RFID技术论文Word格式.docx
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1、RFID技术的发展
RFID技术起源于第二次世界大战并已经发展五十多年了。
近年来，由于这种技术成本的急剧下降以及功能的提升，使得零售业、服务业、制造业、物流业、信息产业、医疗和国防领域对RFID技术的关注迅速升温。
RFID（无线射频识别）技术，又称为电子标签或者无线标签，是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术，被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一。
RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。
成本的节约和效率的提升，促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。
近年来，随着在物流、制造、公共信息服务等行业的广泛应用，RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中，在行业中的应用也日益广泛和深入。
同时，RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合，朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的“物联网”目标迈进，而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。
与此同时，电信业凭借着在无线通信技术领域的优势以及对于社会信息化的基础设置——公众通信网的运营，不仅成为信息化最重要的推动力量，必然也将抓住RFID这一“利器”，提升社会信息化水平。
2、老技术形成新产业和发展历史
在RFID技术的诞生之日，人们恐怕无法预料到其会从最初的军事应用领域扩展至目前国民生产所涉及的各个行业。
今天，RFID技术的应用天地空前广阔，甚至在将来会呈现出“睁开眼睛所看到的任何东西无不应用了RFID技术”的局面，而这正是整个社会对于信息化需求的体现，同时也是RFID技术自身不断发展的结果。
在今天被公认为本世纪最有前途的RFID，并不是一项新技术。
最初，RFID技术在第二次世界大战时期，在空中作战行动中用于进行敌我识别。
但是由于技术和成本原因，RFID技术一直没有得到广泛应用。
从军事领域转向市场更为广阔的医疗、零售、海关等民用领域，RFID技术经历了一个循序渐进的过程。
而大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术在近年来的迅速发展，则为RFID技术进入商用阶段提供了重要的推动力。
20世纪40年代，雷达的改进和应用催生了RFID技术，其理论基础于1948年奠定；
50年代是早期RFID技术的探索阶段，主要进行了实验室的试验和研究工作；
60年代，RFID技术的理论得到发展，开始了一些应用尝试；
70年代，RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试快速发展，市场上出现一些较早的RFID应用；
RFID技术及产品进入商用阶段是在80年代，当时各种封闭系统应用开始出现；
90年代，RFID技术进入了广泛的行业应用阶段，RFID技术标准化也日益得到重视；
此后，RFID技术开始稳步发展，其产品种类更加丰富，应用成本开始不断下降，RFID技术开辟出发展的全新局面。
3、推进信息化之“利器”
RFID技术的广泛应用以及RFID产业的兴起，与其迎合了社会信息化的发展密不可分。
信息化的最终目的是人人共享信息资源，而RFID技术则实现了人们对各类物体或设备（人员、物品）信息在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。
RFID技术具有广泛性特点，其涉及信息、制造、材料等诸多高科技领域，涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术；
与条形码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，RFID技术具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。
许多国家和跨国公司都在加快RFID技术的研发和应用进程。
在过去十年间，全球共产生数千项关于RFID技术的专利，主要集中于美国、欧洲、日本等。
RFID系统至少由RFID标签和阅读器两部分组成。
电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。
RFID标签具有数据存储量、数据传输速率、工作频率、多标签识读特征等参数，可按照能量供给方式的不同，分为有源、无源和半有源三种；
按照工作频率的不同，分为低频、高频、超高频和微波频段的标签。
目前，国际上的RFID应用主要以低频和高频标签产品为主；
超高频标签开始规模生产，并且由于其具有可远距离识别以及低成本的优势，有望在未来五年内成为主流。
4、传统电信业的新舞台
RFID技术的应用已经掀起了一股世界性的热潮，各种创新的RFID应用即将对许多行业的商业流程进行重新改造和规划。
美国沃尔玛和德国麦德龙等零售业巨头已经形成了一股重要的推动力量；
日本、韩国、澳大利亚等国家政府，也纷纷通过对于公共事业领域的率先投入，策略性地引导该国产业应用RFID技术。
中国的RFID技术推广将在近期内首先应用于敏感物流行业，如集装箱运输、生产制造、公共安全和物品防伪等领域。
RFID应用为推进信息化提供了一个重要的机会。
而以推进信息化为己任的传统电信业，凭借着其在无线技术和网络资源方面的优势，必将在RFID这一全新舞台上大显身手。
全球的多家知名电信运营商，如英国电信、日本NTTDoCoMo以及美国AT&
T，已经在RFID应用以及RFID与通信技术的融合类应用领域进行了深入的探索，不仅加深了电信业与各个行业的关联程度，而且提升了相应行业的信息化水平。
第二章RFID技术背景
RFID技术介绍及应用
射频识别（RadioFrequencyIdentification，简称RFID），主要由读卡器、天线和电子标签组成。
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，并获取卡上的相关信息。
RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量大等优点，其应用将为高速公路的运营管理带来革命性变化。
目前，发达国家在智能交通方面已开始推广应用RFID技术；
我国在公路管理等方面还很少应用该技术，只有几家RFID业内公司提出了各自的公路／车辆RFID管理系统，通过对车辆进行非接触式信息采集处理，从而自动识别和自动管理车辆活动，例如不停车收费系统等。
2、RFID工作原理
RFID的工作原理比较简单，在系统工作过程中，读卡器首先通过天线发送加密数据载波信号到RFID汽车标签，标签的发射天线工作区域被激活，同时将加密的载有车辆信息的加密载波信号发射出去，接收天线接收到射频卡发来的载波信号，经读卡器接收处理后，提取出车辆信息送至计算机，完成预设的系统功能和自动识别，实现车辆的自动化管理。
3、、RFID技术标准
标准化是真正实现全面机械化、信息化的前提，是实现军事物流管理现代化的基础，是建立军民一体化物流系统，提高后勤保障能力的关键。
RFID技术标准不统一，使用不同标准的产品就不能通用，不同标准的系统之间的物资就无法识别，RFID技术的优越性也就成了空谈，这将严重制约着军事物流保障平台的形成和军民物流一体化的实现。
目前，还没有正式的关于RFID产品（包括各个频段）的国际标准。
世界各国都从自身的利益和安全出发来制定标准，已形成了日本UID和美国的EPC两大标准组织互不兼容的对抗局面，而我国也开始制定自己的RFID标准。
对于我军军事物流建设而言，目前的在RFID技术标准方面的主要任务是成立全军RFID标准化工作委员会，负责制定符合我军实际的军事物流RFID技术标准，从全局的高度，实现整个军事物流供应链的标准统一，确保RFID建设的顺利展开。
在制定我军标准的时候，对于军民通用物资，应该尽可能的注意与地方民用物流标准的统一，以利于实现军民物流一体化；
对于特殊的军用物资，则要制定自己的标准。
4、RFID加密技术
没有可靠安全机制，对于只读标签中的数据信息无法进行很好的保密，对于可读可写标签，还存在电子标签上的信息被恶意更改的隐患。
如果电子标签中的信息被窃取甚至恶意更改，将可能给军事物流保障带来无法估量的损失。
解决这些安全问题的一个途径就是研究RFID标签加密技术。
加密技术可用来防止未授权的窥探者取得或篡改电子标签信息，但目前只有少数RFID芯片能够处理压入加密钥等较复杂的工作。
此外，能够处理这些工作的RFID标签，都是市面上最昂贵的产品。
因此，目前的RFID技术要想在对信息有保密要求的军事物流领域展开应用还存在着障碍。
从国家安全的高度考虑，我们应该积极发展自己的RFID加密技术，而不能坐等别人研制相关的加密技术。
5、RFID数据管理平台
一旦RFID技术真正投入实用，如何有效管理应用RFID技术带来的巨大数据，真正提高军事物流保障效率是至关紧要的问题。
军事物流系统需要一个RFID数据管理平台，它包括后端数据库，应用程序以及正确的分析能力来处理由RFID系统生成的大量数据。
该平台应具有能实现多个用户共同使用，以及所有识别系统都能使用的通用语言；
RFID读取器和后台的信息支撑系统、认证系统、安全系统和涉及到军事物流供应链中每个环节的信息系统必须具备规格统一的公共标准接口。
该平台在使用时应该设定不同用户所具有的相应访问权限，并且能实现信息通讯的加密。
该平台要能适应大通信量的读取支持，能同时支持成千上万的电子标签识别，并进行验证。
6、RFID系统结构
RFID是一项复杂的系统工程，从技术角度看，包括了电子信息与通讯、网络、信息管理以及加工制造等。
图1给出了一种典型的RFID系统结构框图，如图1所示，任何一个RFID应用系统，其中最重要的一个基础单元就是电子标签，与条形码类似，电子标签中记录了应用物体的相关信息，我们可以通过RFID读写器对此信息进行读写。
目前这种RFID读写器主要有3种类型：
LH（低频）读写器，HF（高频）读写器和UHF（超高频）读写器。
RFID读写器所要完成的任务就是建立电子标签与应用系统信息交互的一个通道。
RFID读写器必须与应用系统中的相关服务器连接，这种连接方式可以是RS232等串口连接方式、直接对读写器寻址的TCP/IP方式、可以移动操作的无线方式，例如通过GPRS/CDMA等。
不同的应用场合，应用系统的实现方式是有很大差别的，而且所遵循的行业标准也是不同的，即每个行业都有其应用行业标准。
因此对于RFID应用系统来说，要根据不同的场合，考虑采用哪种读写方式，考虑采用哪种行业标准等。
第三章RFID的应用领域以及应用案列
1、RFID在收费中的应用
RFID在收费中的应用体现为不停车收费。
“不停车收费”是交通部倡导的收费技术的重要发展方向。
不停车收费系统可以减少不必要的启、停车次数，不仅可以加快汽车行驶速度，节省车辆在收费车道的通行时间，还能降低车辆燃油消耗，减少汽车尾气排放量，促进环境的改善。
本系统将在半自动联网收费系统开发的基础上，进行不停车收费系统的研究、开发和试点工作，重点是车辆自动识别系统、车型自动分类系统和违章稽查系统，并不断扩大不停车收费系统的应用范围。
不停车收费系统是传统的交通行业与目前较为先进的信息技术相结合的产物，是未来公路收费系统的发展趋势。
与现行的人工收费、半自动收费相比，它具有明显的优势。
它可以提高服务质量，提高客户满意度；
最大限度地缓解收费站处的交通瓶颈，避免因收费效率低而引起的交通堵塞和车辆延误；
整个收费过程中取消了人员的介入，可避免因个别收费员服务态度不佳造成的客户不满；
系统的建成将降低运营成本，降低收费人员和财务人员的工作量，减少系统运行所必需的人力成本；
同时，减少管理环节，降低管理成本；
可减少车辆在收费口不必要的燃油消耗，降低收费口的噪声水平和废气排放，减轻车辆对环境的污染程度，达到节约能源、保护环境的目的。
收费车辆进入到不停车收费车道工作区后，车道控制系统的控制天线控制器和天线（统称电子标签读写设备）向车道的特定区域发出微波信号，唤醒电子标签；
电子标签发射出本身数据信息，如发卡商（发卡银行）编号、车辆的车牌号、车类参数、电子标签号等标识信息；
车道控制系统控制电子标签读写设备接收被唤醒的电子标签发射的数据，分析出车辆的标识信息（车牌号码、车辆类型参数和人口收费站号）；
对进入收费车道的车辆进行电子标签的合法性校验，并根据校验结果进行下一步操作，采用RFlD可防止不同车辆之间换卡。
不同车辆（特别是长途车队车）之间可以通过交换通行卡（票）来逃避应缴的通行费。
高速公路的服务区、加油站、隧道口等经常成为换卡频繁的地点。
传统的收费系统和管理措施都很难发现和杜绝这种现象。
采用RFID后，车辆之间很难换卡；
即使2辆车换卡，也不影响通行费的收取额度。
2交通流检测
随着高速公路上车流量不断增加，高速公路的交通状况日趋拥挤，故解决交通问题不能只依赖于修路，而是应加强交通指挥、控制、疏导，提高道路利用率，因此深挖现有交通潜能也是非常重要的。
而基于RFID技术的实时交通检测，为管理人员及时掌握道路交通状况（畅通、拥挤和阻塞）提供了快捷途径，并可及时发布交通诱导信息，疏导交通。
目前，常用的道路车流检测一般为线圈车辆检测器和视频车辆检测器。
线圈地下埋置技术的优点是已经成熟，易于掌握，计数非常精确；
缺点是安装过程对可靠性和寿命影响较大，修理或安装时会中断交通并且会影响路面寿命，易被重型车辆、路面修理等损坏。
视频车检是最近发展起来的一种车流检测技术，在进行路面维修时一般不影响它的使用，但车流的检测进度，以及其较高的故障率，限制了其大规模的推广应用。
3、车辆路径识别管理
随着高速公路越修越多，联网收费的路段出现了网状分布，这给确定车辆的行走路线带来了很大困难。
例如在山东，高速公路已成网状，且归数家公司经营管理。
山东省高速公路路网如图3所示目前，一般采用最短路径收取通行，进行通行费拆帐，这就造成了一定的通行费流失与拆帐纠纷。
例如，A点到B点有2条路径（图4），一条是A-B，另一条是A-c-D-B。
若车辆行驶路线是A-C-D-B，目前通行费的收取是按照A-B路线收取，且将通行费拆分到了A-C-D-B路段内。
在高速公路交叉路口，设立RFID信息点。
当车辆通过RFID信息点时，将通过的位置信息写入通行卡中，这样便可以根据通过的标志性位置，准确知道车辆的行驶路线，准确收取通行费，准确拆帐，并且不影响车辆的快速通过。
以山东省为例，高速公路已成网状，且归数家公司经营管理，各公司的管理水平有一定的差异。
按照目前的收费管理，一旦出现个别收费站车辆逃费的情况，损失的不仅是本公司通行费，还会损失路网中其它公司的拆帐通行费。
其结果是，管理严格的公司对拆帐结果感到不公平。
如果采用RFID方式，在识别车辆路径的同时，相应也就记录了车辆的行驶里程，并以此为收费拆帐的依据，即使有车辆逃费，也只影响出现逃费公司的拆帐结果，其它公司的损失由出现逃费的公司来弥补。
采用这种方式有助于提高各公司的管理水平，减少整个路网的通行费漏征。
4、货物储存管理
利用以"
RFID"
为基础的无线电子标签可以大大提高货物运输、入库、库存清点的效率，同时，还能起到货物防盗的作用。
由于无线电子标签不是必须"
看到"
才能读取商品信息，这大大节省了商品处理的效率和准确性，商品通过配送中心的门口时即由安装在门上的"
解读器自动完成盘点，并由网络将数据传输到供应链管理系统中。
即使在货物运输当中，通过RFID解读器也能够得到实时货物的信息，判断货物是否遗失。
同时，无线电子标签的使用可以使企业能够快速、准确地了解自身的库存水平，防止由于货物的耗损和统计差错而可能招致的缺货。
以"
为基础的无线电子标签包含了极其丰富的产品信息，例如生产日期、保质期、储存方法以及与其不能共存的商品，这样，可以最大限度的减少商品耗损。
"
智能货架"
。
贴有电子标签的物件放在配有扫描器的货架上，这些扫描仪可以通过无线局域网直接和货物管理系统联系。
当贴有电子标签的物件发生移动时，货架自动识别并向系统报告这些货物的移动。
智能货架会扫瞄货架上摆放的商品数量，通过计算机可随时统计库存货物。
连接企业ERP系统，进行供应链的管理等，例如提供仓库出货的实时信息以及存货情况，货品需更新信息及报废信息等。
通过与网络的联结，可以在任何时间、任何地点检查存货。
5、汽车装配流水线
德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡以尽可能大量地生产用户定制的汽车。
宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的：
用户可以从上万种内部和外部选项中选定自己所需车的颜色、引擎型号还有轮胎式样等要求，这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车、如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。
宝马公司就在其装配流水线上配有RFID系统，他们使用可重复使用的射频卡，该射频卡上可带有详细的汽车所需的所有要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置处能毫不出错地完成装配任务。
6、货物无线跟踪和识别
现在更多的零担货运公司使用地面网络提高拣货和运输操作的效率。
例如，OldDominion货运公司安装了Symbol技术公司提供的约7500台手持设备。
每天OldDominion的司机到达岗位时，他们将当天行车路线下载到手持设备上，在运输中每一站他们用这种手持设备扫描装载的或卸载的货物，并将此信息传回调度中心。
在中心的跟踪系统实时对送货情况进行更新，发货处的工作人员即可得知哪些货物将到，随即可以提前对发货进行计划。
随着这套业务流程逐渐成熟，OldDominion能非常清晰得到装载货物情况并可能进行直达运输。
对当天拿到的客户取货要求，现在通常可以很快挑选最合适的司机和卡车去提货，这些信息传递已经无需电话通知。
使用无线技术可以通过消除电话和纸上业务联系提高生产效率。
在OldDominion，以前每到一个站点司机们都通过填写工作卡片来记录进出时间以及行车里程数，如果碰到退货或回收情况，他们需要填写更多的单证。
现在这些都通过手持设备来操作，OldDominion统计在一个服务中心取货和送货工作量提高了10%，在使用无线技术后的第一个季度整体生产率提高了3.5%。
另外一个显著的提高在于取货送货时的单证核对上。
司机可以更快的清点所卸货物，并更快核对是否符合订单要求，客户可以立即签收并将确认立即传回中心，这样企业可以随即向客户收取服务费用，与使用无线技术之前相比收款周期缩短了三到五天，财务收益因而非常显著。
在OldDominion，最新使用的无线技术是Symbol生产的手持设备。
两年前OldDominion还在所有的牵引车、拖车、手推车等设备上安装了无线射频识别（RFID）标签，在场区和站门安装了无线天线，所有车辆经过这些地点时自动被记录，货车所载货物也自动被清点，数量、到达时间等数据传回计算机系统对ERP或其它管理系统进行实时更新。
货物到达场区内后，带有无线装置的引导人员到拖车的准确位置，利用站台的局部无线网络跟踪指挥清点过的货物进行装载或卸载，并指挥站台工作人员。
7、公共交通电子车票
射频识别系统，特别是非接触IC卡应用潜力最大的领域之一就是公共交通领域。
使用非接触式IC卡作为电子车票，具有使用方便、可以缩短交易时间，降低运营成本等优势。
韩国汉城在1996年就采用了这一系统。
目前，北京的公交车如719、749路等公交车也都加装了电子车票收费系统，将很快投入运营。
8、汽车防盗
这是RFID较新的应用。
由于已经开发了足够小的射频卡、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡，在汽车上装有读写器。
当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。
如果读写器接收不到射频卡发送来的，特定信号、汽车的引擎将不会发动。
用这种电子验证的方法、汽车的中央计算机也就能容易的防止短路点火。
目前欧洲的丰田汽车、福特汽车和Mitsubishi汽车公司、韩国汽车制造商Hyundai等在它的欧洲车型中也应用射频卡在欧洲和美国出售的汽车中用于防盗。
目前全世界已经有大约数百万辆汽车装有该防盗系统。
这种汽车防盗系统。
司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45-55厘米以内。
读写器安装在座椅的背部。
当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三身呜叫，然后汽车引擎才能启动。
该防盗系统还有另一强大功能。
倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭的话，这时读写器就需要读取另一有效ID号，假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号、则引擎会自动关闭同时会触发报警装置。
同样这种射频卡也可用于家庭和办公室的防盗。
第四章RFID的发展前景
1、RFID技术在物流行业应用的技术经济分析
无线射频识别技术（RFID，RadioFrequencyIdentification）是自动识别技术的一种高级形式。
它利用无线射频信号，通过读写器、天线和安装在载体上的RFID标签，构成RFID系统，实现对载体的非接触的识别和数据信息交换，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等诸多优点。
RFID核心技术在物流和供应链领域的应用，不仅可以突破物流领域中底层数据采集的“瓶颈”难题，提高物流活动各环节的自动化处理水平，提高物流效率和准确性，降低物流成本，还可以解决零售业物品脱销、盗窃及供应链被搅乱带来的损耗等问题。
因此，在物流行业中，对RFID进行技术经济分析显得尤为必要。
2、国内外RFID技术应用现状分析
RFID最早运用于军事领域，近年来，RFID技术得到了很大程度的发展和应用。
在物流领域，RFID主要是用于零售供应链。
2004年底，DHL的物流中心用RFID技术取代了条形码扫描；
UPS也把RFID用于包裹的分拣和准确位置的确定；
Dell在电脑装配过程中随时把新的信息写入RFID标签，让顾客在购买时了解所订购产品的生产流程；
联合利华和雀巢等企业也采用了类似的系统，进行物料跟踪与质量控制。
海尔、白沙集团等在企业内部自动化立体仓库的托盘上安置了射频标签，明显提高了管理的精细化程度。
另外，一些大型的全球性海运公司（如新加坡港务局）也已经在一些往来较多的国际港口安装了RFID识读装置，并通过“物联网”获取货物的抵达和中转信息数据，实现物流信息的可视化，取得了很好的经济效益。
3、国外RFID技术的应用市场
RFID技术在国外发展很快，产品种类多，各有特点，自成系列。
它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，如汽车火车交通监控、高速公路自动收费、停车场管理、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、动物管理、车辆防盗等等。
4、国内RFID技术的应用市场
在国内，RFID技术主要应用于高速公路自动收费、公交电子月票系
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