是日本的UbiquitousIDCenter(UID)。前者的领导组织是美国的EPC(电子产品代码)环球协会,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。后者主要由日系厂商组成,有日本电子厂商、信息企业和印刷公司等,总计达352家。

  日本UID标准和欧美的EPC标准在使用无线频段、信息位数和应用领域等存在诸多差异。例如日本的RFID采用的频段为2.45GHz和13.56MHz,欧美的EPC标准采用UHF频段,如902MHz~928MHz;日本的电子标签的信息位数为128位,EPC标准的位数为96位;日本的电子标签标准可用于库存管理、信息发送与接收以及产品和零部件的跟踪管理等,EPC标准侧重于物流管理、库存管理等。

  由于两大阵营得到了不同的厂商支持,因而国际标准采纳何种标准,势必会影响各个厂商的市场份额,进而影响产业链各个环节的积极互动合作。在RFID的规模应用进程中,如何协调各大厂商利益,如何将分裂的各路诸侯纳入到统一的技术规范中,肯定要比解决单纯的技术问题复杂得多。

  RFID的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、煤气表、水表等;高频系统则用于需传送大量数据的应用系统;超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。另外值得一提的是在供应链中的应用,EPC Global规定用于EPC的载波频率为13.56MHz和860MHz~930MHz两个频段,其中13.56MHz频率采用的标准原型是ISO/IEC15693,已经收入到ISO/IEC18000-3中。这个频点的应用已经非常成熟。

  而860~930MHz频段的应用则较复杂,国际上各国家采用的频率不同:美国为915MHz,欧洲为869MHz,而我国由于被GSM、CDMA等占用,目前仍然待定。目前常用的RFID国际标准主要有用于对动物识别的ISO 11784和11785,用于非接触智能卡的ISO 10536(Close coupled cards)、ISO 15693(Vicinity cards)、ISO 14443 (Proximity cards),用于集装箱识别的ISO 10374等。有些标准正在形成和完善之中, 比如用于供应链的ISO 18000 无源超高频(860Mhz~930Mhz载波频率)部分的C1G2标准不久会正式推出,我国自己的国家标准最快也将很快会出台。

  二、无线射频识别技术与传统条形码、二维条形码、蓝牙技术的比较


  传统条形码(亦称一维条形码)技术相对成熟,在社会生活中处处可见,在全世界得到了极为广泛的应用。它作为计算机数据采集手段,以快速、准确、成本低廉等诸多优点迅速进入商品流通、自动控制、以及档案管理等各种领域,也是目前我国使用最多的一种条形码。但是由于传统条形码是一维的,它在垂直方向上不带任何信息,信息密度低,而且不能够显示汉字,容易因为磨损或皱折而被拒读,这在很大程度上限制了传统条码的应用范围。

  20世纪70年代,在计算机自动识别领域出现了二维条形码技术,这是在传统条形码基础上发展起来的一种编码技术,它将条形码的信息空间从线性的一维扩展到平面的二维,具有信息容量大、成本低、准确性高、编码方式灵活、保密性强等诸多优点。因此自1990年起,二维条形码技术在世界上开始得到广泛的应用,经过几年的努力,现已应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等领域。

  射频识别技术改变了条形码技术依靠"有形"的一维或二维几何图案来提供信息的方式,通过芯片来提供存储在其中的数量更大的"无形"信息。它最早出现在20世纪80年代,最初应用在一些无法使用条码跟踪技术的特殊工业场合,例如在一些行业和公司中,这种技术被用于目标定位、身份确认及跟踪库存产品等。射频识别技术起步较晚,至今没有制订出统一的国际标准,但是射频识别技术的推出绝不仅仅是信息容量的提升,它对于计算机自动识别技术来讲是一场革命,它所具有的强大优势会大大提高信息的处理效率和准确度。

  随着通信技术的飞速发展和用户需求的不断增长,出现了许多的无线通信协议。在近距离无线通信领域,RFID、蓝牙、WiFi、UWB和 Zigbee等吸引了很多人的眼球。各种近距离无线通信技术都极力争取更多厂商的青睐而互相角逐。而RFID和蓝牙,则被更多的拿来相提并论。

  RFID和蓝牙在使用频段、传输速率和标准化方面都存在较大差异,RFID和蓝牙的技术特点不同,使得其市场和应用范围也有较大区别。RFID易于操控,简单且特别适合用于自动化控制,由于该技术很难被仿冒、侵入,使RFID具备了极高的安全防护能力。蓝牙作为一种电缆替代技术,具有低成本高速率的特点,蓝牙技术的应用主要有以下3类:语音/数据接入,外围设备互连和个人局域网(PAN)。

  由于蓝牙芯片的价格仍居高不下,以及兼容性方面的一些问题,限制了其推广。蓝牙高端市场一部分已被802.11无线局域网所侵占,其低端市场又可能被Zigbee所蚕食。基于RFID技术的NFC近距离通讯也对蓝牙造成了相当的威胁。RFID和蓝牙都有众多的开发商、制造商、行销商加入,用户对其需求也比较旺盛,特别是RFID的应用。由于RFID技术的特点非接触式的自动识别、工作距离长、适于恶劣环境多目标识别、运动目标识别等特点,具有巨大便利性,使其必然成为未来的发展方向。


  三、射频识别技术RFID应用


  射频识别技术以其独特的优势,逐渐的被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本将不断的降低,其应用将越来越广泛。

  射频识别技术在国外发展非常迅速,射频识别产品种类繁多。在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部,射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控;高速公路自动收费系统;停车场管理系统;物品管理;流水线生产自动化;安全出入检查;仓储管理;动物管理;车辆防盗等。而在中国,由于射频识别技术起步较晚,应用的领域不是很广,除了在中国铁路应用的车号自动识别系统外,主要应用仅限于射频卡。在我国,射频卡主要应用于公共交通、地铁、校园、社会保障等方面。上海、深圳、北京等地陆续采用了射频公交卡。在未来的一、两年,我国射频卡应用最大的项目将是第二代公民身份证。

  典型应用领域

具 体 应 用

车辆自动识别管理


铁路车号自动识别是射频识别技术最普遍的应用。

高速公路收费及智能交通系统
高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一,它充分体现了非接触识别的优势。在车辆高速通过收费站的同时完成缴费,解决了交通的瓶颈问题,提高了车行速度,避免拥堵,提高了收费结算效率。

货物的跟踪、管理及监控
射频识别技术为货物的跟踪、管理及监控提供了快捷、准确、自动化的手段。以射频识别技术为核心的集装箱自动识别,成为全球范围最大的货物跟踪管理应用。

仓储、配送等物流环节
射频识别技术目前在仓储、配送等物流环节已有许多成功的应用。随着射频识别技术在开放的物流环节统一标准的研究开发,物流业将成为射频识别技术最大的受益行业。

电子钱包、电子票证
射频识别卡是射频识别技术的一个主要应用。射频识别卡的功能相当于电子钱包,实现非现金结算。目前主要的应用在交通方面。

生产线产品加工过程自动控制
主要应用在大型工厂的自动化流水作业线上,实现自动控制、监视,提高生产效率,节约成本。

动物跟踪和管理
射频识别技术可用于动物跟踪。在大型养殖厂,可通过采用射频识别技术建立饲养档案、预防接种档案等,达到高效、自动化管理牲畜的目的,同时为食品安全提供了保障。射频识别技术还可用于信鸽比赛、赛马识别等,以准确测定到达时间。


  四、射频识别技术RFID的发展
   RFID技术已拥有较长的应用历史,但数字信息技术在各行业的广泛深入,为RFID技术提供了更广阔的发展前景。将来,RFID一旦在零售、医疗等行业甚至在政府部门等应用领域普及开来,各厂商的产品之间的标准化问题也会得到相应解决。另外,随着RFID技术在安全性和成本方面的全面进展,其潜在的商用价值将被逐渐发挥出来。

  据美国的杨基集团(Yankee Group)对无线IC(RFID)基础设施市场的调查结果,到2008年RFID基础设施市场的销售额将达42亿美元。随着导入RFID规模的扩大,提供RFID标签、读取设备、网络装置等的厂商将明显受益。另外,数据库、企业应用、企业间通信、系统集成等领域也将出现无限商机。


  我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划及全国范围的金融卡网络系统的10年规划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程。由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在,射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及,可以说、我国射频识别产品的市场是十分巨大的,我国射频识别技术应用状况还处于初级阶段,市场前景非常广阔。不久的将来,我国射频识别技术应用将在生产线自动化、仓储管理、电子物品监视系统、货运集装箱的识别以及畜牧管理等方面有所突破。实现射频识别技术在我国成熟、全面的应用将是一个长期的过程,需要业内人士共同的努力。

  总而言之,射频识别技术未来的发展中,在结合其它高新技术,比如GPS、生物识别等技术,由单一识别向多功能识别方向发展的同时,将结合现代通信及计算机技术,实现跨地区、跨行业应用;我们有理由相信RFID的发展潜力是巨大的,它的前景非常诱人,也将是未来一个新的经济增长点。


时间:  2006-7-18 22:11
作者: qqqq

RFID标记技术及其应用

[摘要]射频标识(RFID)标记近年来引起了广泛的关注。RFID是用来描述可以通过射频进行传感的任何器件的一个术语,通常指的是利用射频来阅读一个小器件(称作标记)上的信息。RFID标记允许我们利用无线电波对多个标记成批阅读和进行远程阅读,其意义远远超过取代条形码。同一标记除了包含防盗功能外,还可以用来证明物品的归属、提供隐藏的认证、加速购物、节省柜子和地板空间以及减少整个供应链各个环节上所需时间。
   RFID这一术语是在发明能够反射或重新发射射频信号的标记之后才出现的。在目前使用的RFID标记中,有些是装有微芯片的,有些则没有,并分为工作在300 Hz以下和工作在300 MHz以上(如微波标记等)的标记。

  RFID目前被广泛应用于配送管理。随着薄、小、低成本RFID的问世,将来RFID标记不仅会被嵌入几乎所有的物件中取代条形码,而且还会越来越多地集成于网络之中,用于各个领域,成为网络社会无所不在的一个基本工具。

  RFID标记的特点与类型

  RFID标记的形状可以多种多样,从垂饰到珠子、钉子、标签或者微金属线与纤维,它们可以做在纸张中,甚至专门的印刷墨水中。从形式上看,有的是带有小天线的微芯片(microchip),有的看上去好像钞票上的防伪标记,有的以标签形式附加在产品和包装上。按应用环境与目的分,RFID标记包括盘、管、标签、卡和盒状多种类型(如表1所示)。它们还可粗分为有源标记和无源标记。前者包含电源,并发射无线电波;后者受外部无线电波激励时才发射无线电波。

  三种不同的RFID技术

  目前,主要有三种不同的RFID技术,分别为无源RFID、常规RFID和低成本RFID。它们有着某种程度的重叠,但各有千秋,适用于不同的应用。

  无源RFID早已存在。它们自身不含电源或处理器,只有进入RFID阅读器的电磁场范围内才被激活。目前成千上万的建筑物使用无源RFID进入卡,数百万辆汽车使用附着在挡风玻璃上的无源RFID标记来付过路费。最近无源RFID标记的成本已经降到可以随意贴用的程度。一个价值10美分的无源RFID标记使用电子产品码(EPC)可以存储对某一物体的完整描述。

  常规RFID标记几乎都含有一采用微芯片的晶体管电路。

  术语"低成本RFID"在几年前才被启用。低成本RFID标记一般是指在传输距离小于1米时成本低于1美元,距离大于1米时成本低于5美元的RFID。它们与常规标记相比存在某些明显不同之处。低成本RFID标记具有容忍方向错误和昏暗、寿命期成本较低、有阅读能力的优点,最重要的是它们一般很便宜,便宜得可以随意使用,而且非常薄,薄得可以放入纸张之中,故可以做成所有平板形式的标记,一般把它们称作智能标签,包括智能票劵等。由于这些特点,低成本RFID标记将可以用于不同的新应用,会形成不同的供应商和最终用户群体。

  低成本RFID可以分成两类,一类是基于芯片的技术,另一类是无芯片的标记。无芯片的标记仍可被询问以及保存数据,但是它们一般比有芯片的标记更便宜,在电子性能方面更原始些。

  RFID标记的属性

  1.有无EAS功能

  不含信息的RF标记不属于RFID,因为它们只表示在与不在,只有1比特的信息。由于这些RF标记一般只用作商店和图书馆的防盗器件,通常被称作电子物品监视器(EAS)。现在每年大约使用60亿个EAS,其中无一使用芯片。一些新式的RFID也具备EAS功能,可以取代防盗标记。

  2.数据类型

  在RFID系统中,有两种不同的数据存储情况。在第一种情况中,标记能存储的数据很少,被询问的电子器件只是传感有关产品的一些独特情况。这种数据被称为唯一签名。使用这种数据的标记十分便宜,但用途却很有限。在另一种情况中,标记能存储更多的数字信息,阅读器可以直接从标记检索信息,无需参考中央数据库。这种标记比较贵,但有用得多,它们不像唯一签名那样需要很强的中央处理能力,耗时也少。 3.覆盖距离

  RFID标记的覆盖距离相差很大。对所有各种标记都一样,要求的距离越大,标记就越贵。距离为几毫米的RFID可被嵌入钞票和凭证,用于高速分拣和认证,但是对于物业而言,通常需要3米或3米以上的距离,并具有快速阅读许多标记的能力。其它应用,例如公路收费和物件实时位置(如车库中的车等),需要阅读高达几百米的距离。

  RFID标记的使用状况和趋势

  在RFID标记的实际使用方面,目前在制造、配送、服务等领域已经开始。由于无源RFID的成本已经降到可以随意贴的程度,一个价值10美分的无源RFID标记使用电子产品码(EPC)可以存储对某一物体的完整描述。2003年在美国销售了5亿只左右的无源智能标签,主要用于图书馆和医院的防错以及玩具等。由于零售商和美国军方强行要求供货商在容器和集装箱等运输器具上放置无源RFID智能标签,现在RFID的发展速度加快了。2004年已经销出了10亿个智能标签,以后还将销售数十亿个。在美国使用无源RFID最多的是Wal-Mart,它要求其供货商到2005年在所有进货上贴上RFID标记。如果无源RFID出现在大多数的服装上和超市的大多数商品上,在2015年有可能销售数万亿个。有源RFID的销售量也会增长,但增长速度稍微慢些。不过,也有人认为,目前对无源RFID的用途和潜力存在估计过高的现象,在可预见的将来货架上的每件产品不会都使用RFID标记。

  RFID标记技术的开发与标准化工作也在发展之中。1999年10月成立的国际研究机构--Auto-ID中心(基地在美国)一直在推进RFID的研发工作。Auto-ID中心在日本、英国、澳大利亚、中国和瑞士的研究机构都建立了相应的研发中心。

  2003年11月RFID标准化工作从Auto-ID中心转移到全球电子产品码(EPC Global)组织。EPC Global是2003年5月由欧洲条形码管理机构--EAN国际协会和美国条形码管理机构--统一代码协会(UCC)成立的一个组织。与此同时,Auto-ID中心改名为Auto-ID实验室,成为EPC Global的一个研究分部。

  RFID通过网络的先进应用

  如前所述,RFID的意义远远超过取代条形码。如果把标记与网络链接起来,我们就可以把标记用作数据的输入端口,可以产生和利用诸如历史数据和实时数据等高级数据以及在各种机构和企业之间共享数据,为新的应用和服务创造机会。

  RFID标记通过网络可以有各种各样的应用,它们分布在18个领域里,其中通过网络的许多应用如用条形码是不可想象的。

  日本积极推动RFID标记的先进应用

  RFID标记技术在日本"e-Japan战略II"中被提到日程上。在日本,有100多个机构参与了Auto-ID中心的工作,包括公司(食品、消费品、零售和交通运输)、系统供应商和标准化组织。2003年3月成立了无所不在ID中心,旨在营造一个无所不在计算环境。为了推进"目标"标识基本技术的确立和广泛使用,无所不在ID中心利用日本在超微芯片方面的世界领先技术在各种领域开展了许多应用。该中心设在T-Engine论坛之下,现有380多个外国与日本公司参与。2003年7月,日本总务省成立了一个名曰"RFID标记在无所不在网络时代中的先进应用"的研究组,对如何推进这一技术进行了综合研究,2004年3月完成最终研究报告。

  2003年9月,日本的无所不在网络论坛也成立了RFID标记先进应用研究组。研究组的主要任务包括:进行验证测试;开展研究开发和标准化工作;进行调查研究;负责信息收集、交流和提供;完成研究组管理委员会认为必要的其它工作。在该研究组底下又成立了两个专门委员会。一个叫无线电通信专门委员会,主要对新的RFID标记频谱(950 MHz频段及其相邻频率)的验证测试进行协调、评估和分析;另一个叫应用验证测试专门委员会,主要是促进用户参与型的验证测试,研究、提议和验证商业模式。在应用验证测试专门委员会下还设立了用户接受、技术最优化使用、法律体制和商业模式四个工作小组。

  "e-Japan战略II"提议在医疗和食品应用方面首先引入RFID标记,并提出了一项基于未来需求在800MHz~900MHz频段内研究新频谱分配的政策。日本内务通信部(MIC)(原总务省,2004年9月10日易名)对无线电波的使用采取了放松的策略。通过对各种工业应用的调查,认为130 kHz、13.5 MHz和2.4 GHz频段对RFID标记的使用是安全的。除此之外,950 MHz频段及其相邻频率也可在新的频谱分配中加以考虑。目前,MIC正在审查在950 MHz频段及其相邻频率上进行的验证测试和技术标准。

  RFID标记先进应用虽然在日本已经产生很大的社会经济影响,但仍有许多问题有待解决,如技术开发和标准化、应用环境的营造、国民与社会的认同等,任务依然十分繁重。RFID标记应用对社会经济的影响深度在很大程度上取决于这些问题的解决。基于这种情况,日本MIC拟围绕以下六点研究稳步推进RFID标记先进应用得以早日实现的措施。

  ·促进有关RFID标记先进应用的研究开发工作;

  ·通过用户参与型的验证测试形成社会共识;

  ·对950 MHz频段及其相邻频率的新频谱分配的可行性进行验证;

  ·促进RFID标记应用的措施;

  ·建立安全使用RFID标记的规则;

  ·促进战略性的标准化活动。

  目前,RFID标记作为条形码的取代物,主要用于物流管理和房间出入管理方面。但是在将来,它们将通过强化组网功能和先进应用,升级为满足无所不在网络时代的需求。从2004年开始,MIC打算启动研究开发工作,进一步加强组网功能和实现RFID标记在无所不在网络中的先进应用。研究工作包括:开发能使RFID属性信息在不同平台之间按环境的动态变化进行交换的技术,能把RFID标记集成在网络之中的技术,能控制对RFID标记信息接入权的技术。MIC将同其它政府部门和相关机构一起来解决各种政策问题,如RFID广泛使用之后带来的行政管理问题以及跟新频谱分配有关的系统问题。

  成本与经济效益

  成本是RFID最关键的问题。当某一应用一年要使用数十亿个标记时,只有占据系统成本大部分的智能标签非常便宜,我们才用得起。一些超市和制造商认为,只有当某一器件的价格为0.01美分或更低时它们才会取代条形码。对智能标签而言,由于需要存储必要的数据和达到一定的覆盖距离等因素,要达到上述成本至少在三年之后。相反,车辆和货物的条形码已经被售价1美元的RFID所取代,因为它带来的好处太多了。例如,可以高速阅读、容忍方向错误、假读或读不出的情况很少。贴在纸板箱和集装箱等上面的标记现在正以10美分到1美元的价格在迅速发展,使系统成本不断下降。对于这种应用,最大订单的标记价格已经下降到5美分,估计到2007年,一年的标记销售量约100亿个。

  标记价格在使用量很大时(特别是在每阅读器有很多标记时)更是关键。最极端的情况是The Internet of Things之梦。The Internet of Things是由EPC Global推出的概念,有时称作产品互联网或T2T(Thing to Thing)。其所设想的情景是数万亿件东西互相通信,没有人的干预。它使用现有的互联网,一年要用数万亿标记(每一标记具有唯一的电子识别号码),故所用标记(多数为智能标签)必须是低成本的,价格要低于5美分,甚至1美分,特别是用在快速流动的消费品上。据称,一个标记在不到一年时间内的回报是100美元。T2T的目的是要在功能上远远超过条形码,要形成一条供应链,对链上的每一环节都能可靠阅读和单独识别。对每件东西要跟踪其一辈子,通过跟踪可以用电子手段告诉冷藏工人需重新存货,可以知道微波炉能正确烹调,再生设备可以把各种材料自动分开,各种方式的防盗、防伪和产品转移过程都将自动发生,所有一切都不需人工干预。

  根据日本初步测算,如果标准化、安全性和私密性问题尚未得到解决,广泛使用仍有障碍的话,日本使用RFID标记带来的经济倍增效应在2010年将达到9万亿日元。如果问题仍然存在,但广泛使用的环境已形成的话,经济倍增效应可达17万亿日元。如果低成本技术问题得到解决,大大促进广泛使用的话,经济倍增效应最高可达31万亿日元。RFID标记带给日本的经济倍增效应预计在2007年左右达到起飞点,2010年后将继续增长。整个增长过程可分为初级、迅速增长和广泛增长三个阶段。

  结 语

  目前,无源RFID标记和传感器在某些行业中已经产生很大影响,能使供应链更加流畅、资产管理更加精细。自身带有存储器和处理能力的有源RFID可做的事情就更多。应该说,与潜在的好处及节省的成本相比,RFID的风险是很小的。但是,它们的市场前景现在还不很明朗,市场究竟是走向无源RFID、有源网状网,还是两者兼有之。迄今还有许多无线标准在制定之中,应用环境的营造、国民与社会的认同等问题还有待解决。对于这些,我们必须要有充分的认识。

  RFID标记现在被看作是未来无所不在网络(ubiquitous net work)社会的一个基本工具。无所不在网络社会的目标是让全社会的人,包括儿童、成年人、老年人和残疾人,都能积极地参与社会生活。在这个社会里,许多社会经济活动将得到网络的支持,而网络可随时随地供给任何人使用,让人享用无所不在的服务,通信服务的对象从人扩展到任何一件东西。生活在这样一个社会中的人民将享受"持续经济增长"带来的安居乐业。



时间:  2006-7-18 22:11
作者: qqqq

防伪电子标签RFID标记技术及其应用

[摘要]信息产业部电信研究院科技委副主任,教授级高工。曾任信息产业部电信研究院总工程师。现任中国人民政治协商会议全国委员会委员、中国通信学会会士、中国互联网协会理事兼互联网政策与资源工作委员会副主任委员、信息产业部通信科技委委员兼无线电频率规划专家咨询委员会副主任、美国IEEE高级会员。
射频标识(RFID)标记近年来引起了广泛的关注。RFID是用来描述可以通过射频进行传感的任何器件的一个术语,通常指的是利用射频来阅读一个小器件(称作标记)上的信息。RFID标记允许我们利用无线电波对多个标记成批阅读和进行远程阅读,其意义远远超过取代条形码。同一标记除了包含防盗功能外,还可以用来证明物品的归属、提供隐藏的认证、加速购物、节省柜子和地板空间以及减少整个供应链各个环节上所需时间。    RFID这一术语是在发明能够反射或重新发射射频信号的标记之后才出现的。在目前使用的RFID标记中,有些是装有微芯片的,有些则没有,并分为工作在300 Hz以下和工作在300 MHz以上(如微波标记等)的标记。
   RFID目前被广泛应用于配送管理。随着薄、小、低成本RFID的问世,将来RFID标记不仅会被嵌入几乎所有的物件中取代条形码,而且还会越来越多地集成于网络之中,用于各个领域,成为网络社会无所不在的一个基本工具。

  RFID标记的特点与类型

  RFID标记的形状可以多种多样,从垂饰到珠子、钉子、标签或者微金属线与纤维,它们可以做在纸张中,甚至专门的印刷墨水中。从形式上看,有的是带有小天线的微芯片(microchip),有的看上去好像钞票上的防伪标记,有的以标签形式附加在产品和包装上。按应用环境与目的分,RFID标记包括盘、管、标签、卡和盒状多种类型(如表1所示)。它们还可粗分为有源标记和无源标记。前者包含电源,并发射无线电波;后者受外部无线电波激励时才发射无线电波。

  三种不同的RFID技术

  目前,主要有三种不同的RFID技术,分别为无源RFID、常规RFID和低成本RFID。它们有着某种程度的重叠,但各有千秋,适用于不同的应用。
   无源RFID早已存在。它们自身不含电源或处理器,只有进入RFID阅读器的电磁场范围内才被激活。目前成千上万的建筑物使用无源RFID进入卡,数百万辆汽车使用附着在挡风玻璃上的无源RFID标记来付过路费。最近无源RFID标记的成本已经降到可以随意贴用的程度。一个价值10美分的无源RFID标记使用电子产品码(EPC)可以存储对某一物体的完整描述。

  常规RFID标记几乎都含有一采用微芯片的晶体管电路。

  术语"低成本RFID"在几年前才被启用。低成本RFID标记一般是指在传输距离小于1米时成本低于1美元,距离大于1米时成本低于5美元的RFID。它们与常规标记相比存在某些明显不同之处。低成本RFID标记具有容忍方向错误和昏暗、寿命期成本较低、有阅读能力的优点,最重要的是它们一般很便宜,便宜得可以随意使用,而且非常薄,薄得可以放入纸张之中,故可以做成所有平板形式的标记,一般把它们称作智能标签,包括智能票劵等。由于这些特点,低成本RFID标记将可以用于不同的新应用,会形成不同的供应商和最终用户群体。
   低成本RFID可以分成两类,一类是基于芯片的技术,另一类是无芯片的标记。无芯片的标记仍可被询问以及保存数据,但是它们一般比有芯片的标记更便宜,在电子性能方面更原始些。

  RFID标记的属性

  1.有无EAS功能
   不含信息的RF标记不属于RFID,因为它们只表示在与不在,只有1比特的信息。由于这些RF标记一般只用作商店和图书馆的防盗器件,通常被称作电子物品监视器(EAS)。现在每年大约使用60亿个EAS,其中无一使用芯片。一些新式的RFID也具备EAS功能,可以取代防盗标记。
   2.数据类型
   在RFID系统中,有两种不同的数据存储情况。在第一种情况中,标记能存储的数据很少,被询问的电子器件只是传感有关产品的一些独特情况。这种数据被称为唯一签名。使用这种数据的标记十分便宜,但用途却很有限。在另一种情况中,标记能存储更多的数字信息,阅读器可以直接从标记检索信息,无需参考中央数据库。这种标记比较贵,但有用得多,它们不像唯一签名那样需要很强的中央处理能力,耗时也少。 3.覆盖距离
   RFID标记的覆盖距离相差很大。对所有各种标记都一样,要求的距离越大,标记就越贵。距离为几毫米的RFID可被嵌入钞票和凭证,用于高速分拣和认证,但是对于物业而言,通常需要3米或3米以上的距离,并具有快速阅读许多标记的能力。其它应用,例如公路收费和物件实时位置(如车库中的车等),需要阅读高达几百米的距离。

  RFID标记的使用状况和趋势

  在RFID标记的实际使用方面,目前在制造、配送、服务等领域已经开始。由于无源RFID的成本已经降到可以随意贴的程度,一个价值10美分的无源RFID标记使用电子产品码(EPC)可以存储对某一物体的完整描述。2003年在美国销售了5亿只左右的无源智能标签,主要用于图书馆和医院的防错以及玩具等。由于零售商和美国军方强行要求供货商在容器和集装箱等运输器具上放置无源RFID智能标签,现在RFID的发展速度加快了。2004年已经销出了10亿个智能标签,以后还将销售数十亿个。在美国使用无源RFID最多的是Wal-Mart,它要求其供货商到2005年在所有进货上贴上RFID标记。如果无源RFID出现在大多数的服装上和超市的大多数商品上,在2015年有可能销售数万亿个。有源RFID的销售量也会增长,但增长速度稍微慢些。不过,也有人认为,目前对无源RFID的用途和潜力存在估计过高的现象,在可预见的将来货架上的每件产品不会都使用RFID标记。
   RFID标记技术的开发与标准化工作也在发展之中。1999年10月成立的国际研究机构--Auto-ID中心(基地在美国)一直在推进RFID的研发工作。Auto-ID中心在日本、英国、澳大利亚、中国和瑞士的研究机构都建立了相应的研发中心。
   2003年11月RFID标准化工作从Auto-ID中心转移到全球电子产品码(EPC Global)组织。EPC Global是2003年5月由欧洲条形码管理机构--EAN国际协会和美国条形码管理机构--统一代码协会(UCC)成立的一个组织。与此同时,Auto-ID中心改名为Auto-ID实验室,成为EPC Global的一个研究分部。

  RFID通过网络的先进应用

  如前所述,RFID的意义远远超过取代条形码。如果把标记与网络链接起来,我们就可以把标记用作数据的输入端口,可以产生和利用诸如历史数据和实时数据等高级数据以及在各种机构和企业之间共享数据,为新的应用和服务创造机会。
   RFID标记通过网络可以有各种各样的应用,它们分布在18个领域里,其中通过网络的许多应用如用条形码是不可想象的。

  日本积极推动RFID标记的先进应用

  RFID标记技术在日本"e-Japan战略II"中被提到日程上。在日本,有100多个机构参与了Auto-ID中心的工作,包括公司(食品、消费品、零售和交通运输)、系统供应商和标准化组织。2003年3月成立了无所不在ID中心,旨在营造一个无所不在计算环境。为了推进"目标"标识基本技术的确立和广泛使用,无所不在ID中心利用日本在超微芯片方面的世界领先技术在各种领域开展了许多应用。该中心设在T-Engine论坛之下,现有380多个外国与日本公司参与。2003年7月,日本总务省成立了一个名曰"RFID标记在无所不在网络时代中的先进应用"的研究组,对如何推进这一技术进行了综合研究,2004年3月完成最终研究报告。
   2003年9月,日本的无所不在网络论坛也成立了RFID标记先进应用研究组。研究组的主要任务包括:进行验证测试;开展研究开发和标准化工作;进行调查研究;负责信息收集、交流和提供;完成研究组管理委员会认为必要的其它工作。在该研究组底下又成立了两个专门委员会。一个叫无线电通信专门委员会,主要对新的RFID标记频谱(950 MHz频段及其相邻频率)的验证测试进行协调、评估和分析;另一个叫应用验证测试专门委员会,主要是促进用户参与型的验证测试,研究、提议和验证商业模式。在应用验证测试专门委员会下还设立了用户接受、技术最优化使用、法律体制和商业模式四个工作小组。
   "e-Japan战略II"提议在医疗和食品应用方面首先引入RFID标记,并提出了一项基于未来需求在800MHz~900MHz频段内研究新频谱分配的政策。日本内务通信部(MIC)(原总务省,2004年9月10日易名)对无线电波的使用采取了放松的策略。通过对各种工业应用的调查,认为130 kHz、13.5 MHz和2.4 GHz频段对RFID标记的使用是安全的。除此之外,950 MHz频段及其相邻频率也可在新的频谱分配中加以考虑。目前,MIC正在审查在950 MHz频段及其相邻频率上进行的验证测试和技术标准。
   RFID标记先进应用虽然在日本已经产生很大的社会经济影响,但仍有许多问题有待解决,如技术开发和标准化、应用环境的营造、国民与社会的认同等,任务依然十分繁重。RFID标记应用对社会经济的影响深度在很大程度上取决于这些问题的解决。基于这种情况,日本MIC拟围绕以下六点研究稳步推进RFID标记先进应用得以早日实现的措施。
   ·促进有关RFID标记先进应用的研究开发工作;
   ·通过用户参与型的验证测试形成社会共识;
   ·对950 MHz频段及其相邻频率的新频谱分配的可行性进行验证;
   ·促进RFID标记应用的措施;
   ·建立安全使用RFID标记的规则;
   ·促进战略性的标准化活动。
   目前,RFID标记作为条形码的取代物,主要用于物流管理和房间出入管理方面。但是在将来,它们将通过强化组网功能和先进应用,升级为满足无所不在网络时代的需求。从2004年开始,MIC打算启动研究开发工作,进一步加强组网功能和实现RFID标记在无所不在网络中的先进应用。研究工作包括:开发能使RFID属性信息在不同平台之间按环境的动态变化进行交换的技术,能把RFID标记集成在网络之中的技术,能控制对RFID标记信息接入权的技术。MIC将同其它政府部门和相关机构一起来解决各种政策问题,如RFID广泛使用之后带来的行政管理问题以及跟新频谱分配有关的系统问题。

  成本与经济效益

  成本是RFID最关键的问题。当某一应用一年要使用数十亿个标记时,只有占据系统成本大部分的智能标签非常便宜,我们才用得起。一些超市和制造商认为,只有当某一器件的价格为0.01美分或更低时它们才会取代条形码。对智能标签而言,由于需要存储必要的数据和达到一定的覆盖距离等因素,要达到上述成本至少在三年之后。相反,车辆和货物的条形码已经被售价1美元的RFID所取代,因为它带来的好处太多了。例如,可以高速阅读、容忍方向错误、假读或读不出的情况很少。贴在纸板箱和集装箱等上面的标记现在正以10美分到1美元的价格在迅速发展,使系统成本不断下降。对于这种应用,最大订单的标记价格已经下降到5美分,估计到2007年,一年的标记销售量约100亿个。
   标记价格在使用量很大时(特别是在每阅读器有很多标记时)更是关键。最极端的情况是The Internet of Things之梦。The Internet of Things是由EPC Global推出的概念,有时称作产品互联网或T2T(Thing to Thing)。其所设想的情景是数万亿件东西互相通信,没有人的干预。它使用现有的互联网,一年要用数万亿标记(每一标记具有唯一的电子识别号码),故所用标记(多数为智能标签)必须是低成本的,价格要低于5美分,甚至1美分,特别是用在快速流动的消费品上。据称,一个标记在不到一年时间内的回报是100美元。T2T的目的是要在功能上远远超过条形码,要形成一条供应链,对链上的每一环节都能可靠阅读和单独识别。对每件东西要跟踪其一辈子,通过跟踪可以用电子手段告诉冷藏工人需重新存货,可以知道微波炉能正确烹调,再生设备可以把各种材料自动分开,各种方式的防盗、防伪和产品转移过程都将自动发生,所有一切都不需人工干预。
   根据日本初步测算,如果标准化、安全性和私密性问题尚未得到解决,广泛使用仍有障碍的话,日本使用RFID标记带来的经济倍增效应在2010年将达到9万亿日元。如果问题仍然存在,但广泛使用的环境已形成的话,经济倍增效应可达17万亿日元。如果低成本技术问题得到解决,大大促进广泛使用的话,经济倍增效应最高可达31万亿日元。RFID标记带给日本的经济倍增效应预计在2007年左右达到起飞点,2010年后将继续增长。整个增长过程可分为初级、迅速增长和广泛增长三个阶段。

  结 语

  目前,无源RFID标记和传感器在某些行业中已经产生很大影响,能使供应链更加流畅、资产管理更加精细。自身带有存储器和处理能力的有源RFID可做的事情就更多。应该说,与潜在的好处及节省的成本相比,RFID的风险是很小的。但是,它们的市场前景现在还不很明朗,市场究竟是走向无源RFID、有源网状网,还是两者兼有之。迄今还有许多无线标准在制定之中,应用环境的营造、国民与社会的认同等问题还有待解决。对于这些,我们必须要有充分的认识。
   RFID标记现在被看作是未来无所不在网络(ubiquitous net work)社会的一个基本工具。无所不在网络社会的目标是让全社会的人,包括儿童、成年人、老年人和残疾人,都能积极地参与社会生活。在这个社会里,许多社会经济活动将得到网络的支持,而网络可随时随地供给任何人使用,让人享用无所不在的服务,通信服务的对象从人扩展到任何一件东西。生活在这样一个社会中的人民将享受"持续经济增长"带来的安居乐业。





时间:  2006-7-18 22:12
作者: qqqq

解析无线射频识别技术:工作原理及发展

[摘要]rfid技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机。
  一、概述

  rfid是射频识别技术的英文(radio frequency identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

  无线射频识别技术(rfid)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,rfid技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。 或许这些预测过于乐观,但rfid将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发rfid专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、sap和sun,而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项"要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用rfid技术,2006年1月前在单件商品中使用这项技术"的决议,把rfid再次推到了聚光灯下。因此可以说无线射频识别技术(rfid)正在成为全球热门新科技。

  二、射频识别技术发展历史

  从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。

  射频识别技术的发展可按十年期划分如下:

  1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

  1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。

  1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。

  1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。

  1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。

  1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

  2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,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。

  至今,射频识别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射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

  三、rfid的工作原理及组成

  1、工作原理

  rfid的工作原理是:标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能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(即passive tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(即active tag,有源标签或主动标签),阅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技术由auto-id中心开发,其应用形式为标记(tag)、卡和标签(label)设备。 标记设备由rfid芯片和天线组成,标记类型分为三种:自动式,半被动式和被动式。现在市场上开发的基本上是被动式rfid标记,因为这类设备造价较低,且易于配置。 被动标记设备运用无线电波进行操作和通信,信号必须在识别器允许的范围内,通常是10英尺(约3米)。这类标记适合于短距离信息识别,如一次性剃须刀或可移动刀片包装盒这类小商品。 rfid芯片可以是只读的,也可是读/写方式,依据应用需求决定。被动式标记设备采用e2prom(电擦写可编程只读存储器),便于运用特定电子处理设备往上面写数据。一般标记设备在出厂时都设定为只读方式。auto-id规范中还包含有死锁命令,以在适当情形下阻止跟踪进程。

  auto-id中心开发的电子产品代码(epc)规范能识别目标,以及所有与目标相关的数据。epc系统运用正确的数据库链接到epc码,厂商和零售商能依据权限进行查询、管理和变更操作。 一旦标记贴到产品或设备上,rfid识别器便能读取存储于标记中的数据。auto-id计划将epc系统发展成为全球标准,该标准主要包括:识别目标的特定代码(epc);定义数据的所有者(epc管理器);定义代码及标记的其余信息;定义货物参数,如库存单元号;将epc代码转换为internet地址(目标命名服务ons);对目标进行描述(物理置标语言pml);聚集和处理rfid数据(专家软件);分配给每类目标的特定号码(串行号);用于互操作性的规范最小集(标记及识别规范),采用rfid技术最大的好处是可以对企业的供应链进行透明管理,有效地降低成本。

  2、rfid系统的组成

  射频识别系统至少应包括以下两个部分,一是读写器,二是电子标签(或称射频卡、应答器等,本文统称为电子标签)。另外还应包括天线,主机等。rfid系统在具体的应用过程中,根据不同的应用目的和应用环境,系统的组成会有所不同,但从rfid系统的工作原理来看,系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。下面分别加以说明:

  ① 信号发射机

  在rfid 系统中,信号发射机为了不同的应用目的,会以不同的形式存在,典型的形式是标签(tag)。标签相当于条码技术中的条码符号,用来存储需要识别传输的信息,另外,与条码不同的是,标签必须能够自动或在外力的作用下,把存储的信息主动发射出去。

  ② 信号接收机

  在rfid系统中,信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型不同与完成的功能不同,阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外,阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外,还必须含有一定的附加信息,如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起,并按照特定的顺序向外发送。阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。一旦到达阅读器的信息被正确的接收和译解后,阅读器通过特定的算法决定是否需要发射机对发送的信号重发一次,或者知道发射器停止发信号,这就是"命令响应协议"。使用这种协议,即便在很短的时间、很小的空间阅读多个标签,也可以有效地防止"欺骗问题"的产生。

  ③ 编程器

  只有可读可写标签系统才需要编程器。编程器是向标签写入数据的装置。编程器写入数据一般来说是离线(off-line)完成的,也就是预先在标签中写入数据,等到开始应用时直接把标签黏附在被标识项目上。也有一些rfid应用系统,写数据是在线(on-line)完成的,尤其是在生产环境中作为交互式便携数据文件来处理时。

  ④ 天线

  天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。在实际应用中,除了系统功率,天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收,需要专业人员对系统的天线进行设计、安装。

  四、rfid系统的分类

  根据rfid系统完成的功能不同,可以粗略地把rfid系统分成四种类型:eas系统、便携式数据采集系统、网络系统、定位系统。

 1、eas技术

  electronic article surveillance(eas)是一种设置在需要控制物品出入的门口的rfid技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方,当未被授权的人从这些地方非法取走物品时,eas系统会发出警告。在应用eas技术时,首先在物品上粘付eas标签,当物品被正常购买或者合法移出时,在结算处通过一定的装置使eas标签失活,物品就可以取走。物品经过装有eas系统的门口时,eas装置能自动检测标签的活动性,发现活动性标签eas系统会发出警告。eas技术的应用可以有效防止物品的被盗,不管是大件的商品,还是很小的物品。应用eas技术,物品不用再锁在玻璃橱柜里,可以让顾客自由地观看、检查商品,这在自选日益流行的今天有着非常重要的现实意义。典型的eas系统一般由三部分组成,1)附着在商品上的电子标签,电子传感器;2)电子标签灭活装置,以便授权商品能正常出入;3)监视器,在出口造成一定区域的监视空间。

  eas系统的工作原理是:在监视区,发射器以一定的频率向接收器发射信号。发射器与接受器一般安装在零售店、图书馆的出入口,形成一定的监视空间。当具有特殊特征的标签进入该区域时,会对发射器发出的信号产生干扰,这种干扰信号也会被接收器接收,再经过微处理器的分析判断,就会控制警报器的鸣响。根据发射器所发出的信号不同以及标签对信号干扰原理不同,eas可以分成许多种类型。关于eas技术最新的研究方向是标签的制作,人们正在讨论eas标签能不能象条码一样,在产品的制作或包装过程中加进产品,成为产品的一部分。

  2、便携式数据采集系统

  便携式数据采集系统是使用带有rfid阅读器的手持式数据采集器采集rfid标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性,适用于不宜安装固定式rfid系统的应用环境。手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时,通过无线电波数据传输方式(rfdc)实时地向主计算机系统传输数据,也可以暂时将数据存储在阅读器中,在一批一批地向主计算机系统传输数据。

  3、物流控制系统

  在物流控制系统中,固定布置的rfid阅读器分散布置在给定的区域,并且阅读器直接与数据管理信息系统相连,信号发射机是移动的,一般安装在移动的物体、人上面。当物体、人流经阅读器时,阅读器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、处理,达到控制物流的目的。

  4、定位系统

  定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。阅读器放置在移动的车辆、轮船上或者自动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,信号发射机嵌入到操作环境的地表下面。信号发射机上存储有位置识别信息,阅读器一般通过无线的方式或者有线的方式连接到主信息管理系统。

  总之,一套完整的rfid系统解决方案包括标签设计及制作工艺、天线设计、系统中间件研发、系统可靠性研究、读卡器设计和示范应用演示六部分。可以广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理和身份认证等多个领域,而在仓储物流管理、生产过程制造管理、智能交通、网络家电控制等方面更是引起了众多厂商的关注。


时间:  2006-7-18 22:13
作者: qqqq


RFID技术发展简介
[摘要]RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间 (约1940年代) ,其当时的功能是用于分辨出敌方飞机与我方飞机。目前世界上的飞安管制系统仍是以此为概念。
到了1970年代末期,美国政府透过Los Alamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了1980年代,美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID卷标。今日来讲,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,皆可以见到其踪迹。
1. 前言
RFID(Radio Frequency Identification;射频辨识系统)最近两年在国内外受到热烈的讨论;Wal-Mart宣布该公司在2005年1月1日开始,要求Wal-Mart主要的100个供货商将RFID电子卷标应用在栈板与纸箱上。日本政府甚至准备将原本给行动通讯业使用的UHF频段,开放其中950MHz~956MHz给RFID使用。RFID被许多媒体评为未来的明星产业,究竟它的魅力何在,可以从其具备的特性来窥探一二。RFID自动识别科技可以突破条形码须人工扫瞄、一次读一个的限制;也可以在恶劣的环境下作业、长距离的读取、同时读取多个卷标等。另外还具有实时追踪、重复读写内容及高速读取的优势,应用范围之广让人对它充满了期待。
2. RFID历史演进
RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间 (约1940年代) ,其当时的功能是用于分辨出敌方飞机与我方飞机。我方的飞机上装载有高耗电量的主动式卷标(Active Tag),当雷达发出询问的讯号,这些卷标就会发出适当的响应,藉以识别出自己是友军或是敌军。此系统称为IFF(Identify: Friend or Foe)。目前世界上的飞安管制系统仍是以此为概念。
到了1970年代末期,美国政府透过Los Alamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了1980年代,美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID卷标。今日来讲,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,皆可以见到其踪迹。
3. RFID原理
RFID的原理是利用发射无线电波讯号来传送资料,以进行无接触式的资料辨识与存取,可达到身份及物品内容识别的功能,其可分为两大部分 (如图1所示) :
卷标(Transponder,亦可称为Tag):装置于要被识别的物体上。
辨识器(Reader):根据设计方式以及使用的技术,主要可分为只可读(read),
以及可擦写(read/write)两种。
辨识器一般都会包含无线电模块(传送器与接收器)、控制芯片、及感应装置。除此之外,很多辨识器会配备有额外的接口(RS232, RS485等),让其将接收的资料传送到另外一个系统(PC,控制系统)。

图一、辨识器与卷标是RFID系统的主要组件
作为RFID系统中的资料载体,RFID卷标通常包含感应装置(Coupling element)及电子芯片。以被动式的卷标为例,当其尚未进入辨识器的感测范围时,它是完全静止的;只有等到卷标进入感测范围时才会转为激活的状态。卷标所需的电力是透过辨识器来供给,另外像时间与卷标内容等资料也是透过辨识器来传送。

4. RFID标准的建立 - Auto-ID Center
由于RFID可能应用于各个不同领域,针对共同项目制定一套标准,予以明确的规范有其绝对必要性,若干业界组织已发起相关活动,并朝此标准化的目标努力。
美国麻省理工学院MIT实验室带头成立自动化识别系统中心(Auto-ID Center)。参加的业者包括美国国防部、娇生、百事可乐、吉利、UPS、大日本印刷、永丰余造纸,可口可乐、Tesco、Wal-Mart Store、Pfizer等全球各国知名企业,以及条形码管理组织,如美国的UCC (Uniform Code Counci,Inc.,)、欧洲的EAN International等。自动化识别系统中心位于美国麻省理工学院,并在英国剑桥大学、日本及澳洲设有卫星研究室。
自动化识别系统中心的目标在于建构一个位于网际网络上层的物流网络。计算机可以透过它来即刻找到任何位置的任何物体。这个网络不仅提供更可靠、正确、实时的信息于目前的商务应用上,它将会创造一个全新的时代与竞争机会。
自动化识别系统中心目前正在着手设计这个网络的关键组件。这些关键组件包含了产品电子识别码(Electronic Product Code or EPC)、卷标与读取器的硬件规格、对象命名服务器(Object Naming Service or ONS)、物品标记语言(Physical Markup Language or PML),以及Savant软件技术。其系统架构图如下所示。

图二、Auto-ID系统发展架构图
5. RFID应用
RFID自第二次世界大战应用在飞机上之后,经过七零年代的研究发展,到八零年代美国与英国将其应用于宠物识别上,九零年代广泛的应用在进出口管制与汽车防盗上 [8]。RFID的应用范围非常的广泛,举凡我们日常生活中的食、衣、住、行、育、乐所有牵涉到的物品,皆能使用RFID。以下为各应用介绍:
(1) 大众运输:在德国与韩国已经将RFID应用于车票,取代传统纸票或刷卡式卡票,可大幅缩短验票时间,方便旅客通行出入口。
(2) 飞航安全:美国发生911事件之后,飞航安全受到更多的重视。在行李的卷标上便引进RFID来替代现行的条形码 (Bar Code),不仅有利于航空公司行李运输的管理,更可进一步确保飞航安全的管制。RFID可记录旅客详细的个人资料、飞行起点、转机点和目的地,也可附加行李重量、报到时间等信息,航空公司可透过读取器掌握每一件行李的动态.并可在突发状况,针对特定的行李,进行紧急的处置。
(3)门禁控制:RFID可使用在公司、住户大楼的个人身份辨识,作为门禁管理之用。除此之外,有些国家亦应用于滑雪场的出入口管制,利用感应方式快速进出,游客不必再由厚重衣物中取出票券。
(4) 汽车防盗:在引擎控制装置上装设RFID系统,需使用同一ID码的钥匙方能发动,RFID并不能完全杜绝窃盗,但却可提高窃车的难度。欧洲汽车制造商在1997年起,普遍在新车上采用上述防盗措施,使汽车失窃率明显降低。Toyota在2001年后,全车系陆续引进RFID技术,日产亦有部份车种引进。
(5)动物管理:可以当作宠物的「身分证」,或应用于畜牧业作为饲养程序与规划。
(6) 道路自动收费:1980年香港已经开始使用道路与桥的自动收费系统(Electronic Road-Pricing :ERP)
(7) 供应链管理:美国麻省理工学院MIT就发起称为「Auto-ID Center」的研究计划,Auto-ID的理念应用在零售端是期能做到卖一个产品,就能实时补货(Sell one、 replenish one, sell one、replenish one...),最佳的状况是零售端卖出一个产品,制造商就立即得到此信息并且开始生产。所以,理想中的愿景为:自购买行为一发生,即可同时追溯至原物料的传递行为[2]。目前世界最大的零售商(Wal-Mart) 大力支持RFID,并计划利用追踪产品流向的新型库存管理技术,希望透过RFID卷标简化并改良库存管理,让制造商更有效率地记录并追踪货物的流向。
时间:  2006-7-18 22:13
作者: qqqq

RFID数据是如何从制造车间通往零售供应链的呢?

[摘要]在一份数据流的"路线图"上,加密在RFID标签里的数据将经过漫长但路线清晰的旅途,在一个比针头还小的芯片里,穿行数千英里,从制造商的仓库到达零售商的配送中心。但是,当数据在各种中间件以及最终将使这些 数据在零售供应链里变得有价值的各种应用里穿行的时候,数据的路径将变得更复杂。
吉列公司是沃尔玛的顶级供应商,同时也是RFID技术的先驱用户,它的分布式技术体系结构设计师Leo Burstein非常自信地认为一切障碍都将得到清除。Burstein现在是负责解决一些最棘手问题的标准组织EPCglobal的体系结构审查委员会成员。Burstein说,由于很多东西都在开发之中,吉列公司正面临如下的平衡问题:在开发一些可用来在短期内为客户提供支持的战术性利益的同时,如何建立一个灵活性足以维持长期项目的框架结构。

在吉列公司,RFID数据的旅行从软件系统开始,这些软件系统将为每个包装箱和货盘指定一个惟一的电子产品代码(EPC)。EPC将注入内置于标签之内的芯片之上,标签内下侧有一个扁平的薄如刮胡刀片的线圈。当标签进入阅读器的射频识别范围时,它将回应一个含有该代码的信号,于是,数据就被送往EPC中间件进行处理。

一旦沃尔玛公司推广其RFID努力而其他零售商也跟进的话,数据将向瀑布一样大量地涌入那些公司的IT系统。但是,目前的数据量却更象涓涓细流。因此,迄今为止,只有屈指可数的几家零售商要求其供应商把贴有RFID标签的包装箱和货盘发往指定的配送中心,这样,技术厂商还不能获得能够降低其成本所需的临界数量。

由于RFID标签和相关系统很昂贵且近期收效也不是很明朗,因此,现在还没有多大必要在制造点为所有产品贴上RFID标签。零售商只需要知道什么时候发送包装箱和货盘以及里面都有些什么就可以了。其结果就是,大多数供应商可以尽可能晚地在这一过程当中为其商品贴上RFID标签。

吉列公司也不例外,它是参与沃尔玛公司试点项目的8家供应商之一。该公司发往沃尔玛的大多数刮胡刀、剃须膏和牙膏包装箱都是在其伊利诺斯的配送中心贴上RFID标签的。但是,由于吉列公司认为在这一过程当中越早为商品贴上这种标签,好处越多,因此,该公司也启动一个自己的试点项目,在其设在马萨诸塞州的包装地进行"源头贴标签",也就是在这个地方把EPC标签贴在Venus刮胡刀的包装箱上。

像汽车上的许可证标牌一样,EPC可以以独特的方式识别包装箱或货盘。它使用信息的5个关键部分:公司代码、产品代码、可以独特地识别该物品的序号、可以确定类似于消费品里的不同类型标签的标题、以及过滤值,该值允许公司只读取货盘级标签,而忽略包装箱级标签,反之亦然。

通过在包装地贴标签,吉列公司就可以减少与人工扫描每个包装箱有关的劳动力成本,并控制差错
吉列公司负责Auto-ID技术的主任Jamshed Dubash说:如今,员工们只需在键盘上为每个货盘输入5个关键词条并进行3项代码扫描就可以了。一份商业流程分析显示,一旦所有包装箱都在包装点而不是在配送中心贴上标签,那么,该公司每年将节省25%的运营成本。但是,Dubash马上又补充说:"尽管从运营成本节约当中获得了巨大的好处,但是,这是一种协作带来的好处,是与我们的零售商合作伙伴同心协力的结果。我们的分析显示,我们的90%的好处和零售商90%的好处都是来自协作的结果。"

在系统里穿行

Burstein说,吉列公司的EPC数据在一个小芯片上穿行数千英里抵达沃尔玛公司的德州配送中心以及一些购物广场。如果一切顺利,当包装箱和货盘上的标签,在零售商的配送中心或购物广场的战略位置被读取时,数据的到达情况将被自动记录。Burstein说,吉列公司已经可以对来自沃尔玛公司的数据进行访问了,并与该零售商一齐努力,以了解数据的最佳使用情况。

沃尔玛公司的一位发言人称,供应商可以通过其Retail Link网站访问有关数据,网站中的一个仪表盘将提供定制选项。据称,该系统曾在试点项目期间使用过,许多供应商还将继续使用它。另外,沃尔玛公司也已经推出了电子数据交换文档的说明规范,该文档允许供应商在设备对设备的基础上每天接收特定格式的"它们所读取的所有数据"。

Gartner公司的分析家Jeff Woods说,供应商能够看到的数据不仅可以显示产品是何时到达沃尔玛配送中心和购物广场的,而且还可以显示该产品是何时从购物广场的后面移到售货大厅的,因为垃圾压碎机上的阅读器将记录包装箱是何时被压碎的。据Woods称,供应商将要面临的挑战将是如何获得对数据的结构式访问,因为这是它们从RFID获得回报的最有效的途径。Woods说:"从沃尔玛捕获数据并非像人们想象的那样是一个很有效的过程。许多供应商使用一些手工过程来完成这一切。"同时,他指出,它们的补充计划、预测和目录管理系统也需要这些数据。不过,Woods却坚持认为,即使供应商可以获得RFID数据,它们当中的大多数也不知道该如何处理这些数据。他说:"它们当中的大多数甚至还没有准备好如何使用这种存在销售点的数据。"

吉列公司开始设计其体系结构时,出发点是商业需求和后办公室应用。从这个地方出发,该公司要往回走,先到集成层,然后到EPC驱动型中间件,最后到达阅读器和含有数据的标签。该想法旨在最大限度地减少对现有商业应用的变更,在RFID技术转换的过程中保护公司,以及生成析取层,这些析取层将通过一系列的复杂接口进行连接。

通过采取面向服务的方式,每个应用都类似于一个Lego积木块,而接口则像把它们连接起来的销子。任何一个积木块都可以移动,而插入另一块。Burstein说:"你可以使用能最好地满足你需求的积木块,如果你需要更换其中的一块,你不需要改变其他的积木块。"吉列公司的体系结构的当前编辑有一个应用层,这个应用层由其数据仓库、出自Provia软件公司的仓库管理系统、以及可以处理数据的其它应用组成。

集成与中间件

集成层位于企业应用层与其出自OatSystems公司的EPC驱动型中间件之间。基于Sun Microsystems公司技术的集成层负责处理中间件与企业系统之间的数据路由,保障信息传送,以及执行任何所需的协议或数据格式转换。

OatSystems公司的中间件负责从阅读器收集数据,每个阅读器每秒钟有可能对一个标签读取数百次,然后,再把数据过滤成单独的信息,从商业过程的角度来看,这些信息具有可辨别的含义。
Burstein说,吉列公司目前还正在测试一种设备概念,这种概念将把阅读器、中间件的一些功能以及物理基础设施进行组合,以简化其系统。

Burstein说,与此同时,吉列公司还在努力通过EPCglobal公司对接口进行标准化,最重要的接口就是中间件与企业应用之间的接口。唯一接近于完成的所需接口是标签与阅读器之间的接口。Burstein承认:"说起来真是比做起来容易啊!"

Burstein说:"作为终端用户,我们鼓励技术提供商开放其系统,这样,我们就不必建立无法在它们之间交换信息的‘大烟囱'了。"但是,Woods却认为,需要克服的最大障碍之一就是如何确定正在收集的数据的上下文。例如,他说,发货地的阅读器需要弄清楚哪些贴了标签的货盘正在装上卡车以及哪些只是在通往存储地的途中经过此处。

至少在近期,许多供应商只需把标签贴到需要发送给沃尔玛公司的包装箱和货盘之上,而无需考虑调适其系统和商业流程以利用数据。即使吉列拥有Woods所说的"很先进很灵巧的体系结构",在努力弄清楚如何更有意义地使用数据方面,也仍有很长的路要走。

不过,Woods却接着说:"如果哪家供应商能够弄清楚如何使用数据,那么,它一定是吉列公司。"

阅读器里的软件检测并解读包装箱的RFID标签,之后,将数据送往计算机系统。通过使用标签数据,系统向目标命名服务(ONS)发出一份查询申请。ONS是EPCglobal公司的电子产品代码(EPC)网络的一部分,其工作原理与Internet域名命名系统为Web网址命名非常相似。




根据内置于标签之内的制造商代码和产品代码,ONS服务器回送EPC信息服务的Internet网址,它拥有关于该包装箱及其内容的其它数据。在这种特殊情况下,有关Venus刮胡刀包装箱的数据是通过使用吉列公司的包装地的阅读器和EPC中间件构成的网络而收集的,之后,数据通过集成层传送至吉列公司的商业应用。

零售商的系统通过基于Internet的安全渠道发出查询申请,要求提供其它信息,该安全渠道可以传送数据并确认零售商查询系统的身份。吉列公司的信息服务通过安全渠道收到查询申请,确认零售商的系统的身份,并根据适用于该特殊零售商的访问控制规定生成一份答复。吉列公司的EPC信息服务使用已建立的安全渠道把该信息回送至查询系统。零售商的系统收到有关该包装箱及其内容的信息,并能在其自己的商业系统里使用这一数据。


时间:  2006-7-18 22:14
作者: qqqq

RFID为何成为“香饽饽”?

2003年年初,全球的零售业巨头沃尔玛要求其供货商在2005年年初,为所有的商品提供RFID标签。那么什么是RFID,为什么会得到沃尔玛的青睐呢?



   随着计算机技术的迅速发展,电子信息技术越来越快地普及到各行各业的应用中去,物流行业也不例外。传统的物流信息采集工作方式是通过工作人员将票物进行核对,然后将票上的数据输入到计算机中。这一过程费时费力,并且可能由于各种人为过失造成各种各样错误数据的存在,影响所采集信息的可靠性。而自动识别输入技术,使得物资编码和物资信息自动化传输得到了长足的发展。自动识别技术利用计算机进行自动识别,增加了输入的灵活性与准确性,使人们摆脱繁杂的统计识别工作,并且大大提高了物流信息采集的工作效率。


  RFID技术是近年来兴起的一项新兴的自动识别技术。RFID利用射频方式进行非接触双向通信,从而实现对物体的识别,并将采集到的相关信息数据通过无线技术远程进行传输。相较目前广泛采用的条型码技术,RFID具有读取距离远(几米至几十米)、穿透能力强(可透过包装箱直接读取信息)、抗污染、效率高(可同时处理多个标签)、信息量大的特点。


  RFID技术的出现,使得合理的产品库存控制和智能物流技术成为可能。一些分析家认为,物流和生产方面的工业应用是RFID芯片市场发展最强劲的领域。根据市场研究机构Allied Business Intelligence所提供的数据,到2007年这些应用将占到整个RFID收发器市场的50%以上,全球销售额将超过11亿欧元。



  RFID技术在供应链管理(Supply Chain Management)领域刮起了一阵不小的旋风,它对供应链管理解决方案的推进将是革命性的,而各大主流厂商的积极跟进更是为RFID的应用起到了推波助澜的作用。





时间:  2006-7-18 22:14
作者: qqqq

RFID挑战广泛应用的条形码

[摘要]安全和供应链管理方面的考虑加大了rfid(射频识别)技术的宣传力度。然而,相互冲突的标准、隐私问题,以及即将进行的立法机构监督,都预示着这一宣传热度的降低。
要点

  所有的旧东西又翻新了:rfid在概念上已经有几十年的历史了,不过其实施却在近几年迅速增长。
   频率、调制方案、电源技术及其它不兼容性阻碍rfid的广泛应用,不过问题最终将会解决。
   rfid标签上的存储器容量部分取决于rfid阅读器是否连接到互联网、内联网还是两者都连接。
   对于销售各种存储、传输和变换rfid数据的硬件和软件的厂商来说,他们的机会可能远远超过rfid标签市场增长潜力。
   要在不损害个人隐私权的情况下保证rfid创新的发展,就需要消费者的消费意识、立法机关的监督以及对私营部门的约束。

  三十年前,在俄亥俄州特洛伊的marsh超市,一种10片装juicy fruit口香糖和出纳员算是我们现在称为upc(通用产品代码)条形码系统的首次成功试验产品与参与者。条形码系统继续在发展。例如,美国和欧洲的标准组织代表最近在通用14位格式上达成了一致,从2005年1月开始,全世界的条形码阅读器必须支持这种格式。不过,总体而言,当今的条形码是成熟而普及的,而且好懂。(但是,一些前总统可能会对最后一点说恕不苟同。还记得1992年在新罕布什尔的初选活动上老布什的迷茫吗?当时他在一家杂货店试图使用一个条形码扫描器没有成功。)

  然而,技术在不断发展,有希望登上产品识别宝座的技术已经出现,那就是rfid(射频识别)器件。具有讽刺意味的是,rfid技术几乎与1934年率先获得专利的条形码一样古老。在第二次世界大战期间,大不列颠的皇家空军采用类似rfid的技术来区分敌我飞机,而harry stockman于1948年10月在ire(无线电工程师协会)学报上发表的论文《利用反射的功率进行通信》则首次详细描述了rfid的理论和实现方法。多产的发明家charles walton在1973年获得了第一个用于无源rfid闩锁阅读器的rfid专利。walton的姓氏很巧合地与已故的沃尔玛创始人sam walton相同,沃尔玛与美国国防部一起在促进当前的rfid推广应用方面起到了主导作用。

  如果rfid是这样一项陈旧的技术,那为什么在过去几年中,对它的兴趣增加得如此迅速呢?部分原因在于芯片能力。多亏了摩尔定律,无源rfid大批量销售的价格不到50美分,分析师们预测在这个十年末大批量销售的价格将低于5美分。充足的基础设施能力也非常重要,二十世纪九十年代末期网络公司的激增促进了联网设备和功能强大的服务器的发展,这些联网设备和服务器具有高速cpu和i/o连接功能,并含有足够的内存和硬盘驱动器,随后的网络公司锐减则已经导致大量未充分利用的网络带宽需要有人来使用。

  促使人们对rfid的兴趣增加的最后一个因素来自客户的需求。制造商、分销商和零售商都希望尽可能使其系统自动化,以便消除产品流动过程中昂贵而不可靠的人工操作。他们还渴望在凭定时间及时而又准确地了解各个产品的位置,并了解各个产品集结地点的库存。如果可能的话,他们希望将视野扩展到商店之外,将每个产品与各个消费者联系起来,并在收集到的其它数据的配合下,弄清楚吸引该消费者购买更多产品的办法(参见附文《隐私问题》)。政府对此也很有兴趣,希望尽可能多地合法了解本国的公民和居民在做些什么。

  与几乎每一种处于幼年或青春期的新技术的情况一样,业已出现各种各样的不兼容选择方案来应对总会产生的各种挑战(参考文献1)。对于rfid来说,这些差别始于rfid标签与其阅读器通信的基本方式。一个无源rfid标签本身不含电源,而是由阅读器供电,或者在阅读器"激励"rfid标签的过程中采用电感耦合或接收电磁波来"获取"电能。相反地,一个有源rfid标签包含一块电池,从而大大提高了成本,但也有可能增强了自身功能,扩展了作用距离。半无源标签是一种中间方式,通过一块电池来为芯片的待机电路供电,但在有源通信期间由阅读器供电。

  rfid阅读器和标签还利用各种频段来发送和接收信号。低频rfid系统工作于125~134 khz(适用于美国和其他国家),而13.56 mhz是最常用的高频,它是另一种国际标准。uhf(超高频)rfid系统的频率范围为866~960 mhz,而微波系统则工作于2.4~5.8ghz。在所有其它因素等同的情况下,高频rfid的作用距离比低频rfid远,这基本上是因为近场效应不会减弱高频rfid的信号。如果一个标签距离阅读器不到一个波长,信号就按距离的三次方衰减;在一个波长以外,信号按距离的二次方衰减。此外,高频rfid还能够更快地发送和接收数据。

  话又说回来,高频标签和阅读器与低频标签和阅读器相比,价格较贵,耗电较多,而且像封装、湿度及邻近金属物品等环境因素对高频器件信号的衰减也都高于对应的低频产品。在规范和设计rfid设备时,还需要意识到在世界上某些地区可以自由使用的频率在其它地方可能不能使用,或者需要一个代价昂贵而费时的特许过程。非特许频段也会遭遇频谱恶化,这一点是任何尝试同时使用微波炉、无绳电话、wi-fi接入点及客户端和蓝牙配对设备的人都体验过的(参考文献2)。rfid标签如何在其发回阅读器的载波频率上进行数据调制呢?还没有一致的策略。am(调幅),特别是ask(移幅键控),还有fm(调频)、pm(调相)以及pwm(脉宽调制),全都可能使用。为了尽量降低两个标签同时发送信号从而相互损害对方信号的可能性,制造商有时候采用tdma(时分多址)算法。infineon公司的13.56mhz pjm(相位抖动调制)rfid标签采用了获得magellan technology公司特许的各种调制技术。这些调制技术据说能使标签以高达848 kbps的速率进行读和写——这一速率大约是常规 13.56mhz标签的25倍;它们还能实现ftdma(频分及时分多址)和8通道跳频,以避免信号碰撞干扰(表1)。

  crc(循环冗余校验)或其它校验和代码可以确定阅读器是否正确地接收到了标签发送的信号,而多种ecc(纠错码)方案可以纠正错误比特,并且无需费时的重新扫描。目前,在发送数据是否加密方面尚未达成一致,但像沃尔玛这样规模的大型公司一直在推行事实上的标准,并且开始给这种混乱带来一些秩序。你是否决定在设计中实施加密和这种加密有多大的牢靠性这二点会对标签的成本、尺寸、功耗及其它关键因素产生重大影响。

  与条形码相比,rfid的一个主要优点是,一个个单元都内含独特的识别数据序列;相反地,upc代码是某一家制造商的产品的所有单元通用的。而且,如果可重写内存(例如eeprom、闪存、电池供电ram、fram或mram)包含着epc(电子产品代码),你就可以在产品制造、配送、销售和使用寿命的过程中为其改变并附加epc。rfid应该存储多少数据是一个颇有争议的话题,而且在某种程度上是受应用驱动的。例如,stmicroelectronics公司的xra00 uhf rfid支持epcglobal class 1规范。它们包含一个128位内存,由8个16位的模块构成。第一个模块存储一个16位crc值。随后的6个模块存储96位产品代码(在库存序列期间供该器件使用),最后一个模块存储8位的"删除代码"和保护内存内容的8个锁定位。

  根据epcglobal方案,rfid阅读器在从标签读取了epc代码之后,向ons(对象名称服务)服务器询问verisign管理谁的数据库。这些服务器在概念上类似于将url(统一资源定位器)转换为ip(互联网协议)地址的dns(域名服务器),它们返回包含有关带有rfid标签的物品的详细信息的服务器的ip地址。epcglobal是由早期的auto-id center发展起来的,是两个主要的rfid标准制定组织之一;另一个rfid标准制定组织是iso(国际标准化组织)。显然,这两个组织需要在rfid数据格式一致性方面合作,使rfid真正变得无处不在。处在存储密度另一端的是像波音这样的公司,它正在试验存储容量大得多的10k 位rfid标签,这样的标签能够存储很长的序号、详细的零件信息以及维修记录。大容量rfid标签方法还可以在rfid阅读器没有连接网络因而无法实时访问ons时使用。

  rfid相对于条形码的另一个重要优点是标签和阅读器之间不需要激光视线定向。由于邻近性要求取决于你所采用的天线技术,所以标签和阅读器之间的任何对准也可能是没有意义的。像全向麦克风那样的圆极化天线发射和接收圆极化无线电波。如果使用这类天线,那么在发送者无法控制发射器与接收器之间方向的情况下,目的地将更有可能收到发送的信号。相反地,圆极化天线系统的作用距离比线性极化天线短,因为线性极化类似于单向麦克风。

  问题等于机会

  美国记者、律师及作家napoleon hill(1883年~1970年)是所谓的成功科学(science of success)创始人,他曾说:"每一个灾难、每一次失败、每一次心痛都承载着一个同等甚至更大利益的种子。"在调研今天表面上无法调和的rfid景象时,应该将这句话牢记于心。这种景象迟早必然会恢复正常;那些判断正确的公司将从这种统一中获得巨大的利益(参见附文《激发好奇心的应用》)。除了像infineon公司的pjm那样的加速调制方案之外,还有其它几个使rfid标签与众不同的机会。这些机会包括尺寸,比如hitachi公司的2.45ghz μ-芯片就是个例子。这种内含嵌入式天线的芯片只有0.3毫米见方。其它与众不同的因素包括功耗和通信牢靠性。(目前限制rfid推广应用的一个因素是,在一些现场试验中,读取rfid并不比条形码可靠。)

  很多公司还在调研用环境传感器来补充传统rfid功能的各种方法,这些传感器可以报告各种因素,例如轮胎压力、气温、湿度、用以确定污染、损害等等的生物试剂的存在情况以及以前是否有人用过大的力量或振动瞎弄或错误搬动物品(参考文献3)。标签能报告实时数据;换句话说,它能更简单地表明测量数据在某一点上超过门限值。当然,成本也许是扩大rfid适用场合的最重要的改进因素。如果物品的成本与标签本身成本相当,甚至在标签成本的一两个数量级之内,那么给该物品贴上一个rfid标签就几乎毫无意义。例如,虽然零售商现在对于将rfid标签贴在大箱纸巾上感兴趣,但是在他们考虑将标签贴在一卷卷纸巾上之前,rfid的成本还必须大大降低。这种成本驱动的采用掣肘至少在短期内将成为解决rfid隐私问题的自然方法。

  rfid广为使用的长期潜力是显而易见的,不过,尺寸和成本两方面的压力对标签的影响越来越大,将导致rfid前景(即它们将在许多半导体工厂中生产,或者为其制造商带来极大的利润)的不确定性。那么为什么还有那么多人为rfid而兴奋呢?理由很简单:当互联网或公司内联网上的其它硬件和软件存储、传输和操作所有从rfid标签和阅读器送出的数据时,这些数据的价值就显现出来(尽管它们本身几乎没有价值)。结果,获得利益的将是许多公司——cpu厂商,如amd公司、ibm公司、intel公司和sun公司;其附属系统分部;系统合作伙伴,如apple公司、dell公司和hp公司;联网设备厂商,如cisco公司;以及企业软件供应商,如microsoft公司、oracle公司和sap公司。这些数据的存储、传输和操作还推动了这样的实际情况,即很多近来对rfid的媒体报道已经出现在it刊物上(参见附文《补充视角》)。当然,这种数据的爆炸性增长还将增加dram、硬盘驱动器、以太网及其它系统构件供应商的财富。

  对于那些设计rfid阅读器或者实现别人研发的阅读器的人来说,如果客户的成本期望允许,那么频率、格式、调制、干扰抑制方案及其它变量的多样性可能会激励你去使阅读器尽可能地灵活。对于阅读器的数字子系统来说,保证灵活性的主要方法是:在闪存中存储代码,或者用小型硬盘代替rom,实现可更新的固件;使用fpga和pld,而不用asic来实现可更新硬件。有了rfid阅读器的模拟子系统,你就可以考虑实现来自anadigm公司、lattice semiconductor公司和zetex公司的可编程模拟阵列,而不是使用硬连线电路。


时间:  2006-7-18 22:14
作者: qqqq

射频识别技术RFID方案选型须循三大原则

[摘要]射频识别技术(RFID)可以说是近几年来在计算机领域出现的少有的若干革命性技术之一,它的应用包罗万象,被认为是近几年全球最热门的明星产业之一
射频识别技术(RFID)可以说是近几年来在计算机领域出现的少有的若干革命性技术之一,它的应用包罗万象,被认为是近几年全球最热门的明星产业之一,有关专家预计2010年全球RFID市场将达到3000亿美元。通过射频信号用户可以自动识别目标对象,无需可见光源;它具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间;而且利用这项技术能够同时处理多个射频标签,适用于批量识别场合;并且可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位,提供位置信息。因此,RFID技术在供应链管理上具有许多先天优势,成为许多供应链管理解决方案当中的一大亮点,那么RFID在供应链管理中具体是怎么应用的,用户选型应该注意些什么呢?


时间:  2006-7-18 22:15
作者: qqqq

解析无线射频识别(RFID)技术

[摘要]RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机。
   一、概述

  RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。


  无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。 或许这些预测过于乐观,但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、SAP和SUN,而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项"要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术,2006年1月前在单件商品中使用这项技术"的决议,把RFID再次推到了聚光灯下。因此可以说无线射频识别技术(RFID)正在成为全球热门新科技。


  二、射频识别技术发展历史

  从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。

  射频识别技术的发展可按十年期划分如下:

  1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

  1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。

  1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。

  1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。

  1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。

  1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

  2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,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。

  至今,射频识别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射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。


  三、RFID的工作原理及组成

  1、工作原理

  RFID的工作原理是:标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能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(即Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(即Active Tag,有源标签或主动标签),阅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技术由Auto-ID中心开发,其应用形式为标记(tag)、卡和标签(label)设备。 标记设备由RFID芯片和天线组成,标记类型分为三种:自动式,半被动式和被动式。现在市场上开发的基本上是被动式RFID标记,因为这类设备造价较低,且易于配置。 被动标记设备运用无线电波进行操作和通信,信号必须在识别器允许的范围内,通常是10英尺(约3米)。这类标记适合于短距离信息识别,如一次性剃须刀或可移动刀片包装盒这类小商品。 RFID芯片可以是只读的,也可是读/写方式,依据应用需求决定。被动式标记设备采用E2PROM(电擦写可编程只读存储器),便于运用特定电子处理设备往上面写数据。一般标记设备在出厂时都设定为只读方式。Auto-ID规范中还包含有死锁命令,以在适当情形下阻止跟踪进程。


  Auto-ID中心开发的电子产品代码(EPC)规范能识别目标,以及所有与目标相关的数据。EPC系统运用正确的数据库链接到EPC码,厂商和零售商能依据权限进行查询、管理和变更操作。 一旦标记贴到产品或设备上,RFID识别器便能读取存储于标记中的数据。Auto-ID计划将EPC系统发展成为全球标准,该标准主要包括:识别目标的特定代码(EPC);定义数据的所有者(EPC管理器);定义代码及标记的其余信息;定义货物参数,如库存单元号;将EPC代码转换为Internet地址(目标命名服务ONS);对目标进行描述(物理置标语言PML);聚集和处理RFID数据(专家软件);分配给每类目标的特定号码(串行号);用于互操作性的规范最小集(标记及识别规范),采用RFID技术最大的好处是可以对企业的供应链进行透明管理,有效地降低成本。


时间:  2006-7-18 22:15
作者: qqqq

RFID标签能否与条码技术并驾齐驱

[摘要]自20世纪70年代以来,条码技术一直是商品清单管理的主流方法。一个条码的价格不到0.01美元,并且还有统一的管理标准,推动了零售业的革命化与商品的物流管理。与条码技术相比,RFID标签识别技术更有特点,解决了有些条件下条码等其他识别技术无法使用的问题,并开拓了许多新的应用领域。但由于其价格高于条码,且缺乏统一的标准等原因,尽管不少业内人士认为RFID标签将成为"下一代的条码",但在相当长的时间内,RFID标签还将与条码技术并存。
RFID的标准化问题。条码自动识别技术,在许多行业中都有共同的标准,并且已有多年的实践传统。RFID技术不像条码,目前还缺乏统一的标准。虽有常用的共同频率范围,但制造厂商可以自行改变。此外,标签上的芯片性能,存储器存储协议与天线设计约定等,也都没有统一标准。尽管RFID的有关标准正在逐步开发制订、不断完善,但是不同国家又有自己的规则。有的业内人士担心,比制订条码标准更为困难的是,如果一个国家把某个频率权卖给某个商业企业后,在出现对其他系统的干扰时,这个国家就很难对这个频率段的使用情况进行监督管理。

由于制造技术较为复杂,生产费用相应较高,在新的制造工艺没有普及推广之前,高成本的RFID标签只能用于一些本身价值较高的产品。美国目前一个RFID标签的价格约为0.30~0.60美元,对比较贵重或高档的产品来说,0.50美元左右的价格还比较容易被厂商接受,在这些厂商看来,RFID标签是一个优秀的识别跟踪装置。当然,对一些价位较低的商品,如果采用高档RFID标签显然有些不划算了。不过,随着新的RFID标签制造技术的推广应用,将会促使RFID标签价格大幅度降低,RFID标签必将得到更广泛的应用。

据介绍,有些研究单位正在利用RFID技术创制新的通用、开放的网络和相应的标准,当产品在全球供应链流通时,通过标签能对产品进行跟踪。例如,美国MIT高等学府的Auto-ID Center(自动化识别中心)正在开发包括标签、读出器与计算机组合的Electronic Product Code(EPC)网络,能使制造商与零售商实现实时跟踪,进行准确的商品库存管理,其关键技术就是采用了RFID标签。这类新型的跟踪管理网络技术的推出使条码技术的前景变得十分暗淡。

然而,这些研发单位的初衷并不是要取代条码。Auto-ID Center并不主张完全用该技术代替条码,因为基于条码的系统已成为许多行业标准的自动化识别技术,并且已有多年的应用历史。为RFID标签生产导电油墨的Flint Ink公司认为:与条码相比,RFID标签的价格显得略高,因此,条码仍然会继续使用若干年。虽然RFID技术被认为是"下一代的条码",但现在正在大量使用的条码不可能很快被取代。许多观察家预言,RFID将与条码并存,两种技术各有特点。在许多情况下,需要根据具体情况来确定该采用RFID技术还是条码技术,以满足不同的使用要求。





时间:  2006-7-18 22:15
作者: qqqq

FRID是否等于ROI?

发展RFID(无线射频辨识系统)是每位连锁供应经理人的梦想。它能实时地准确追踪每件商品,从制造到验收。比起RFID承诺要取代的通用产品代码(UPC)条形码,RFID能传输信息,减少手动读码操作。清晰度的提高能极大减少库存、销售成本,提高利润,及改善客户服务。


几个大型供应商及零售商都已经开始采用这项新技术;沃尔玛和国防部表现最明显。沃尔玛要求它的前100名供应商在2005年1月前在所有货盘,容器,纸箱及高利润产品上贴上RFID标签;国防部也将2005年1月设为最后期限,要求他们的供应商贴上这种标签。如果到了最后期限,尽管存在严重的商业风险,供应商将不得不加快投资并加强投资力度。随着这种方式加速发展,每个标签的价格(在今天还是一种障碍物)也将降低。早期投资的公司在其竞争同手中将占有很大优势,这驱使了那些公司要尽快赶上也采用这种"最佳技术"。

RFID承诺能获得丰厚的基本收益,包括:

减少库存及销售人员方面的成本

一般情况下,对零售商来说库存及销售成本占到他们运营费用的2%-4%。利用传感器感应货盘,容器,纸箱及机构里任何地方的个体产品取代极耗人力的读码过程,能极大地减少劳动力,节余30%多。

降低读码劳力成本

利用产品级RFID能帮助零售商减少劳动力成本,以及定期货物管理和货架存品的服务费。对RFID的产品来说,通过推高自我服务,减少检查时间及错误,能改进目前这种"自动扫描"的检查方式。

存货节余

准确的存货清单能减少帐面价值故意降低情况的发生。RFID能涓埃年少存货错误,保证存活报告有效。通过更准确地追踪商品的方式,公司能清楚了解到在过去24小时所销售出的商品,并且提高他们对实际所需存货的预测的准确性。

减少偷窃情况的发生

每年,偷窃情况使零售商损失掉300亿多美元,保守估计它占到全部销售的1.5%。采用了RFID后,通过供应系统追踪商品,指出每个时刻那些商品所在的位置,并且减少存货中出货遗漏情况的发生。RFID已经成功在部分商店里得到使用,尤其运用到具高利润或昂贵的商品中。

减少脱销情况的发生

当某件商品脱销,失望的顾客通常最后什么也不买,或者到竞争者那里购买他们想要的。每年,食品杂货店由于脱销情况而损失了收入的4%。而RFID产品追踪,清晰的存货清单及预测都具有直接的收入影响;剩下的收益来自改进的客户服务及其满意度。

采纳新技术的风险

在投资RFID前应该考虑ROI中的几个困难,包括成本和风险:
每个标签的成本较高

RFID每个标签的成本从2002年的40美分降到25-30之间。这使得商家只能将标签贴在小批商品上(货盘货纸箱),或者贴在能获得最高利润的商品上,因为那样标签在产品总成本中还不到1%。随着需求增加,产品成本的降低,预计到2006年个标签价格会降到5美分。

堆积如山的数据

供应体系中货盘,容器,纸箱,搬运箱及单个产品的位置,挑选,包装,载运等活动,对最后期限和信息检索的追踪,这些都创建出堆积如山的实时数据。多数企业都无法通过仓库管理,存活管理,财政及其他企业系统随时传输,存储,操作并整合那些数据。他们通常也没有有效处理,清除,储存和分析这些信息的业务流程和系统。

有限的端缘计算能力

没有建立足够的零售销路以处理所需的数据和信心,从而保证RFID在产品级中的有效性。要获取收益需要大量投资在商店的计算功能,带宽,存储级IT操作或管理等方面。

产品级标签并不经常有效

目前的标签在某些商品,如液体或金属,无法有效传送信息。在问题解决前,它都限制了RFID的总体优势。

复杂性和所需的投资水平

在以下这些方面RFID执行起来是比较复杂的:流程再造,整合及维护;数据存储,设计和部署。在加速发展的周期里完整执行这些操作可能要求一年的IT预算和资源。到最后,多数公司只进行了开始有限的一本分,而对于进行更广泛的部署则非常谨慎。

底线

RFID的具竞争力的优势和基本商业收益对零售商和供应商来说意义重大,尽管存在采用任何早期技术都有的风险。早期的预测表明综合RFID解决方案占到收入的2%-3%;减少1%-2%的存货天数;并降低2%-5%的运营费用。早期取得ROI的公司在竞争中获得巨大的资金优势,减少风险,并能更好地发展RFID商业计划,尤其对那些依赖供应体系的公司更是如此。



时间:  2006-7-18 22:18
作者: qqqq

RFID(射频身份识别)

[摘要]RFID技术将微芯片嵌入产品中,微芯片会向扫描器自动发出产品序列号等信息,而这个过程不需要像传统条形码技术那样进行人工扫描,具有无线即时读取方式、大容量和高速数据处理等能力以及高度自动化的特点。
RFID可以降低生产成本、提高零售效率。在需要对物品进行跟踪或分类管理的任何场合,RFID都有用武之地,主要有以下应用方面:供应链与物流管理,生产制造与装配,行李、邮件和包裹处理,身份识别、防伪、门禁和防盗系统,文档追踪/图书馆管理,交通管理与城市规划,服务体验与CRM等。

时间:  2006-7-18 22:18
作者: qqqq

自动识别技术--电子标签

[摘要]今年美国的沃尔玛公司和欧洲的麦德龙公司相继要求其全球主要供应商使用射频识别技术(RFID),从而使得这种俗称为电子标签的自动识别技术备受关注。
   电子标签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。电子标签由两个组成部分——标签和从标签搜集数据的阅读器。标签又分为无源标签和有源标签两种,每个标签含有一个储存数据的小集成电路和一个像天线一样从阅读器收发信号的微型铜线圈。无源标签借助阅读器发出的信号发送信息,有源标签借助自带电池则能主动持续发出比无源标签更强的信号。使用电子标签搜集产品数据时,阅读器无须对准标签,省去了人工扫描的麻烦。通常,无源标签的信号范围为6至10米,而有源标签的信号范围则为50米左右。

  与现在广泛应用的条形码技术相比,电子标签除了可以省去人工操作,还具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优势。另外,由于电子标签上的数据可以加密,存储数据容量大,而且存储信息可以更改,因而它比条形码的应用范围更广泛,使用起来也更方便。

  供应商可以将商品型号、原产地、生产厂家和产品批次等商品的详细信息输入电子标签,当贴有标签的货箱经过阅读器时,标签便将产品数据传递给阅读器,阅读器再将数据下载到中央处理器,生成企业货品清单管理数据库。这样,商品从生产、运输到销售的过程都可以被清楚地了解和把握,从而使采购、仓储、配送过程更加便捷。另外,借助电子标签还可以实现对原料、半成品、成品、运输、仓储、配送、上架、最终销售,甚至退货处理等环节进行实时监控,可以合理地控制产品库存,并实现物流的智能管理。

  当然,电子标签并非完美无缺,目前在技术上还存在信号识别范围仍有限,金属和液态物体会干扰射频信号传播并影响阅读正确性等问题;在经济上还存在成本过高影响推广的问题;在标准上,还存在混乱现象,到目前为止,全球范围内还没有一个成熟的统一标准,各厂家推出的电子标签产品兼容性不高,因而阻碍了电子标签产品的使用。

  在全球经济一体化的趋势下,各国正在完善电子标签技术,努力降低成本,并开展广泛的技术合作制定统一的标准。一些专家认为,电子标签在不久的将来有望取代商品条形码,为全球物流管理带来革命性变革。





时间:  2006-7-18 22:18
作者: qqqq

SAW 射频识别无源电子标签技术及其应用

[摘要]射频识别(RFID)技术是一种无接触自动识别技术,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。
   射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。电子标签与阅读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、数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种:
   (1)电感耦合,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律。
   (2)电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。
   电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10cm~20cm。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:
433MHz,868MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3m~l0m。
   电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体,电子标签附着在待识别的物品上,是射频识别系统真正的数据载体。一般情况下,电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。
   依据电子标签供电方式的不同,可以分为有源标签(Active tag)和无源标签(Passive tag)两种,有源标签内装有电池,无源标签没有内装电池。
   阅读器又称为读出装置,阅读器可以是读/写或只读装置,用于当附着有电子标签的待识别物品通过其读出范围内时,自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出,从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。

  声表面波器件技术

  声表面波(SAW)是传播于压电晶体表面的机械波,其声速仅为电磁波速的十万分之一,传播衰耗很小。SAW器件是在压电基片上采用微电子工艺技术制作叉指形电声换能器和反射器耦合器等,利用基片材料的压电效应,通过输入叉指换能器(IDT)将电信号转换成声信号,并局限在基片表面传播,输出
   IDT将声信号恢复成电信号,实现电-声-电的变换过程,完成电信号处理过程,获得各种用途的电子器件。采用了先进微电子加工技术制造的声表面波器件,具有体积小、重量轻、可靠性高、一致性好、多功能以及设计灵活等优点,在通信、电视、遥控和报警系统中已得到广泛应用,数以亿计的手机和电视机中都应用了多个声表面波滤波
器。随着加工工艺的飞速发展,SAW器件的工作频率已覆盖10MHz~2.5GHz,是现代信息化产业不可或缺的关键元器件。

  SAW无源电子标签工作原理

  SAW无源电子标签采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。
   SAW标签是由叉指换能器和若干反射器组成,换能器的两条总线与电子标签的天线相连接。阅读器的天线周期地发送高频询问脉冲,在电子标签天线的接收范围内,被接收到的高频脉冲通过叉指换能器转变成声表面波,并在晶体表面传播。反射器组对入射表面波部分反射,并返回到叉指换能器,叉指换能器又将反射声脉冲串转变成高频电脉冲串。如果将反射器组按某种特定的规律设计,使其反射信号表示规定的编码信息,那么阅读器接收到的反射高频电脉冲串就带有该物品的特定编码。通过解调与处理,达到自动识别的目的。
   由于声表面波传播速度低,有效的反射脉冲串在经过几微秒的延迟时间后才回到阅读器,在此延迟期间,来自阅读器周围的干扰反射已衰减,不会对声表面波电子标签的有效信号产生干扰。

SAW无源电子标签应用

  利用声表面波技术的电子标签始于上世纪80年代末,近年来声表面波标签的研究成为一个热点。声表面波电子标签是应用现代电子学、声学、半导体平面工艺技术和雷达及信号处理技术的系统新成就,它是有别于IC芯片识别的另一种新型非接触自动识别技术。
   由于SAW器件本身工作在射频波段,无源且抗电磁干扰能力强,因此SAW技术实现的电子标签具有一定独特的优势,是对集成电路技术的补充。其主要特点是:
   1.读取范围大且可靠,可达数米;
   2.可使用在金属和液体产品上;
   3.标签芯片与天线匹配简单,制作工艺成本低;
   4.不仅能识别静止物体,而且能识别速度达300千米/小时的高速运动物体;
   5.可在高温差(-100℃~300℃)、强电磁干扰等恶劣环境下使用。




 电子标签技术应用领域非常广泛,包括物流管理、路桥收费、公共交通、门禁控制、防伪、农场的健康与安全监控识别、超市防盗和收费、航空行李分拣、邮包跟踪、工厂装配流水线控制和跟踪、设备和资产管理、体育竞赛等。
   SAW标签也适用于压力、应力、扭曲、加速度和温度等参数变化的测量,如铁路红外轴温探测系统的热轴定位、轨道衡、超偏载检测系统、汽车轮胎压力等。
   德国的Baumer Ident GmbH公司生产的OIS-W声表面波标签、Siemens公司的SOFIS声表面波系统已成功用于挪威奥斯陆汽车过桥自动收费系统以及德国慕尼黑火车进站定位系统。在美国,Identtronix、i-Ray、RF-SAW等公司也均生产商业化的SAW 电子标签。

相关链接

SAW研发情况

  中国电子科技集团公司第五十五研究所(下简称五十五所)是国家重点军工研究所,已有数十年的高频微波器件部件的成熟经验。
   近年来多次投入巨资,努力开展高频声表面波器件的产业化:引进国外先进设备、完成微电子工艺技术移植、开发国际通用批生产技术、规范企业化管理、推行ISO9001-2000质量管理体系、规模生产现代无线通信用声表面波器件,取得了成功,两次获得江苏省科技进步奖。
   目前五十五所已发展成为国内领先国际认可的高频声表面波器件研发与生产基地,具备制作0.5μ m(2GHz)高频声表面波器件的能力。ND系列高频声表面波器件批量生产的产品规范与国外同类产品的相当,经济运行态势良好,年增长率大于30%。
   434MHz和915MHz是民用非管制无线电频段,一般民用遥控设备都使用这些频段,ISO也建议开放用于射频识别。因此我们从2003年初开始了本项目有关产品技术开发和样品样机的试制,现已试制开发了数种应用器件样品和样机,达到预期效果。

发展SAW电子标签的关键

  1.标签编码容量与作用距离的优化;
   2.编码和阅读器的配合;
   3.小型低成本且适合待识别物品的电子标签天线;
   4.异码标签芯片的批量生产;
   5.防碰撞和可读写标签。





时间:  2006-7-18 22:19
作者: qqqq

RFID的工作频率

[摘要]读头发射无线信号时所使用的频率被称为RFID系统的工作频率。基本上划分为五个主要范围:低频(30-300KHZ),高频(3-30MHZ)和超高频(300MHZ-3GHZ)以及微波(2.45GHZ以上)。

低频系统一般工作在100-500KHZ,常见的工作频率有125KHZ,134.2KZ;高频系统工作在10-15MHZ左右,常见为13.56MHZ;超高频系统工作在850-960MHZ,常见的为915MHZ;微波工作在2.4-5GHZ的微波波段!

时间:  2006-7-18 22:19
作者: qqqq

射频卡基础知识和特点

射频卡(简称RF卡)是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片,它具有数据处理及安全认证功能等特有的优点。


   射频卡知识

射频卡(简称RF卡)是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片,它具有数据处理及安全认证功能等特有的优点。

★ RF卡在读写时是处于非接触操作状态,避免了由于接触不良所造成的读写错误等误操作,同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。

★ 操作简单、快捷-RF卡采取无线通迅方式,使用时无方向要求,所以使用起来十分方便。

★ 防冲突-RF卡中存有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此终端可以同时处理多张卡片。

★ 便于一卡多用:RF卡中有多个分区,每个分区又各自有自己的密码,所以可以将不同的分区用于不同的应用,实现一卡多用。

与接触式IC卡相比较,射频卡具有以下优点:
★ 可靠性高-卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如:由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰尘、油污导 致接触不良等原因造成的故障;
卡表面无裸露的芯片,无须担心芯片脱落、静电击穿,弯曲损坏等问题;

★ 操作方便、快捷-由于非接触通讯,读写器在1cm-10cm范围内就可以对卡片操作,所以不必象IC卡那样进行插拔工作;非接触卡使用时没有方向性,卡片可以任意方向掠过读写器表面,可大大提高每次使用的速度;

★ 防冲突-射频卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此读写器可以"同时"处理多张非接触式射频卡;

★ 应用范围广-射频卡的存储器结构特点使它一卡多用;可应用于不同的系统,用户根据不同的应用设定不同的密码和访问条件;

★ 加密性能好-射频卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改;
射频卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证射频卡的合法性,同时射频卡也验证读写器的合法性; 处理前,卡要与读写器进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外,卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。





时间:  2006-7-18 22:19
作者: qqqq

保护RFID信息

[摘要]工业标准正在被强化,以保护存储在RFID芯片中信息的安全。
业界正在为强化相关的工业标准而工作,以保护存储在RFID芯片中数据的安全,避免黑客利用RFID中存储的敏感信息,进行非法活动,以获得暴利。

RFID存在安全隐患

RFID数据非常容易受到攻击,主要是RFID芯片本身,以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。在美国Las Vegas举行的Black Hat 2004会议上,Lukas Grunwald公开展示了一个名为RFDump的工具,它可以利用RFID系统的弱点发动攻击。任何一个人,只要在自己的笔记本电脑中插上一个读卡器,就可以使用RFDump软件获得3英尺内的被动式RFID芯片中的数据。

Counterpane Internet Security公司的首席技术官Bruce Schneier先生对此有自己的看法。他认为,Lukas Grunwald所做的事情在RFID工作中经常会出现,这是一个严肃、认真的工作,他并没有进行任何攻击行动。RFID在当初的设计中是完全开放的,这是出现安全问题的根本原因。他研究了RFID的技术规范、读写过程和其他问题,发现了其中隐藏的安全问题。假如你对芯片的安全不放心,那么你也会发现这些问题。假如在芯片中有保护措施,任何人也不会轻易就能对RFID系统发动攻击。

其实,RFID标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有惟一的电子编码,附着在物体目标对象上。其封装可以有不同形式,例如常见的信用卡形式及小圆片的形式等。从能量方面来看,标签可以分为两种:无源标签和有源标签。无源标签自身不带有电源,当读取装置对标签进行读取时,所发射出的无线电接触到RFID标签的天线后产生能量,它的重量轻、体积小,寿命可以很长,但是发射距离受限。有源标签使用卡内的电池能量,识别的距离长,但是它的价格较高且寿命短。

按调制方式来分,RFID还可分为主动式标签和被动式标签。主动式标签用自身的射频能量主动地给读写器发送数据,主要用于有障碍物的应用中;被动式标签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,在门禁或交通的应用中适宜。

不过,RFDump确实是当前所使用的RFID芯片的一个巨大威胁。但是按照工业界的一些资料显示,RFID的这些弱点被发现已经有一段不算短的时间了。一项用于保护RFID数据的新标准已经在2004年6月获得批准,这是Epcgolbal发布的第二代RFID标准。

不过,根据市场研究公司IDC公司的调查,RFID存储安全隐患并不是阻碍其市场发展的主要因素。位于美国马萨诸塞州的IDC研究机构预测:RFID的市场将从现在的9150万美元,增长到2008年的13亿美元。

而非营利组织EPCglobal中产品管理的负责人Sue Hutchinson女士认为,RFID市场最大的增长来自供应链应用市场,全程监控产品的流动过程,从生产制造,经过运输和仓储,最终到达零售商和最终的消费者的全过程。EPCglobal是一家总部位于美国新泽西州Lawrenceville的负责电子产品代码标准制定与应用的工业贸易组织。

第二代的RFID标准强化的安全功能

EPCglobal在去年开始制定第二代RFID标准时,针对供应链应用,最终用户提出了一系列需求,这些成为制定第二代RFID标准的重要基础。

EPC第二代RFID标准开发中最主要的部分是设计了第二代的UHF(超高频率)空中接口协议,该协议用于管理从标签到读卡器的数据的移动,为芯片中存储的数据提供了一些保护措施。新标准采用"一个安全的链路",保护被动标签免于受诸如RFDump和其他一些在供应链应用中被发现的大多数攻击行为。

根据第二代RFID标准规范,当数据被写入标签时,数据在经过空中接口时被伪装。从标签到读卡器的所有数据都被伪装,所以当读卡器在从标签读或者写数据时数据不会被截取。一旦数据被写入标签,数据就会被锁定,这样只可以读取数据,而不能被改写,就是具有我们常说的只读功能。

EPC被动标签一般只包括产品的识别信息,比如产品代码、产品部件数,或者SKU数目,也就是仅仅包括物品本身的信息。另外EPC被动标签不包括依据秘密保护规则涉及的物品个性化的识别信息。

产品的识别信息通常是指相对于个性化识别信息而言不太敏感的内容,通常伪装也只针对其中涉及的数据。数据并不被加密,但是读卡器需要一个破解伪装的"密钥"。

根据美国国防部副部长助理、负责供应链整合的Alan Estevez先生透露,美国国防部在今年8月公布了其最终的针对供应链应用的RFID规范,其中并没有包括数据加密要求。Estevez先生列举了两条理由,说明DOD规范的合理性:第一,产品信息比如序列号等在它没有被整合到带有附加信息的数据库之前,并没有太多值得利用的信息;第二,潜在的"敌人"不可能非常近距离地接近它,比如在10英尺之内,以读取标签上的信息。

在金融领域RFID遇到了EMV的挑战

当RFID包括了消费者的相关数据时,供应链RFID应用可能才会真正走向成熟。Hutchinson认为,EPCglobal未来的一项主要任务就是制定包含用户数据的更高级别的RFID标签工业标准。因此,会更关注RFID的安全问题,也包括减少每年全球在供应链方面1800亿~3000亿美元的损失。这一数据是美国零售业领导协会(Retail Industry Leaders Association)估计的。

目前,从功能方面来看,RFID标签分为四种:只读标签、可重写标签、带微处理器标签和配有传感器的标签。只读型标签的结构功能最简单,包含的信息较少并且不能被更改;可重写型标签集成了容量为几十字节到几万字节的闪存,标签内的信息能被更改或重写,只读型和可重写型RFID标签都主要应用于物流系统以及生产过程管理系统和行李控制系统中;带微处理器标签依靠内置式只读存储器中存储的操作系统和程序来工作,出于安全的需要,许多标签都同时具备加密电路,现在这类标签主要应用于非接触型IC卡上,既用于电子结算、出入管理,也可用做会员卡;有些RFID标签集成了传感器,包括温度传感器或压力传感器等,目前这类标签主要用于动物个体识别和轮胎管理方面。

Visa国际存储控制副总裁Ken Ayer认为,银行业和电子支付卡行业在保护存储在RFID卡上的个人识别信息方面更有实践经验,Visa和电子支付卡行业更愿意选择EMV卡。 据了解,EMV规范系国际三大著名银行卡组织(Visa、MASTERCARD、EUROPAY)联合制订的金融IC卡业界标准,在金融IC卡领域具有最高权威性,EMV规范的实施对于成员国银行改善在国际化过程中的卡受理环境、降低在国际商务应用中的信用卡风险等方面起着举足轻重的作用。为保证我国IC卡的国际通用性和国外银行卡在我国的通用性,我国目前正在进行银行卡EMV标准的迁移,并着手修订与之相对应的国内金融IC卡的PBOC标准。

在EMV卡上,遵守保密规定的个人可识别数据类型采用Triple-DES加密措施。最新的非接触EMV卡遵守ISO 14443标准卡的规定,它可以在10cm的范围内被各种设备读取。他们可以依照被每一个遵守标准国家的每一个发卡银行认可的保密和安全的标准进行配置。

Ayer说, EMV卡支持对称的和不对称的密钥加密技术。银行卡上实际加密的部分是一个卡识别一个经过授权的读卡器的部分,以应对日益严峻的挑战。加密的其余部分是在银行的后端系统处理。 "这是一个在全球所有的国家都能正常工作的全球范围的系统"他说,"它使用一种所有银行都采用的加密技术,可以对多种不同的数据进行加密。"

小资料:RFID标准化组织

2004年是RFID技术发展的关键时期,因为在今年所有相关的技术标准将会陆续发布,以满足美国商业巨头沃尔玛和美国国防部等大量物流应用所需。目前制定RFID标准的组织比较著名的有三个:ISO、以美国为首的EPCglobal以及日本的Ubiquitous ID Center,而这三个组织对RFID技术应用规范都有各自的目标与发展规划。如果从发展的角度来观察全球RFID标准制定,目前最为积极的非EPCglobal莫属。目前,我国也已经成立了一个RFID国家标准工作组,正在制定相关的RFID国家标准。

时间:  2006-7-18 22:20
作者: qqqq

RFID无线射频识别标识系统的探讨(上)

本文主要是对RFID无线射频识别标识系统的探讨.


一、何谓RFID

RFID是英文"Radio Frequency Identification"的缩写,中文称为无线射频身份识别、感应式电子芯片或是近接卡、感应卡、非接触卡...等等,是非接触式自动识别技术的一种。根据英国Pira的研究,很可能在未来几年会对包装、印刷和纸张?生的重要影响中,其中一项技术即是RFID射频识别标识

(http://www.pira.co.uk/);Forrester Research公司说,数据中心采用Linux系统、离岸外包、RFID(无线射频识别)是2004年四大IT趋势(http://www.topology.com.tw/);资策会将RFID列入2003年值得观察的十大技术(http://taiwan.cnet.com/news/);「已经很久没有看到这么让人兴奋的新科技了」是工研院企画组组长吴柏成对RFID的形容;无线识别系统将取代条形码--RFID将使千万结帐员失业(93/12/01中国时报);老技术RFID成为新一代杀手级应用,全球零售业一百二十二兆元商品阶级革命(833期商业周刊)。这些都是对RFID的描述。事实上RFID技术早在二次世界大战就已存在,当时英国用以确认进机场的是否为己方的飞机,以免遭误击。

最简单的RFID系统是由卷标(Tag)、读取器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成:当卷标进入磁场区域后,接收的读取器发出信号,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,无电源卷标或称被动卷标),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有电源卷标或称主动卷标);读取器读取信息并译码后,送至中央信息系统进行有关的处理,但在实际应用中需要其它的软硬件支持。

根据美国零售连锁业联盟的估计,美国几大零售业者,一年因为货品管理不良而遭受的损失高达七百亿美元。宝碱公司(Procter & Gamble)前任行销副总Kevin Ashton就有切身之痛,1997年宝碱公司的欧蕾保湿乳液上市,商品大为畅销,可是太畅销了,许多商店货架常常空掉,由于商品太多、查补的速度又太慢,「我们眼睁睁的看着钱一分一秒从货架上流失。」Ashton表示。他花了两年找到了答案,就是将RFID取代现在的商品条形码(Bar Code),它就变成零售商品的绝佳信息发射器,可以变化出千百种应用与管理方式。在宝碱公司(P&G)和吉列公司(Gillette)的赞助下,美国麻省理工学院(MIT)两名研发RFID应用技术的教授Sanjay Sarma和David Brock,成立了自动ID中心(Auto-ID Center),专门研究RFID电子商品条形码,成立的日期1999年10月1日正是条形码问世25周年。除了总部在School of Engineering, MIT,另外在英国(Cambridge University)、瑞士(St. Gallen University)、澳洲(University of Adelaide)、日本(应庆大学)、中国(复旦大学)都有设立分部(http://www.autoidlabs.org/)。



二、RFID之特性



(一) 数据的读写(Read Write)机能:

只要通过RFID Reader即可不需接触,直接读取讯息至数据库内,且可一次处理多个标签,并可以将物流处理的状态写入标签,供下一阶段物流处理的读取判断之用。

(二) 容易小型化和多样化的形状:

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状之限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID TAG更可往小型化与多样型态发展,以应用在不同产品。

(三) 耐环境性:

纸张一受到脏污就会看不到,但RFID对水、油和药品等物质却有强力的抗污性。RFID在黑暗或脏污的环境之中,也可以读取数据。

(四) 可重复使用:

由于RFID为电子数据,可以反复被覆写,因此可以回收标签重复使用。如被动式RFID,不需要电池就可以使用,没有维护保养的需要。

(五) 穿透性:

RFID若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆的话,也可以进行穿透性通讯。不过如果是铁质金属的话,就无法进行通讯。

(六) 数据的记忆容量大:

数据容量会随着记忆规格的发展而扩大,未来物品所需携带的资料量愈来愈大,对卷标所能扩充容量的需求也增加,对此RFID不会受到限制。



三、RF之使用频率现况



为避免各国无线电频率使用标准不一,造成使用上的混乱与困扰,国际上大多遵守国际电信联合会(ITU)的规范。目前RFID使用的频率有6种,分别为135KHz以下、13.56MHz、433.92MHz、860M~930MHz(即UHF)、2.45GHz以及5.8GHz,其各有特色和缺陷。135KHz以下传输距离短约10公分左右,通讯速度慢。此频段在绝大多数的国家属于开放,不涉及法规开放和执照申请的问题,因此使用最广,主要使用在宠物、门禁管制和防盗追踪。13.56MHz薄化的效果最佳传输距离为1公尺以下,代表性应用为会员卡、识别证、飞机机票和建筑物出入管理,通讯距离10公分左右的近距离非接触式IC卡发展快速。UHF频段的RFID标签最远可达近5公尺的传输距离,可大幅提升现阶段的应用层次,通讯品质佳,适合供应链品项管理,但有各国频率法规不一的问题,现有的使用者频率腾挪问题必不可免,否则跨区应用必然会出现管理的盲点。



四、RFID与条形码之差异性比较



目前全球以千亿计的大小商品,都靠着产品上一条条粗细不一的线条(条形码)来辨别身分。但是条形码只能记载着产品简单的背景,例如生产商和品项名称,而且还得透过红外线接触扫瞄才能读取数据。更重要的是目前全世界每年生产超过五亿种商品,而全球通用的商品条形码,由十二位排列出来的条形码号码已经快要用光了。条形码是只读的、需要对准标的、一次只能读一个、且容易破损;而RFID是可擦写的、使用时不需对准标的、同时可读取多个、坚固全天候使用,可不需人力介入操作。所以Bar Code是有可能被RFID标签替代的。



五、RFID应用范围



RFID之应用相当广泛,最常见的应用为:

* 门禁管制:人员出入门禁监控、管制及上下班人事管理

* 回收资产:栈板、货柜、台车、笼车等可回收容器管理

* 货物管理:航空运输的行李识别,存货、物流运输管理

* 物料处理:工厂的物料清点、物料控制系统

* 废物处理:垃圾回收处理、废弃物管控系统

* 医疗应用:医院的病历系统、危险或管制之生化物品管理

* 交通运输:高速公路的收费系统

* 防盗应用:超市的防盗、图书馆或书店的防盗管理

* 动物监控:畜牧动物管理、宠物识别、野生动物生态的追踪

* 自动控制:汽车、家电、电子业之组装生产

* 联合票证:联合多种用途的智能型储值卡、红利积点卡

美国的德州仪器公司(Texas Instruments Incorporated),已生产的RFID产品就包括:门禁控制、航空包裹识别、汽车防盗器、文档追踪管理、包裹追踪识别、畜牧业、后勤管理、移动商务、产品防伪、运动计时、票证管理等等(http://www.ti.com)。



六、发展RFID之可能瓶颈



(一) 隐私权问题:

RFID Journal和市场研究机构ABI,共同进行的一项名为「RFID Journal Live」的调查显示「采用RFID技术最大的好处是可以对企业的供应链进行透明管理,有效降低成本,但最近RFID的安全性也非常令人关注,很多公司推出了增强安全性能的RFID 产品。」(http://www.rfidjournal.com/)因为没有人会因为它使用起来方便而自愿让个人隐私权曝光。

(二) 失业问题:

企业采用射频识别系统后,将接手原来由人工完成的工作并进一步取代人工操作,其衍生而来的的问题,将是许多的劳工面临失去工作的危机。

(三) 技术的突破:

根据机构Auto-ID Center所做的一项调查显示,即使贴上双重卷标,RFID卷标牌仍有3%无法判读;只贴一个标签的吊牌则只有78%正确判读。此外,射频识别标签与读取机具有方向性及射频识别讯号容易被物体所阻断,亦为射频辨识技术未来发展的一大挑战。

(四)成本的降低:

RFID系统不论是卷标、读取器和天线可望随着各大业者应用而使制造成本大幅降低,另外著名顾问公司麦肯锡分析指出,厂商不能只着眼于RFID未来价格下跌就垂涎不已,因为这项技术还需进行企业资源规划(ERP)软件升级,而这部份可能所费不赀。

(五)国际标准的制定与推行:

标准化是推动产品广泛获得市场接受的必要措施,但射频识别读取机与标签的技术仍未见统一,因此无法一体适用。而不同制造商所开发的卷标通讯协议,适用于不同的频率,且封包格式不一。就目前看来,现在普遍使用的134KHz和13.56MHz因传输距离不够长而限制了阅读器和RFID标签间的传输距离,使得若干标签不能有效地被读取,而跨越UHF频段的最大问题是既有之绝大多数的RFID系统和卷标供货商,以及设备无法支持UHF频段。也因此,各公司、自动识别中心与国际标准组织都正致力于订定射频识别标签的标准,以求所有的标签能与任何读取机兼容。


时间:  2006-7-18 22:21
作者: qqqq

RFID无线射频识别标识系统的探讨(下)

本文主要是对RFID无线射频识别标识系统的探讨.


七、国内外RFID发展之现况


由于RFID被列为本世纪十大重要技术项目之一,所以世界各国无不全力发展,由一些统计数字来说明,在过去十年中,即有六千多种的关于RFID技术的专利申请。

(一) 国外发展现况

国外发展最著名的例子即是年营业额占全球零售业两成,美国零售业的六成,被美国「商业周刊」称为全球企业新独裁者的Wal-Mart百货公司。在2003年11月5日,全球一百家Wal-Mart百货最大的供货商全数聚集于Wal-Mart百货位于美国阿肯色州罗杰市的总部,现场还有来自世界各地的零售相关业者、重要的科技公司像是甲骨文、SAP、IBM等都有代表参加,国内永丰余公司董事长也派了其公子何奕达与会。在这一天是被Wal-Mart百货视为充满烟硝味的D day(一次大战联军登陆法国诺曼底半岛,启动胜利反攻的日子)。Wal-Mart百货正式宣布,到2005年底截止,所有供应Wal-Mart百货的商品装箱上,都要有应用RFID技术的电子商品条形码。Wal-Mart百货预期能从新技术进一步降低成本,尤其是与库存流程相关的物流失误与降低人力成本。一位分析师估计,Wal-Mart百货完成建制后,节省成本预估每年可达84亿美元。

1990年波湾战争时,美国军方运送到前线的补给物资与药品,有七成都必须经由人力开封确认里头的物品是什么,因此耽误了许多宝贵时间。去年对伊拉克的战事,美国国防部就在军用物资箱上装置RFID卷标,扫描一秒钟就知道里头装了什么。许多欧美国家高速公路有电子收费站,只要凭着黏在车上的RFID辨识卡片,就可直接通过收费道、自动扣款,不须停车。美国太空总署想用这种技术追踪发射到太空中的东西。DHL在试用RFID来管理每年大约一亿六十万个包裹运送。澳洲政府想用来管理比澳洲人口多许多的袋鼠。

另外,如英国航空公司正进行RFID的试验计划,并允许某些特定的智能型RFID在扫瞄的同时改变该RFID的记录内容,毋需重新换贴另一个新的RFID。如此将使航空公司利用RFID上之重量数据的加重而很容易侦测到旅客利用转机夹带非法物品的可能性。此外,旅客报到时不再需要使用扫瞄条形码器,亦可达到简化手续流程的好处。而日本的国土交通省和新东京国际机场在2001年10月起,亦开始试验RFID加附在行李箱的试验,新加坡樟宜国际机场、香港国际机场、旧金山和温哥华国际机场亦将陆续导入。国际航空运输协会(IATA)在数年前即已进行RFID标准的制定工作。还有各国码头货柜的运输管制作业,将检查过的货柜加上RFID标签进行密封,有效防止货柜内物品不被调包,并追踪整个货柜行进的路线。中国大陆国家标准化管理委员会最近宣布,正式成立「电子卷标」国家标准工作小组,负责起草、制定中国大陆相关「电子卷标」国家标准,使其既具有中国大陆的自主知识产权,同时和目前国际的相关标准互通兼容。香港行之多年的八通达卡是由RFID芯片及读取机制造,全世界最成功的非接触式多功能智能卡,其应用范围囊括停车场、便利商店、快餐店、电影院、自动贩卖机、游泳池、住宅、保全系统及校园通系统等,真正做到「一卡在手,四通八达」。

(二) 国内发展现况

政府方面:经济部技术处92年度起即开始透过工研院系统中心推动高频RFID的研发计划,研发内容包括IC芯片、天线、读取器等重要技术,如完成IC芯片开发,就可使RFID更能多样化地应用在各方面。工研院系统中心也接受经济部商业司与技术处委托,执行RFID应用及研发相关计划,也举办「2003 RFID商业应用发展策略论坛」,由经济部施颜祥次长主持,与会包括行政院科技顾问组钟干癸顾问、永丰余公司何寿川董事长、工研院李钟熙院长,以及产业界与学界代表。讨论内容涵盖RFID技术应用和需求面与生产供应面的问题。会议中共同凝聚出我国RFID产业之推动方向与共识,建立包括研管、应用、标准及法规之整体系统开发管理,以共同推动我国RFID产业价值链之发展。同时工研究也计划在2004年1月中旬筹组RFID研发联盟,工研院系统中心项目经理吴念祖表示,RFID在低频率产品已被广泛利用,政府所推广的高频RFID目前仅有飞利浦电子、永丰余造纸及新竹货运三公司引进(92/12/22工商时报),整个成长空间还相当大。此外,商业司目前也正在进行美国因911事件所衍生出来的SST计划(Smart & Secure Tradelanes Initiative),主要即是将RFID与货柜结合来进行货柜追踪与安全管控。

民间方面:台湾RFID最为代表性的杰作非悠游卡莫属了,凭借内部的RFID芯片与四周的线圈,凡是搭公车、捷运及停车场停车皆可用一张悠游卡解决,未来甚至连出租车与路边停车都以悠游卡收费。交通大学科管所及电子所的11名研究生,以「Intelligence Inside--RFID无线辨识系统」项目,荣获第二届「台湾工业银行创业大赛」首奖。他们的创业计划是利用RFID在数字信息、无线通讯传输及加密技术上的优点,应用到航空及货运运输、物流仓储、保全系统、人员管理及动物芯片上。该队出线的原因除因计划周延、分析缜密、表达技巧熟稔外,更重要的是对新产品价格及市场优势的掌握,显示该计划具有的商机。另外中华、裕隆等台湾汽车业者早在几年前就已经引入使用来做零件管理,由于汽车业组装不但零件繁多,且步骤复杂,因此厂商运用RFID芯片卷标,来确认每一零件、步骤是否组装完成。由于射频识别的电波不会干扰到院内医疗仪器,在SARS期间,工研院与台北医学大学更是将RFID充分运用医学上。工研院在新竹东元医院中装置感应器,并且让院内所有人都配有装有RFID芯片的识别证,一旦查觉有人发病,二十分钟内就可以清楚知道发病者和活动路径;而台北医学大学也使用配置RFID芯片及体温传感器的腕带型标签来掌握病患与员工的状况及接触史,未来,RFID芯片更可以藉由PHS及ADSL传送讯号以提供独居老人居家生活照顾呢!而台湾部分高科技制造业者,如晶圆厂、封装厂,也有以RFID追踪晶圆及容易遗失物品的应用方式。

八、RFID与印刷出版业之关联

(一)国外方面:

大日本印刷公司、NTT通讯公司和日本Sun系统公司,联合开发成一种面向出版业的系统,可通过在图书中嵌入RFID卷标,来把握供应链管理(SCM)和书店顾客购买动向统计。上述公司通过在"东京国际图书展览会2003(展会时间:2003年4月24日~27日,展览地点:东京Big Sight国际会展中心)介绍多个应用范例,并使用实际嵌入无线卷标的图书做了演示。

此次实际演示的试制系统大体可分为3类:

第一类是在出版社、物流业者(经销商)和书店中构筑SCM。通过共享出版社图书库存、流通库存及书店库存等相关信息,缩短流通周期,优化发行数量和交货数量,以及提高书店中的盘货效率。目前由于使用条形码,因此工作量大,而且很难对全部图书进行实时管理。通过使用无线标签,可以直接从包装箱中对图书进行管理。

第二类应用范例是了解书店中顾客的购买行为动向。如果事先在书架上安装无线卷标读取装置(读取器),就能够掌握"翻看次数和时间"以及"顾客拿到手中的图书顺序"等信息。当有人以偷书换钱为目的而一下子拿走大量图书时,该系统一旦检测到这一情况后,不仅会立即在监视屏上发出警告,通知店员,而且还会发出"谢谢购买!"的声音,示意系统正在对其进行监视。

第三类应用范例是为购买图书的顾客所提供的服务。通过使书店的POS(电子收款系统)系统和出版社数据库相互合作,就能够向正规购书者提供电子图书等服务。

不过,尚不清楚年流通量达60亿册的日本出版业会不会导入无线标签。目前尚有诸多问题期待需要解决。除了需要开发出足以吸引出版社、经销商和书店主动导入的应用范例,还存在着「如何由条形码向无线标签过渡」、「数据库的开发运行成本由谁负担」等问题。由出版社、经销商和书店三方参加的业界团体「日本出版业组织(JPO)」2003年3月正式成立了「IC标签研究委员会」。该委员会将探讨无线标签的技术动向和在出版行导入时所面临的课题,然后将于2004年3月以书面报告的形式对出版行的整个需求进行整理。「我们还参加了由日本经济产业省和总务省设立的旨在制定相关规格的研究会,希望以此表达出版业的要求。」(IC标签研究委员会的日本讲谈社销售规划室的永井祥一)。

(二)国内方面:

最早投入研究的永丰余公司开发RFID纸箱,该公司声称已完成RFID讯号发射天线印刷化的技术,目前正在测试中,预计完成后将可拿下DHL及UPS两大国际快递公司亚洲纸箱的所有订单(93/12/04中国时报)。永丰余公司工纸与纸器事业部总经理钟弘治认为RFID技术可望在2004年中发表,永丰余则将投产时间定在下半年,初期会以高单价产品的包装为主,永丰余的率先运用,争取成为Wal-Mart百货亚洲产品包材的第一选择(92/12/22工商时报)。永丰余公司策略整合中心协理何奕达说:「未来永丰余不只卖纸盒,而是要卖服务,帮助客户解决包装上加入电子条形码的问题,会是很重要的服务与机会。」

还有新近成立的数字内容学院图书室,是台湾第一个启用全RFID运作环境的图书馆。旧的方式是流通作业用条形码加上处理图书安全用磁条(EM-STRIPE)处理;半旧的方式是流通作业用RFID处理,图书安全仍使用磁条处理;而新的方式则是流通作业及图书安全皆使用RFID(在书上黏贴可擦写的RFID)。

应用RFID技术对于馆藏管理有下列之优点:简化借还书作业、加速盘点作业、容易协寻不在架上或归错架位的图书、读者自助借还书等等。同时也给了图书馆员的新定位,从书籍的监管者转变为信息的诠释者(http://www.library.com.tw/)。

九、结语

整体看来,RFID无线射频身份识别系统在未来的发展在很多的产业都是相当被看好的,虽然目前该技术有一些潜在问题,但科技的发达日新月异,相信要克服RFID的种种隐忧,所需要的也只是时间上的问题而已。举例说隐私权问题,现正研发自毁型卷标或消磁型卷标来解决这问题;配合奈米技术所研发适用于特殊物品的超小型标签;还有WhereNet新版物流管理软件可支持物流业者使用RFID系统。因此我们可以预见RFID将会促使相当多产业产生一场大的变革。


时间:  2006-7-18 22:21
作者: qqqq

射频识别技术原理分析

[摘要]射频识别(RFID)技术相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点,在最近几年里得到快速发展。为加强中国工程师对该技术的理解,本文详细介绍了RFID技术的工作原理、分类、标准以及相关应用。 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。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比,射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能,能同时处理多张卡片。在国外,射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。
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。 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%。

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。
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)。





时间:  2006-7-18 22:22
作者: qqqq

关注射频标签技术 追踪识别前沿之声

[摘要]如今,射频标签(RFlD)作为一种功能强大的新型标签,开始用于商品流通中的商品跟踪及物流管理。射频技术凭借其自动识别功能及数字采集系统的不断完善,终会取代条形码。沃尔玛公司已经要求所有供货商在2005年前必须使用RFID标签。

RFID技术本身具有很多优势,而且还在不断完善,尤其是出现了导电油墨之后。2003年8月,美国富林特油墨公司针对RFID组建了Precisla LLC的新部门,专门开发导电油墨。其可用于制造低成本的RFID追踪天线,从而推动RFID标签的应用。

RDID标签的原理及应用

RFID标签由两部分组成:硅芯片和专用天线。通过天线,芯片可以接收和传输微波信号,如商品身份的数据信息。RFID阅读器连接天线和计算机网络,它向RFID标签发出一定频率的查询信号后,标签发出反馈信号,包含了诸如产品代码之类的信息,由阅读器将信号处理后传给计算机网络。如此一来,要想了解货架上商品的种类和数量,只要用阅读器扫描货架即可,极大方便了商品的管理。

从结构上分,RFID标签有3种:主动型、半主动型和被动型。被动型结构最简单,由天线和芯片组成,工作能量来自天线,用阅读器发出电磁波信号,不需要集成电路,成本最低。半主动式和主动式RFID标签则需要电源获得更高的工作频率,这类标签功能强大,结构复杂,成本较高。

从功能上分,RFID标签分为只读式和读写式。只读式RFID标签中的数据信息不能更改,通常可以多次读取;而读写式标签允许用户根据需要更改写入标签中的数据。

RFID标签最热门的应用领域是商品流通、物流管理,例如大型仓储超市。采用PFID技术,可以在几秒钟之内自动完成对所有商品的信息采集:一旦有新商品填充到货架,系统会自动更新商品目录,并在缺货时自动发单订货。


时间:  2006-7-18 22:23
作者: qqqq

传统二维条形码与无线射频识别技术纵览

[摘要]为了提高计算机识别的效率,增强其灵活性和准确性,使人们摆脱繁杂的统计识别工作,传统条形码、二维条形码、无线射频识别技术先后问世。虽然它们各有千秋,但无论是哪一项技术都是为了及时获取物品的各种信息并且进行快速、准确的处理。

   传统条形码(亦称一维条形码)技术相对成熟,在社会生活中处处可见,在全世界得到了极为广泛的应用。它作为计算机数据采集手段,以快速、准确、成本低廉等诸多优点迅速进入商品流通、自动控制、以及档案管理等各种领域,也是目前我国使用最多的一种条形码。但是由于传统条形码是一维的,它在垂直方向上不带任何信息,信息密度低,而且不能够显示汉字,容易因为磨损或皱折而被拒读,这在很大程度上限制了传统条码的应用范围。

  一、狭小的一维空间

  传统条形码由一组按一定编码规则排列的条、空符号组成,表示一定的字符、数字及符号信息。条形码系统是由条形码符号设计、条形码制作以及扫描阅读组成的自动识别系统,是迄今为止使用最为广泛的一种自动识别技术。
   到目前为止,常见的条形码的码制大概有二十多种,其中广泛使用的码制包括EAN码、Code39码、交叉25码、UPC码、128码、Code93码,以及CODABAR码等。不同的码制具有不同的特点,适用于特定的应用领域,下面介绍一些典型的码制:

  1. UPC码(统一商品条码)


  UPC码在1973年由美国超市工会推行,是世界上第一套商用的条形码系统,主要应用在美国和加拿大。UPC码包括UPC-A和UPC-E两种系统,UPC只提供数字编码,限制位数(12位和7位),需要检查码,允许双向扫描,主要应用在超市与百货业。

  2. EAN 码(欧洲商品条码)

  1977年,欧洲12个工业国家在比利时签署草约,成立了国际商品条码协会,参考UPC码制定了与之兼容的EAN码。EAN码仅有数字号码,通常为13位,允许双向扫描,缩短码为8位码,也主要应用在超市和百货业。

  3. ITF25码(交叉25码)

  ITF25码的条码长度没有限定,但是其数字资料必须为偶数位,允许双向扫描。ITF25码在物流管理中应用较多,主要用于包装、运输、国际航空系统的机票顺序编号、汽车业及零售业。

  4. Code39码

  在Code39码的9个码素中,一定有3个码素是粗线,所以Code39码又被称为"三九码"。除数字0-9以外,Code39码还提供英文字母A-Z以及特殊的符号,它允许双向扫描,支持44组条码,主要应用在工业产品、商业资料、图书馆等场所。

  5. CODABAR码(库德巴码)

  这种码制可以支持数字、特殊符号及4个英文字母,由于条码自身有检测的功能,因此无需检查码。主要应用在工厂库存管理、血库管理、图书馆借阅书籍及照片冲洗业。

  6. ISBN码(国际标准书号)

  ISBN是因图书出版、管理的需要以及便于国际间出版物的交流与统计,而出现的一套国际统一的编码制度。每一个ISBN码由一组有"ISBN"代号的十位数字所组成,用以识别出版物所属国别地区、出版机构、书名、版本以及装订方式。这组号码也可以说是图书的代表号码,大部分应用于出版社图书管理系统。

  7. Code128码

  Code128码是目前中国企业内部自定义的码制,可以根据需要来确定条码的长度和信息。这种编码包含的信息可以是数字,也可以包含字母,主要应用于工业生产线领域、图书管理等。

  8. Code93码

  这种码制类似于Code39码,但是其密度更高,能够替代Code39码。

  条形码技术给人们的工作、生活带来的巨大变化是有目共睹的。然而,由于一维条形码的信息容量比较小,例如商品上的条码仅能容纳几位或者几十位阿拉伯数字或字母,因此一维条形码仅仅只能标识一类商品,而不包含对于相关商品的描述。只有在数据库的辅助下,人们才能通过条形码得到相关商品的描述。换言之,如果离开了预先建立的数据库,一维条形码所包含的信息将会大打折扣。由于这个原因,一维条形码在没有数据库支持或者联网不方便的地方,其使用就受到了相当的限制。

  在另一方面,一维条形码无法表示汉字或者图像信息。因此,在一些需要应用汉字和图像的场合,一维条形码就显得很不方便。而且,即使我们建立了相应的数据库来存储相关产品的汉字和图像信息,这些大量的信息也需要一个很长的条形码来进行标识。而这种长的条形码会占用很大的印刷面积,从而对印刷和包装带来难以解决的困难。因此,人们希望条形码中直接包含产品相关的各种信息,而不需要根据条形码从数据库中再次进行这些信息的查询。

  基于上述的种种原因,现实的应用需要一种新的码制,这种码制除了具备一维条形码的优点外,还应该具备信息容量大、可靠性高、保密防伪性强等优点。

  20世纪70年代,在计算机自动识别领域出现了二维条形码技术,这是在传统条形码基础上发展起来的一种编码技术,它将条形码的信息空间从线性的一维扩展到平面的二维,具有信息容量大、成本低、准确性高、编码方式灵活、保密性强等诸多优点。因此自1990年起,二维条形码技术在世界上开始得到广泛的应用,经过几年的努力,现已应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等领域。

  二、从"线"到"面"的飞跃

  二维条形码VS传统条形码

  与一维条形码只能从一个方向读取数据不同,二维条形码可以从水平、垂直两个方向来获取信息,因此,其包含的信息量远远大于一维条形码,并且还具备自纠错功能。但二维条形码的工作原理与一维条形码却是类似的,在进行识别的时候,将二维条形码打印在纸带上,阅读条形码符号所包含的信息,需要一个扫描装置和译码装置,统称为阅读器。阅读器的功能是把条形码条符宽度、间隔等空间信号转换成不同的输出信号,并将该信号转化为计算机可识别的二进制编码输入计算机。扫描器又称光电读入器,它装有照亮被读条码的光源和光电检测器件,并且能够接收条码的反射光,当扫描器所发出的光照在纸带上,每个光电池根据纸带上条码的有无来输出不同的图案,来自各个光电池的图案组合起来,从而产生一个高密度信息图案,经放大、量化后送译码器处理。译码器存储有需译读的条码编码方案数据库和译码算法。在早期的识别设备中,扫描器和译码器是分开的,目前的设备大多已合成一体。

  二维条形码具有以下几个特点:

  存储量大。二维条形码可以存储1100个字,比起一维条形码的15个字,存储量大为增加,而且能够存储中文,其资料不仅可应用在英文、数字、汉字、记号等,甚至空白也可以处理,而且尺寸可以自由选择,这也是一维条形码做不到的。

  抗损性强。二维条形码采用故障纠正的技术,遭受污染以及破损后也能复原,即使条码受损程度高达50%,仍然能够解读出原数据,误读率为6100万分之一。

  安全性高。在二维条形码中采用了加密技术,所以使安全性大幅度提高。

  可传真和影印。二维条形码经传真和影印后仍然可以使用,而一维条形码在经过传真和影印后机器就无法进行识读。

  印刷多样性。对于二维条形码来讲,它不仅可以在白纸上印刷黑字,还可以进行彩色印刷,而且印刷机器和印刷对象都不受限制,印刷起来非常方便。

  抗干扰能力强。与磁卡、IC卡相比,二维条形码由于其自身的特性,具有强抗磁力、抗静电能力。

  码制更加丰富

  二维条码可以直接印刷在被扫描的物品上或者打印在标签上,标签可以由供应商专门打印或者现场打印。所有条码都有一些相似的组成部分,它们都有一个空白区,称为静区,位于条码的起始和终止部分边缘的外侧。校验符号在一些码制中也是必须的,它可以用数学的方法对条码进行校验以保证译码后的信息正确无误。与一维条形码一样,二维条形码也有许多不同的编码方法。根据这些编码原理,可以将二维条形码分为以下三种类型:

  一是线性堆叠式二维码。就是在一维条形码的基础上,降低条码行的高度,安排一个纵横比大的窄长条码行,并将各行在顶上互相堆积,每行间都用一模块宽的厚黑条相分隔。典型的线性堆叠式二维码有Code 16K、Code 49、PDF417等。

  其次是矩阵式二维码。它是采用统一的黑白方块的组合,而不是不同宽度的条与空的组合,它能够提供更高的信息密度,存储更多的信息,与此同时,矩阵式的条码比堆叠式的具有更高的自动纠错能力,更适用于在条码容易受到损坏的场合。矩阵式符号没有标识起始和终止的模块,但它们有一些特殊的"定位符",定位符中包含了符号的大小和方位等信息。矩阵式二维条码和新的堆叠式二维条码能够用先进的数学算法将数据从损坏的条码符号中恢复。典型的矩阵二维码有Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。

  第三种是邮政码。通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如Postnet、BPO 4-State等。

  在上述介绍的二维条形码中,PDF417码由于解码规则比较开放和商品化,因而使用比较广泛,它是Portable Data File的缩写,意思是可以将条形码视为一个档案,里面能够存储比较多的资料,而且能够随身携带。它在1992年正式推出,1995年美国电子工业联谊会条码委员会在美国国家标准协会赞助下完成二维条形码标准的草案,以作为电子产品产销流程使用二维条形码的标准。PDF417码是一个多行结构,每行数据符号数相同,行与行左右对齐直接衔接,其最小行数为3行,最大行数为90行。而Data Matrix码则主要用于电子行业小零件的标识,如Intel奔腾处理器的背面就印制了这种码。Maxi Code 是由美国联合包裹服务公司研制的,用于包裹的分拣和跟踪。Aztec 是由美国韦林公司推出的,最多可容纳3832个数字、3067个字母或1914个字节的数据。

  另外,还有一些新出现的二维条形码系统。包括由UPS公司的Figrare lla等人研制的适用于分布环境下运动特性的UPS Code,这种二维条形码更加适合自动分类应用场合。而美国Veritec公司提出一种新的二维条形码——Veritec Symbol,是一种用于微小型产品上的二进制数据编码系统,其矩阵符号格式和图像处理系统已获得美国专利,这种二维码具有更高的准确性和可重复性。此外,飞利浦研究实验室的WILJ WAN GILS等人也提出了一种新型的二维码方案,即用标准几何形体圆点构成自动生产线上产品识别标记的圆点矩阵二维码表示法。这一方案由两大部分组成,一是源编码系统,用于把识别标志的编码转换成通信信息字;另一部分是信道编码系统,用于对随机误码进行错误检测和校正。还有一种二维条形码叫点阵码,它除了具备信息密度高等特点外,也便于用雕刻腐蚀制板工艺把点码印制在机械零部件上,用摄像设备识读和图像处理系统识别,这也是一种具有较大应用潜力的二维编码方案。

  二维条形码技术的发展主要表现为三方面的趋势:一是出现了信息密集度更高的编码方案,增强了条码技术信息输入的功能;二是发展了小型、微型、高质量的硬件和软件,使条码技术实用性更强,扩大了应用领域;三是与其他技术相互渗透、相互促进,这将改变传统产品的结构和性能,扩展条码系统的功能。

  二维条形码的阅读器

  在二维条形码的阅读器中有几项重要的参数:分辨率、扫描背景、扫描宽度、扫描速度、一次识别率、误码率,选用的时候要针对不同的应用视情况而定。普通的条码阅读器通常采用以下三种技术:光笔、CCD、激光,它们都有各自的优缺点,没有一种阅读器能够在所有方面都具有优势。

  光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器,使用时,操作者需将光笔接触到条码表面,通过光笔的镜头发出一个很小的光点,当这个光点从左到右划过条码时,在"空"部分,光线被反射,"条"的部分,光线将被吸收,因此在光笔内部产生一个变化的电压,这个电压通过放大、整形后用于译码。

  CCD为电子耦合器件,比较适合近距离和接触阅读,它使用一个或多个LED,发出的光线能够覆盖整个条码,它所关注的不是每一个"条"或"空",而是条码的整体,并将其转换成可以译码的电信号。

  激光扫描仪是非接触式的,在阅读距离超过30cm时激光阅读器是惟一的选择。它的首读识别成功率高,识别速度相对光笔及CCD更快,而且对印刷质量不好或模糊的条码识别效果好。

  射频识别技术改变了条形码技术依靠"有形"的一维或二维几何图案来提供信息的方式,通过芯片来提供存储在其中的数量更大的"无形"信息。它最早出现在20世纪80年代,最初应用在一些无法使用条码跟踪技术的特殊工业场合,例如在一些行业和公司中,这种技术被用于目标定位、身份确认及跟踪库存产品等。射频识别技术起步较晚,至今没有制订出统一的国际标准,但是射频识别技术的推出绝不仅仅是信息容量的提升,它对于计算机自动识别技术来讲是一场革命,它所具有的强大优势会大大提高信息的处理效率和准确度。

  三、从"有形"到"无形"的革命

  优势巨大

  与条形码识别系统相比,无线射频识别技术具有很多优势:通过射频信号自动识别目标对象,无需可见光源;具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间;射频产品可以在恶劣环境下工作,对环境要求低;读取距离远,无需与目标接触就可以得到数据;支持写入数据,无需重新制作新的标签;使用防冲突技术,能够同时处理多个射频标签,适用于批量识别场合;可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位,提供位置信息。

  由于RFID产品的优点,无线射频识别技术在国外发展得很快,它已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。在澳大利亚,RFID技术被用于机场旅客行李管理,提高了机场的工作效率,达到了理想的效益;而在地球的另一面,欧共体宣布1997年开始生产的新型汽车必须具有基于RFID技术的防盗系统;瑞士国家铁路局也将在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统,调度员可以实时掌握火车运行情况,不仅利于管理,还大大减小发生事故的可能性;德国汉莎航空公司正在尝试用RFID电子标签来代替飞机票,从而改变了传统的机票购销方式。时至今日,射频识别技术的新应用仍然层出不穷。

  由于RFID芯片的小型化和高性能芯片的实用化,射频识别标签不仅帮助不同领域的管理者追踪物品的位置和搬运情况,还可以实时报告标签上附带的其他信息,比如温度和压力等。射频标签是通过连接到数据网络上的读写器来提供此类信息的,迄今为止射频识别标签主要作为条码的延伸而应用于工厂自动化或者库存管理等领域,但最终说来,尺寸更小的射频识别标签将应用于更先进的领域内。例如射频识别标签可以促进网络家电的应用,家电如果拥有网络功能,使用者即便在户外也能控制它们,例如可以检查冰箱中的食物,帮助使用者决定需要购买什么物品,在无线操作终端上选择食物烹饪的方式等。当前,电气设备和家电产品制造商已经开始开发通用软、硬件,并正在考虑制定射频识别标签在各种不同家电上的应用标准。将射频识别标签应用于医院也能带来好处,病人一进入医院,就在他(她)身上佩戴标签,标签内含有病人的识别信息,医生和护士可以通过标签内的数据来识别病人的身份,避免认错病人,标签和读写器也能帮助医生和护士确认所使用的药物是否合适,从而避免医疗事故的发生。

  RFID开始进入实用阶段

  据统计,目前全世界已经安装了约5000个射频识别系统,实际年销售额约为9.64亿美元,但主要用于宠物与野生动物跟踪、公路和停车收费等有限的领域,而事实上,RFID有望大展身手的领域远远不止这些。现在,已经有为数不少的企业试验性地将其运用到一些新的领域。

  吉列公司是世界上最大的剃须刀制造商,该公司的产品因为体积较小、单价较高而经常受到小偷的"青睐"。为此,吉列公司决定采用射频识别技术来防止产品被盗,成立了由高层经理组成的项目执行委员会和射频识别项目办公室,分别负责指导协调项目的日常管理工作,并将有关职责列入了员工目标管理的绩效考核。吉列将该项目分成两个阶段,从内部运营与零售商货架管理两个方面着手实施:首先,吉列选择"锋速3"在少数几个地方进行货架试验,待成功后再推广到所有8个产品系列;在第二阶段,吉列计划将其融入整个供应链,实现产品从工厂到零售商配货中心、到货架再到最终消费者手中的全过程无缝跟踪与管理。

  目前,吉列公司已经完成了与沃尔玛和Tesco分别在美国波士顿和英国剑桥地区进行的第一阶段试验:吉列将射频识别标签植入"锋速3"的包装,并在零售商的货架上安装阅读器,如果有顾客一次性拿走多个剃须刀,系统会提醒店员查验是否发生了偷窃行为,甚至自动拍照记录,当货架上存货数量减少到一定水平时,系统就发出补货的信号,试验结果令人非常满意。据说,第二阶段试验也即将正式启动。值得一提的是,吉列已经向射频识别标签生产商之一艾伦科技公司订购了共计5亿枚标签,在低成本射频识别标签大规模的实质性商业化进程中,这无疑是一个意义重大的里程碑。

  国际著名零售企业——麦德龙集团最近也在其业务运营中采用了飞利浦半导体公司的射频识别解决方案,这项技术可以帮助它提高零售中的供应链效率, 同时改善消费者的购物体验。这种射频识别技术可实时地识别产品、防范窃贼、跟踪库存,还可查看客户积分卡的状态。该系统在13.56MHz频率下工作,有效识别范围为1.5米,与射频识别多媒体工作室相连接,只需扫描一下CD或DVD,消费者就可以看到他们正想购买的专辑或影片的介绍性预览。化妆品和食物也贴上了标签,并放在智能货架上,这种应用可以提供实时库存和保质期控制,及时更新销售数据并发现放置错误的物品。

  最近,沃尔玛公司也表示,今后将不再从那些未使用RFID技术的供应商处采购商品,这对应用软件产业震动极大。现在,Sun公司正在开发一个对应的中间件产品,管理从射频识别系统获取的商品数据。该产品现在正处于测试阶段,预计在今年推出商用。另外,Sun公司也在开发符合射频识别行业标准EPC的信息服务软件。

  一旦用于射频识别的芯片和标签推出后,就需要相应的专门软件来管理这些数据。幸运的是,许多大型软件开发商和系统集成商已经开始进军射频识别领域,SAP、Manhattan Associates、IBM以及其他一些公司都将推出各自的解决方案。SAP公司公开表示,该公司与宝洁公司正在进行一系列的技术革新合作,将射频识别数据合并到SAP/R3系统。该系统名为AutoID,可以保护系统只获取有价值的数据,避免错误数据的干扰。另外,IBM公司也曾经在Electronic Code Symposium演示了该公司的射频识别系统,该公司可以提供射频鉴别的完整解决方案,可以不用跨系统,实现从制造商、到分销商,然后到零售商的全套业务流程。不过集成工作仍然颇具挑战性。据开发商表示,价格相当昂贵,要在2006年1月的最终期限前推出完整的射频识别软件系统还具有相当的挑战性。

  除此之外, 标签也将是一个庞大的市场,特别是现在射频标签价格在20美分~30美分的高价位上,由于目前在市场上买方处于主导地位,沃尔玛公司可能会要求将射频识别标签价格降到可以接受的地步,但供应商能否提供相应的技术还未可知。


时间:  2006-7-18 22:23
作者: qqqq

无线射频技术(RFID)技术应用原理

[摘要]无线射频身份识别系统之英文名称为Radio Frequency Identification System,简称RFID。而RFID乃是针对常用之接触式识别系统之缺点加以改良,采用射频讯号以无线方式传送数位资料,因此识别卡不必与读卡机接触就能读写数位资料。
随著资讯科技之发展,日常生活中我们经常要使用各式各样的数位识别卡,例如∶信用卡、电话卡、金融IC卡等。大部分的识别卡,都是与读卡机作接触式之连接来读取数位资料,常见方法有磁条刷卡或IC晶片定点接触,这些用接触方式识别数位资料的作法,在长期使用下容易因磨损而造成资料判别错误,而且接触式识别卡有特定之接点,卡片有方向性,使用者常会因不当操作而无法正确判读资料
   无线射频身份识别系统之英文名称为Radio Frequency Identification System,简称RFID。而RFID乃是针对常用之接触式识别系统之缺点加以改良,采用射频讯号以无线方式传送数位资料,因此识别卡不必与读卡机接触就能读写数位资料,这种非接触式之射频身份识别卡与读卡机之间无方向性之要求,且卡片可置於口袋、皮包内,不必取出而能直接识别,免除现代人经常要从数张卡片中找寻特定卡片的烦恼.  
   类比监控之传输与储存成本高另一方面,视讯安全监控最近也普遍被应用在日常生活中。传统的监视系统是根据类比讯号来做影像处理和传输,从多个摄影机所拍下来的影像依照事先订好的顺序,将所撷取之视讯周期性在监视器上播放出来。由於这些类比视讯资料量庞大,因此传输和储存之成本相当高,而且因为难以加入智慧型之资料管理及事件侦测之功能,使得应用弹性非常低。由於系统无法提供自动之事件侦测及警示功能,监控人员必需逐一检视监控视讯来判断是否有事件发生并做出适当的反应。这样的作法有几个缺点∶  
   1. 监控效率低∶ 面对大量的监视器时,监控人员必须耗费大量之精力及时间,逐一检查每个监视器上的视讯.  
   2. 易发生疏失∶ 一般监控人员无法在同一时间,对所有的监控视讯进行检查。因此当监控人员的专注力分散在检视多个视讯状况之下,将很容易错失事件的发生,而无法在最佳的时机,做出正确的反应. 
   3. 设备成本高∶ 每个视讯来源必须有一个显示设备与之搭配才能发挥作用,在有大量视讯来源的条件下,就会需要大量的显示设备。此外在录影存证时也会耗费大量之储存设备,使得系统成本大量的增加. 


  数位监控具有高度辨识与多面应用


  新一代的视讯安全监控系统则结合了数位视讯处理和网路传输等新技术而有不少优点。例如数位视讯压缩可以对监录影片以高效率的方式储存,可大幅降低所需之网路传输频宽及资料储存空间. 
   数位影像强化演算法能够用来加强视讯的画质,使得在光线照明不佳之情形下,仍然可能提供足够清晰之视讯画质以供辨识;视讯串流和即时视讯网路能提供高弹性且到处可看之远端视讯监控,用户可在各处,使用各种之资讯接取设备 (如个人电脑、网路电脑、行动电话、无线手持设备及PDA等),经由各种不同之网路平台(如有线及无线区域网路、缆线网路及电话网路等)观看监控视讯。这样的网路视讯安全监控系统有非常多具有潜力的应用.  
   举例来说,用户可以在办公室经由网际网路监看家中的保母或是小孩、老人。此外也可监视住家或办公室是否有小偷潜入,及自动侦测是否有火灾、家庭成员跌倒等。或是将视讯安全监控系统应用於门禁管理,协助保全人员自动鉴别出入人员之身分。它也可以被用来监视主要公路交通流量的状况以改善交通状况以及交通运输的安全性,并监控及纪录交通违规及车祸意外事件。   
   另一方面,视讯安全监控也可应用在犯罪的预防与军事安全。例如可以监视车站、机场和重要的公共场所,自动侦测是否有危险的物品或是异常的人物出现。此外视讯安全监控系统也可应用於协助在重大流行疾病(例如SARS、禽流感) 之疫情控制∶例如病患的隔离、居家隔离者之远端监看以及医院内的人员进出管制与纪录等.  
   最近有许多厂商也开始利用智慧性电脑视觉处理技术,使视讯安全监控系统可自动侦测各种异常状况,然後透过网路将警告讯息传送给保全人员或家庭成员。由於低价格高效能的电脑普及,以及无线和有无线通讯网路建设的支援下,未来结合强健性视讯传输、彩色视讯处理、自动事件处置、自动影片解读及分析等之即时视讯处理技术,将可为视讯安全监控应用开发越来越多功能。尤其是高速宽频网路建置的进展,使得未来用户可将视讯监控系统推广使用於许多不同应用上。 开发智慧型网路视讯监控系统需要整合数位视讯压缩、即时网路视讯传送、压缩视讯资料库管理、以及先进之视讯信号处理(例如视讯品质强化、运动物件追踪、异常事件侦测、人脸辨识)等技术.  
   监控时,智慧型网路摄影机可以自动侦测异常事件,并将警告讯息透过网路以电子邮件、行动电话,或呼叫器传讯给监控中心,或直接传送至远端用户,以使其可以尽快处理突发状况,并且自动记录及录影这个事件,然後将所拍摄监控影片经过视讯压缩後,经由网路传送至监控中心,後由中控电脑和保全人员进行後续视讯内容分析、录影存档及检索管理,以掌握各种异常事件然後进行适当处置。 智慧型摄影机并可自动由影像中追踪可疑物件以监控其运动轨迹,并加强此类物件之影像画质,以便於辨认及比对可疑物件. 
   随著资讯科技之发展,日常生活中我们经常要使用各式各样的数位识别卡,例如∶信用卡、电话卡、金融IC卡等。大部分的识别卡,都是与读卡机作接触式之连接来读取数位资料,常见方法有磁条刷卡或IC晶片定点接触,这些用接触方式识别数位资料的作法,在长期使用下容易因磨损而造成资料判别错误,而且接触式识别卡有特定之接点,卡片有方向性,使用者常会因不当操作而无法正确判读资料.





时间:  2006-7-18 22:23
作者: qqqq

电子标签RFID对比条形码七大特点

[摘要]和传统条形码识别技术相比,RFID有以下优势:
1.快速扫描

条形码一次只能有一个条形码受到扫描; RFID辨识器可同时辨识读取数个 RFID标签。

2.体积小型化、形状多样化

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外, RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。

3.抗污染能力和耐久性

传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但 RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损; RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。

4.可重复使用

现今的条形码印刷上去之后就无法更改, RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。

5.穿透性和无屏障阅读

在被覆盖的情况下, RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。

6.数据的记忆容量大

一维条形码的容量是 50Bytes,二维条形码最大的容量可储存 2至 3000字符, RFID最大的容量则有数 MegaBytes。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

7.安全性

由于 RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。

近年来, RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率,还可以让销售企业和制造企业互联,从而更加准确地接收反馈信息,控制需求信息,优化整个供应链。





时间:  2006-7-18 22:23
作者: qqqq

什么是电子标签

[摘要] 问:能否谈一下电子标签?
   答:电子标签RFID有的称射频标签、射频识别。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。


时间:  2006-7-18 22:23
作者: qqqq

RFID和基于传感器的服务

[摘要]借助射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,各公司能够更加精确地跟踪资产情况和监测重要指标,更清楚地了解他们的运营状况,并且可以根据实时信息做出正确的决策。RFID技术所用的传感器只是其中的一种,其他还有湿度、光照、温度和振动传感器等。RFID标签与传感器和跟踪技术(如GPS)的结合日益紧密,这使企业能够更清楚地了解他们的供应链,从而降低风险,优化业务流程。
Oracle基于传感器的服务是一组广泛的功能集合,可以捕获、管理、分析、访问和响应来自RFID、位置和温度等传感器的数据。在Oracle数据库10g、Oracle应用服务器10g、Oracle企业管理器10g和Oracle电子商务套件11i的基础上,Oracle基于传感器的服务使企业能够快速、轻松地将基于传感器的信息集成到他们的企业系统中。Oracle的解决方案包括一个标准符合性软件包、一个RFID试验工具包,以及Oracle电子商务套件和Oracle应用服务器中的集成式支持。

时间:  2006-7-18 22:24
作者: qqqq

RFID(无线射频识别技术)普及运算风暴

[摘要]2004年,RFID(无线射频识别技术)所掀起的热浪无疑是在为普及运算领域的全球风暴推波助澜,它的应用,向我们展示出一个梦幻般的神奇世界。尽管业界众说纷纭,尽管还面临着成本和市场的双重挑战,RFID坚定而从容的步伐从未停止过,在上下求索的过程中,它正披荆斩棘。随着 RFID的技术和市场条件臻于成熟,越来越多的行业开始对这项全新的技术进行测试和应用,普及运算的风暴正愈演愈烈。

   一、RFID划时代改变我们的生活

  技术发展到一定程度就成为一种法术,RFID是一个典型的例子。

——IBM全球服务部大中华区咨询IT架构师 林旭光
  
   从目前到这几年内,RFID技术都无疑将是最引人瞩目的热点之一。它的魅力究竟在哪里?笔者有幸亲历了这样的场景......

  在提供查询服务的电脑中键入酒的名称、品牌或其他特征,琳琅满目的货架前立即神奇地浮现出一片绿色的阴影,不仅准确对应着该产品的具体位置,更将酒的价格、型号等资料一览无余。

  拿起一瓶洗发水,快速消费品货架上方的屏幕里立刻切换出该品牌的电视广告,夏日海滨,艳影霓裳,秀发的柔顺和海风的清凉扑面而来。

  收银台前,购物车和购物篮都不必再排起长龙,只需取下购物车前的一个液晶显示屏直接递给收银员,就可顺利结帐离开,整个流程都在扫描的瞬间完成,既准确,又简便。

  ......

  每个奇迹般的细节,都在瞬间真真切切地发生了。2004年9月,在德国Dusseldorf市的一家大型METRO超市里,RFID所带来的便利已经贯穿在了每个普通顾客选购的过程之中。通过遍布在超市的22个无线基站和深深埋藏在货架里的电子标签,记者深切地感到,RFID解决方案的应用,正在将人类已有的梦想变为现实。

  除了在超市里一展身手,应用了RFID技术的Mobile Office和Smart Home系统同样把奇迹带入了我们的办公室和家庭。

  在瑞士的IBM实验室里,PDA、移动电话和笔记本成为和局域网甚至广域网密切相连的智能终端,员工可以随时查看领导和同事的最新状态,度假、出差或正常都能在第一时间传入资料库,显示在屏幕上。Mobile Office提供高效高速的互联,帮助身在天涯海角的企业员工进行视频会议、文件处理和邮件收发,在真正的移动办公系统中,一切紧急情况都能得到妥善处理。

  而在位于法国的IBM La Guade实验室里,只需轻轻按下键盘,就能从电脑和手机屏幕上随时监控家中电器的任何状况。Smart Home带给用户最直接的益处是,上班族趁午休时间就能及时查看全部电器是否安全运行,而家庭主妇外出时再也无需担心老人和婴儿独自在家发生任何不测。

  ......

  RFID所带来的不仅仅是生活和工作上的便利,它意味着一种更为安全、高效、及时的数据采集方式,一个飞跃式发展的时代,而整个人类的生存环境也会随之发生根本性革命变革。

  RFID(Radio Frequency Identification)的全称是无线射频识别技术,其主要核心部件是一个电子标签,直径仅为2毫米不到,通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波,可以读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。

  在原理上,RFID是以电子芯片来承载数据,能储存商品序号、模块编号、包装颜色、组装位置或数据类型等电子化信息。在运作模式方面,RFID系统是由RFID 卷标(或称Tag)与RFID辨识器(或称Reader)两个主要组件组成。双方以射频传输技术来传递数据,当RFID卷标通过一个RFID 辨识器的有效范围时,RFID标签会将所置的信息传递至RFID辨识器上,RFID辨识器再结合信息系统,提供信息查询、物品辨别的功能。

  和传统条形码识别技术相比,RFID的优势在于以下几点。

  1.快速扫描

  条形码的扫瞄一次只能有单一个条形码受到扫描; RFID辨识器可于同时间辨识读取数个RFID标签。无需接触,RFID Reader就能够直接读取信息至数据库内,一次性处理多个标签,并将物流处理的状态写入标签,供下一阶段物流处理读取和判断。

  2.体积小型化、形状多样化

  RFID在读取上并不受尺寸大小与形状之限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID TAG更可往小型化与多样型态发展,以应用在不同产品。

  3.抗污染能力和耐久性

  传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强的抗性。在黑暗或脏污的环境之中,RFID也可以照常读取数据。

  此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存于芯片当中,因此可以免于受于污损。

  4.可重复使用

  现今的条形码印刷上去之后就无法更改;RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。有些RFID不需要电池就可以使用,也不需要额外的维护和保养。

  5.穿透性和无屏障阅读

  在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。此外,条形码数据的读取方式是经由光学或红外线来读取,条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡下,才可以辨读条形码;RFID则是以无线电波来传递信息,所以不会有传输屏障的问题。

  6.数据的记忆容量大

  一维条形码的容量是50Bytes;二维条形码最大的容量可储存2至3000字符;RFID最大的容量则有数Mega bytes。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。在未来,物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

  7.安全性

  由于RIFD承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。

  近年来,RFID因其所具备的远距读取、高储存量等特性让这项技术备受瞩目。它不仅仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率,还可以让销售企业和制造企业互联,从而更加准确接收反馈信息,控制需求信息,优化整个供应链。

  在信息社会,提升数据采集的效率和准确程度,是每个行业共同关注的焦点,而RFID的无线识别无疑在这方面跨出了一大步。

  二、跨行业应用和需要解决的问题

  RFID能够有效提升供应链环节的效率,在各个行业都有其应用的必要,对于本身就是服务行业的电信企业,使用RFID可以简化许多工作流程,达到人力所无法达到的效果。RFID在日本、韩国引起高度重视就是很好的例子。

  RFID要获得长足发展,尤其是在中国长期发展,必需降低成本,才能获得大规模应用,降低成本的主要手段是技术进步和批量生产。

  ——信息产业部电信研究院科技委副主任委员,资深专家雷震洲

  1.三个阶段的蓄势待发

  再神奇的法术,只有适应了市场的需求方有用武之地。作为一门新技术,RFID的发展过程中也经历了以下三个阶段。

  第一个阶段,是RFID技术的导入阶段。早在20世纪后半叶,美国军方就开始着手于RFID技术的研究,因此这项技术最早的应用也就是在武器和后勤的管理系统上。在"伊战"中,美国利用RFID对武器和物资进行了非常准确的调配,保证了前线弹药和物资的准确供应。和以往的"充足"供应有所不同,现代化的管理强调的是准确供应,也就是按照需求来决定所提供的物资数量,因为多余的供应会增加不必要的管理成本。

  第二个阶段,既是RFID技术的成长阶段,也是RFID的小规模普及期,90年代至今,RFID从美国走向了欧洲和亚太区域,同时也从军事领域走向了民用领域。除了技术本身所具有的种种优势,RFID的第一次普及还主要来源于两个因素的推动。第一,RFID的芯片制造成本被大幅度降低,从起初的几十美元降低到几美分,使得RFID电子标签的价格成本能够被超市的管理者所接受。第二,随着用户对RFID技术的广泛接受,某些行业的领先企业挺身而出,成为RFID技术应用的先驱,为行业提供了最佳示例。在零售行业,欧洲最大的超市METRO和美国最大的超市Wal-Mart在2003年和2004年分别试运营RFID,无疑大大加速了RFID技术的普及。

  而随着RFID的应用越来越广泛,技术也越来越成熟,从目前蓄势待发的情形看来,,RFID技术将迎来一个崭新的发展阶段,也就是RFID发展的第三个阶段——大规模普及期。在2006年,全球供应商将全面采用RFID系统,而美国、日本、中国、新加坡等政府的认可和加盟,也将对该技术的全球化发展产生强劲的推动作用。据IDC预计,美国零售产业供应链在RFID方面的开支将从去年的9150万美元增长到2008年的13亿美元。为此,非盈利组织EPC Global计划在全球建立起一个庞大的"物联网",包容所有参与流通的物品的编码网络。届时,由众多服务器组成的物联网和目前的计算机互联网以及无线通信网络将成为一个整体,构成新一代的网络系统,人、计算机、货物在网络上准确定位,而普及运算的概念,将真正能够做到随时随地。

  2.应用现状

  从发展过程上看来,RFID早期主要应用在政府管理、零售超市、航空业、制造业等领域。在这些行业的应用中,RFID系统表现出了最明显的优势——超强的数据采集能力,这一点让RFID具有了跨行业的应用能力。作为服务行业的通信企业,其本身所提供的就是一个数据传输的过程,在产品采购、物流管理、企业门户、客户管理等各个环节有效利用RFID,对于RFID的发展和通信行业的效率提升都将是极大的促进。同时,应用较为广泛的一些行业,也能够为通信业提供一些示例。

  (1)政府机构:安全权力

  "9·11"事件以后,美国政府开始广布摄像头,配上面部识别技术,可以追踪个人的行踪。除了大型数据库,最佳的追踪方式莫过于使用RFID技术控制每个公民的行踪,从而增强政府的安全监控。

  最近,IBM被美国国防部指定为合作伙伴,为43000个国防设备提供基于RFID的应用。IBM使用RFID技术来坚持不懈地跟踪和测量全球性邮件系统的质量,向IPC提供来自欧洲、北美和亚太区域36个国家的反馈邮件能否准时到达。

  除了安全领域,提升政府管理机构的信息化程度、政府采购和供应的效率也都需要RFID来帮忙,在美国政府之后,日本、新加坡等亚洲国家也意识到了这一点,并计划通过在政府机构推行RFID来带动本国的发展。

  (2)零售:供应链各环节

  IBM帮助总部在德国的第五大零售商METRO集团设计了一个集成的RFID解决方案,这一计划于2003年11月开始,最初将有100家供应商在其运往METRO公司10个中央仓库和250家商店的所有货柜和集装箱上贴上RFID标签。作为这一项目的RFID系统集成商,IBM将领导制订项目战略以及项目的实现和首次使用,甚至还将建立一个实验室来测试每一供应商提供的产品与RFID技术之间的互操作性。这一解决方案通过让METRO对整个处理链中的商品进行跟踪,优化订单和存货管理,避免缺货情况的发生,减少成本,乃至对传统的供应链进行改造。

  (3)航空:行李托运

  在航空业,美国三角洲航空、波音航空和欧洲空中客车公司都宣布正在研究用于航空物流领域的RFID行业标准。今年7月,亚特兰大三角洲航空公司发言人Reid Davis宣布,"未来24个月内我们公司如果投入使用RFID无线标签,首批将肯定用于旅客行李和航运货物。"

  Davis同时警告说,鉴于航空业整体处于亏损状态,采用新一代RFID无线标签必须考虑到投入产出的问题。但是,如果仍处于测试阶段的RFID技术能够解决旅客行李丢失的问题,那将是物有所值的。据悉,每年三角洲航空因为丢失旅客行李而造成的损失高达1亿美元。

  行李托运处理控制BHC,是IBM所提供的一套适用于机场行李托运处理系统的方案规划、过程控制和监督综合解决方案,其行李搜索、跟踪和交运功能允许工作人员通过友好的图形化界面直接控制行李的托运流程,而实际的行李处理信息则能够连续采集并报告给管理人员。IBM还提供另外两种行李托运系统:BagFlo,高性能的行李跟踪和预测系统,用来监视伦敦希思罗机场的行李转运情况;JBS,主要的全球化航空公司都在使用的一种全球行李跟踪和客户服务应用。

  (4)垃圾处理:跟踪监控

  2004年7月,日本领先的废品管理公司,Kureha环境工程公司开始测试在其医疗废品上贴上采用了RFID技术的标签,这是RFID技术在亚太区域内首次应用于医疗废品的回收和处理,将采用IBM公司提供的RFID解决方案。

  该测试将检验根据RFID标签追踪处理中医疗废品的效率和准确度,该RFID系统的主要目标是,通过和不同的医院、运输公司合作而建立一个可追踪的系统,避免医疗废品的非法处理。

  在现代社会,医疗垃圾对人类的生存环境构成了巨大的威胁和隐患,最近,日本加强了对垃圾处理的限制,特殊垃圾的处理尤其被政府所重视,RFID则是解决这一难题的良方。

  该测试在8月上旬进行,接下来的测试将在Kureha环境工程废品处理站现场进行。当RFID的效率得到了该公司的确认,RFID标签将应用于日本福岛的部分医院来跟踪被丢弃的医疗垃圾。

  在中国,更大的麻烦来自于电子垃圾的处理,为了控制废旧电器对环境的污染,同时和欧盟等贸易伙伴统一标准,中国信息产业部对电子垃圾的处理日益重视并做出了严格的限制,并即将出台相关法规对电子产品标记安全使用期限,超期产品要强制回收处理,禁止再流入市场。如果RFID解决方案在日本市场被证实可行,则很可能将成为监控电子垃圾最为高效、安全、简便的解决之道。更重要的是,如果电子垃圾能够正确回收利用,还能够创造新的价值,因此,尽管给垃圾贴上电子标签可能成本高昂,却也的的确确是物有所值的。

  (5)制造业:生产效率的提升

  RFID不仅仅应用于零售业,从制造环节开始,它就发挥了巨大的作用。近期,IBM就帮助一家电子制造业的领袖企业进行了供应链系统的整合,其中,RFID用来跟踪产品在库存、配送中心、地区配送中心的运输过程中信息,该项目提高了供应链透明度,提供几乎实时的存量可见度,预计提高存货周转量12%,工作效率提高100%,提高库存接收准确性50%。

  (6)企业信息化:跨行业应用

  企业信息化是各行业企业都面临的问题,RFID的跨行业应用也从这里开始。

  在2003年11月份为湖北移动所定制的企业信息化项目中,广东新太科技公司应用了RFID技术。

  该项目的目标是让企业内部的各类信息进行立体的展现,提升企业的效率,建立统一接入的门户系统和局域网系统。在项目中,为了提高员工的个人工作效率,提供更好的用户体验,新太公司对湖北移动统一信息平台的方案加入了IBM公司在无线应用上的将业务处理移动化所需的部件IBM WebSphere Everyplace Access(WEA)。WEA套件中包括Everyplace 同步服务器。SyncML组件提供对PIM和电子邮件的访问,IBM DB2?Everyplace 同步服务器可以访问兼容JDBC的后端数据,将关键业务数据同步到普及设备。对于Lotus Domino?用户,还提供了Domino Everyplace Enterprise,使他们可以移动访问Domino数据库和应用。

  IBM 解决方案中还包括智能提醒服务(INS)。INS通过移动设备,利用多个传输通道,根据用户的喜好和订阅,为用户提供通知。用户可以订阅信息,例如新闻、天气和股票,并通过传输通道发送通知,例如SMS、电子邮件或即时消息。开发人员还可以扩展INS的特性,使它包括更多的传输通道和订阅。

  IBM 的解决方案还可以管理普及设备,包括能够配置设备,将软件发布到设备,收集信息清单,例如应用、硬件和配置信息等。

  WEA主要包括以下功能。

  ①提供了一个支持包括移动设备在内的多样化访问的应用平台,使员工可以随时随地随需地,并且是以一个友好的界面访问关键业务数据和业务处理过程。

  ②充分利用开放的标准来同步电子邮件以及企业和移动设备之间的PIM应用,例如SyncML。

  ③智能提醒服务(Intelligent Notification Services),通过移动设备,利用多种传输通道,根据用户的喜好和订阅,为用户提供通知。

  ④移动设备管理及服务(Device Management Service),管理普及设备,包括能够配置设备,将软件发布到设备,收集信息清单。

  ⑤为Lotus Notes和Microsoft Exchange 用户提供易于部署的个人信息管理器(PIM)和电子邮件。

  ⑥支持离线浏览WEB站点内容,用户可以有选择地将一些网页内容下载到手持设备,做离线浏览。同时对表格内容可以预先同步到手持设备,离线填写好数据,当网络连接时再发送出去。

  事实上,供应链、运送系统和企业信息化的需求无处不在,从这一点来说,RFID的应用正在突破行业的局限,得到不同类型企业的认可。目前,许多企业的门禁系统已经使用了RFID技术,在鉴别身份的场合,RFID技术会得到广泛的应用。RFID技术还可以应用在财产保护、汽车跟踪、停车场和高速公路过桥计费等方面。当物流业广泛使用RFID技术,从产品的生产、产品的运输到产品的销售将全面实现智能化。也就是说,从人到机器到商品,RFID实现了全面的智能化。

  近两年,无线宽带的迅猛发展也为RFID技术提供了更广阔的发展空间。根据摩根斯坦立的一项调查,在2002年,50%以上的用户认为无线宽带技术的发展将使GPRS从中受益,在2003年第一季度,持此观点的用户比率则达到了70%。在离开办公室之后,选择何种方式与办公室进行网络连接?欧洲用户的主要选择是GPRS和WiFi。随着企业规模的扩大和业务量的递增,为了提升整体工作效率,员工需要在移动的过程中进行信息处理,需要在任何地方接入网络,和公司的服务器进行互联,只要拥有一台终端(PDA、手机、笔记本等),无论是机场、街头还是酒店里,都可以接入局域网处理公务,包括资料下载、Email管理以及和同事的即时信息传递,甚至能够通过GPRS来接入广域网。

  3.RFID面临的难题

  尽管寄托着来自四面八方的厚望,RFID所面临的重重难题仍令人不能轻松,而一旦这些问题有了明确的答案,RFID在各个地区、各个行业的全面启动则指日可待。

  (1)成本的下降

  对RFID系统来说,成本仍是首要的问题。对RFID技术进行试点的METRO集团也认为,要在其连锁店内进一步普及,还有待成本的进一步降低,通过RFID进行连锁店的内部联网,才能够真正实现其技术价值。

  随着技术的不断提升和在各大行业的日益推广,RFID的各个组成部分,包括卷标、读取器和天线,制造成本都有望大幅降低。此外,著名顾问公司麦肯锡也指出,厂商不能仅仅对于RFID未来可能出现的价格下跌而翘首以待,事实上,要应用这项技术,还需要对企业资源规划(ERP)进行软件方面的升级,而这部分也很有可能花费不菲。

  (2)国际标准的制定与推行

  标准化是推动产品在市场上广泛适用的一条必经之路,然而,射频识别读取机与标签的技术却迟迟难以统一,因此无法一体适用。不同制造商所开发的卷标通信协议,适用于不同的频率,且封包格式不一。就目前看来,现在普遍使用的134KHz和13.56MHz因传输距离不够长而限制了阅读器和RFID标签间的传输距离,使得若干标签不能有效地被读取,而跨越UHF频段的最大问题是既有之绝大多数的RFID系统和卷标供货商,以及设备无法支持UHF频段。也因此,各公司、自动识别中心与国际标准组织都正致力于订定射频识别标签的标准,以求所有的标签能与任何读取机兼容。

  (3)可能引起隐私权的问题

  根据RFID Journal和市场研究机构ABI共同进行的一项名为"RFID Journal Live"的调查,采用RFID技术最大的好处是可以对企业的供应链进行透明管理,有效降低成本。但是,最近RFID的安全性也非常令人关注。

  三、IBM的RFID解决方案

  如果我们使用RFID控制存货管理,将会对业务流程的效率和成本结构产生巨大的影响。

  ——IBM用户,METRO集团未来商店计划项目经理Gerd Wolfram博士

  IBM的设备管理系统让Vodafone能够付出最小的代价来向用户提供创新的服务,这无疑增加了Vodafone在用户服务方面的经验。

  ——Vodafone集团R&D总裁Michael Walker教授

  从现状看来,RFID系统解决方案的用户来自各个行业、各个国家,包括零售商、制造商、运输公司和企业在内的用户具有自身的差异性,通常面临着一系列自身特有的战略、业务和技术挑战,而IBM则为此开发了一个能够随需应变、为用户量身定制解决方案的RFID开发模型。无论用户身处于RFID实现过程中的哪个阶段,IBM都能够提供战略指导、支持服务、集成技能和关键软件技能,帮助用户以高性价比的方式迅速实现目标。尽管很可能每个用户都会采用特殊的方法,但IBM所提供的"端对端的客户化实现"典型项目,将遵循以下三个阶段的模型。

  1.业务案例或可行性评估

  RFID改造的第一步通常是开发一个业务案例或进行一项可行性评估。在业务案例中,IBM将了解用户特有的业务流程,确定RFID能够为其组织带来哪些切实的业务优势。IBM还将讨论能够帮助减少对业务的影响的实现设计,并评估用户现有的技术基础设施,帮助确定最为经济高效、性价比最高的中间件战略。另外一条途径是通过评估来帮助确定将RFID集成到现有架构中的技术可行性。IBM会进行现场访问,对相关的技术进行检查,并确定关键风险因素和技术基础设施方面所存在的差距。无论采用哪种途径,第一阶段的工作将提供一幅高水平的RFID应用路线图。

  2.解决方案创建和典型试验计划管理。

  IBM开始致力于开发和实现一个典型试验安装,包括解决方案架构、硬件和应用集成。通过典型试验进行彻底的测试,确定是否能够以最精确和快速的方式获得标签数据并将其传送给企业应用。

  3.企业首次使用和集成

  IBM评估用户的容量和性能需求并为后续测试建立基准。IBM的咨询人员负责计划和管理整个部署,包括从安装数据仓库和设置数据管理服务到实现新流程与相关合作伙伴集成的全过程。

  此外,IBM还提供另一种可选择的合作方式,用自己最新的实验室设备来进行RFID技术和产品测试,确保在特殊供应链环境中实现最高的RFID有效性。

  根据用户所使用的技术、网络功能、软件和运行平台,IBM可以开发一个可扩展的基础设施战略,建立一个能够应对各种需求不断发展的RFID技术平台。IBM的RFID解决方案基于以下一系列中间件。

  IBM WebSphere应用服务器——包括全面的Java 2企业版(J2EE)应用服务器,该服务器可以通过Web将后端业务数据和应用延伸到获得授权的供应链合作伙伴。

  IBM WebSphere门户软件——允许供应商和分销商看到产品跟踪和存货数据,这样就可以在延伸的供应链上改进协作、提高效率。

  IBM WebSphere业务集成器软件——在企业内外对数据、应用、流程和人员进行集成,以此利用现有的信息技术投资并快速适应不断变化的业务环境。

  IBM DB2信息集成器软件——通过一个中央服务器帮助您访问、集成和管理分布式的RFID数据,如同这些数据式来自一个单一的数据源。

  IBM Tivoli访问管理器软件——提供基于策略的访问和单一登录功能,以便授权贸易合作伙伴访问关键业务供应链管理应用和数据。

  IBM商店集成框架——通过跨多个设备、数据点和事件的集成内部信息处理,帮助实现中央管理。

  多年来,IBM一直致力于联合众多合作伙伴开发RFID解决方案,推进RFID在各行各业的应用,加速RFID在各个行业的快速发展。IBM始终位于行业前沿,高瞻远瞩,帮助用户作出正确的决策,决定明天如何实现RFID解决方案的标准——从数据同步和内部适用性,到公共编程和数据标准一应俱全。作为EPCGlobal的成员,IBM始终致力于与全球商业计划(GCI)组织合作,带领零售、消费品领域的产品和技术供应商们创建一个RFID行业应用路线图。IBM还与领先的硬件和软件供应商结为战略联盟,确保自身的解决方案使用行业中最好的标签和阅读器以及中间件和企业供应链管理应用。由于IBM的解决方案基于突破性的技术和最佳实践,所以IBM可以设计出专为满足用户业务需求而量身定制的RFID解决方案,而且这些解决方案为提供长期的投资保护而进行了专门的优化。

  正是这种多年的坚持,让IBM在RFID领域成为当之无愧的奠基人和领袖。

  目前,IBM联合众多合作伙伴共同推进RFID解决方案的应用,已遍及政府、零售、制造、航空等诸多行业。

  在亚太区域,IBM和菲利普半导体合作开发RFID系统,开发客户管理系统和智能卡系统,并将RFID技术应用于香港和台湾地区的仓储管理、物流中心。RFID解决方案的主要应用领域是供应链管理、零售、资产管理,和应用于财政、电子政务、交通和售票系统的智能卡解决方案有些类似。

  对于任何企业来说,RFID这样具有划时代意义的新技术,无疑是风险和机遇的并存,而企业本身很可能因为这场即将到来的技术变革而发生转型。本身经历过转型的IBM,对这种转型具有着更加深刻的理解和更为丰富的经验。凭借自身多年在IT建设方面的经验以及对所涉及到的许多行业的深刻理解,IBM能够有效帮助用户进行业务流程集成和IT系统规划。

  IBM将始终如一的联合众多合作伙伴,推进RFID应用的进程。此次记者连同亚太区IBM合作伙伴和客户的一行,就是IBM为推进RFID应用进程,普及运算风暴所挺进的坚实步伐。


时间:  2006-7-18 22:25
作者: qqqq

RFID与EAS的本质区别

[摘要]"RFID"是近几年流行于欧美国家、尤其是零售行业控制管理领域的一种高科技的识别技术名词,即Radio Frequency Identification(射频识别)的英文缩略,它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可工作于各种恶劣环境,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。
   "RFID"是近几年流行于欧美国家、尤其是零售行业控制管理领域的一种高科技的识别技术名词,即Radio Frequency Identification(射频识别)的英文缩略,它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可工作于各种恶劣环境,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。典型的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Read/Write Device)以及数据交换、管理系统等组成电子标签,也称射频卡,它具有智能读写及加密通信的能力。读写器由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。  

  相对于EAS即Electronic article surveillance(商品电子防盗系统),对偷盗现象发生之后进行阻止,RFID的出现可以真正实现实时监控商品的异样情况,对问题的发生进行预测。自动识别(RFID)精确跟踪商品以及识别偷盗的功能,不同于现有的条码技术只能够识别商品的种类,却不能识别信息。假如只运用条码技术,当通过某种渠道发现产品被偷盗,想通过合法的渠道解决的时候,零售商将无法证明这些商品是被偷盗的,而RFID的物理跟踪特性则可以提供有力证据。


时间:  2006-7-18 22:25
作者: qqqq

ADOLESC,俺够仗义吧~

百忙之中给你找了这么多
时间:  2006-7-19 11:49
作者: adolesc

呵呵 不过后面的没有前面的有营养
不过还是谢谢你了
时间:  2006-7-21 12:51
作者: 01070801

哼,有也不给你了
时间:  2006-7-24 08:34
作者: zhangkj2006

谢谢!!
时间:  2006-9-10 16:51
作者: gdfghsp

非常感谢
时间:  2006-9-20 08:06
作者: 闲狼

看看
时间:  2006-9-21 11:54
作者: danielmaxdai

先下来看看
时间:  2007-12-13 00:07
作者: jdd5003     标题: [原创]ISO 18000系列标准

[attach]14821[/attach]<br/>
时间:  2010-7-15 22:15
作者: cj578009030

这个楼好啊。要顶!!
时间:  2011-10-19 23:59
作者: qingsongcw

非常感谢
时间:  2012-5-23 07:14
作者: 学海苦做粥     标题: 楼主好人

真心谢谢,最近愁着找不到相关的资料,顶啊顶啊顶啊顶
时间:  2012-5-31 17:42
作者: 大海啊都是水

好详细,支持一下
时间:  2013-12-12 15:43
作者: 通信面

谢谢楼主




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