物联网导论(第2章)RFID与EPC编码总汇.pptx

本章学习目标;最早：第二次世界大战，为了应用雷达信号进行敌我飞机的识别而发明的一种技术。 1964年：R. F Harrington开始研究和RFID相关的电磁理论并于当年年发表了“Theory of Loaded Scatters”的论文。 1975年： Los Alamos实验室Koelle等发表的“Short-Range Radio-Telemetry for Electronic Identification Using Modulated Backscatter” 20世纪80年代：美国主要应用于传输业和访问控制，欧洲则应用于动物监控。;20世纪90：北美约3亿个RFID标签安装在汽车尾部。 1991年：世界第一个高速公路不停车收费系统在美国俄克拉荷马州(Oklahoma)开始投人使用。 1992年：世界第一个电子收费和交管系统在美国休斯顿安装并使用。 21世纪初：沃尔玛零售巨头及一些如美国国防部政府机构都开始推进RFID应用，并要求他们的供应商也采用此项技术。同时，标准化的纷争催生了多个全球性的RFID标准和技术联盟，主要有EPCglobal、AIM Global、ISO/IEC、UID、IP-X等。这些组织试图在标签频率数据标准、传输和接口协议、网络运营和管理、行业应用等方面获得统一平台。;沃尔玛通过一项决议，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，小供应商也得在2006年底赶上RFID的末班车。通过采用RFID，沃尔玛预计每年可以节约83.5亿美元。 欧洲最大的超市麦德龙也跟着宣布了类似的计划，他们在2006年初已经在德国最大的配送中心完成RFID阅读器和标签的安装工作。 2002年1：美国海关出台了以提升世界贸易中的全球海运货物集装箱运输这一重要环节的安全性为要旨的“集装箱安全协议(CSI)”。华盛顿安全技术策略委员会推出了智能保安贸易路线(Smart and Secure Trade lines，SST)。;中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理，动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域，并且正在尝试应用于图书馆、血液管理等新的领域。 2007年，诺基亚在中国推出全球第一款全面集成近场通信(Near Field Communication，NFC)技术的手机。目前，我国掌握HF（高频）芯片的设计技术，并且成功地实现了产业化，同时UHF（超高频）芯片也已经完成开发。;时期;2.2 RFID的构成与特点;RFID的电子标，简称为标签(Tag)，是由耦合元件、芯片和天线组成。每个电子标签具有唯一的电子编码，存储着被识别物体的相关信息，附着在物品上，用来标物品。 ;第一，容易小型化和多样化的形状。 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。 第二，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，没有维护保养需要。 第三，不受包装物的限制。 标签若被纸张、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信。不过如果是铁质金属的话，就无法进行通信。 ;第四，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数据量愈来愈大，对扩充容量的需求也增加，对此RFID标签不会受到限制。 第五，具有较好的安全性和准确性。标签内的数据通过一定的编码可保障应有的安全。另外，标签在与阅读器通信时，数据采用循环冗余校验来保证标签发送信息的准确性。;RFID标签由天线、射频电路、控制电路、存储器和电源等组成。 ;从读写器发送的射频信号经过标签的天线接收后，由射频电路进行解调和解码，获得数据、时钟和能量（电能），时钟信号供标签系统进行同步工作，能量用于无源标签的电源。获得的数据送给控制电路用于控制存储器的读写操作。相反，如果从标签向读写器传送数据时，存储中存储的数据在控制电路(CPU)的控制下，传送到射频电路，经过编码、调制后经天线以射频信号的方式发送给读写器。;根据标签是否有内置电源，可将其分为被动式、主动式和半主动式三类。 被动式标签：内部没有电源，因此又称为无源标签，是应用最广的一类标签。被动式标签的工作电源由接收的射频信号的能量获得。被动式标签采用高频(HF)或超高频(UHF)通信频率。第一代被动式标签采用采用高频通信，通信中心频率为13.56MHz，通信距离较短，最长仅为1m左右，主要用于非接触式标识。第二代被动式标签采用超高频通信，通信频段为860~960MHz，通信距离较长，可达到3~5m，并支持多标签识别。目前，第二代被动式标签是应用最广的，主要用于工业自