RFID设备选型方案.docx
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RFID设备选型方案
RFID设备选型方案
一、概述
市场上RFID的种类繁多，广泛应用于物流、制造业、医疗卫生、安全防伪等各个领域。
RFID分为读写设备、电子标签以及业务应用展示等几部分。
对于RFID在无线电台站管理中的应用，主要包括RFID标签选择、读写设备选择、以及RFID在台站系统的具体业务应用等几部分。
本项目旨在解决台站管理、资产管理等系统在使用RFID过程中的硬件设备选型，以及给子系统提供的对硬件的读、写及数据传输接口，不需要知道实际业务应用。
本项目主要针对台站管理、资产管理等其他可能应用RFID的业务系统所属的开发小组。
二、RFID标签选型方案
尽管识别技术有多种选择，但是兼顾成本及技术成熟度以及台站和自身设备的实际特点，以二维条码和无线射频识别（RFID）为首选。
二维条码虽然具有信息容量大、成本低，易制作、可用多种阅读设备阅读等特点，但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、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，在无线电管理中更具有优势。
相比传统条形码技术，利用ＲＦＩＤ技术实现对每－个台站和无线电发射设备的监管，具有如下的优势：
ØRFID具有足够的信息存储能力，能够将台站申请表、资料表信息、执照信息存储到芯片中，便于现场快速识别比对。
Ø安全性和防伪性高，RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由加密算法保护，使其内容不易被伪造及变造。
Ø可重复使用，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。
可承载台站的频率使用期限、执照使用期限、年审信息等动态变化的信息。
Ø抗污染能力和耐久性好，抗干扰能力强。
对无线电设备管理时，环境比较复杂，有的在机房内部、有的设备可能在室外，RFID标签防水、防磁、耐高温，可以在低劣的作业环境下工作,使用寿命较长。
目前RFID使用的频率跨越低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波等多个频段。
RFID频率的选择影响信号传输的距离、速度等，同时还受到各国法律法规限制。
针对无线电台站管理中的应用，我们主要选择高频（HF）与超高频（UHF）射频标签。
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1.1超高频标签
优点：
读写距离较远，可以发射至2-3米（与标签的天线有关，纽扣式的标签，发射距离不超过0.5米）。
缺点：
内存容量小，很难存储太多数据。
1）普通的超高频标签的工作频率：
920～925MHZ；使用协议：
18000-6C；存储容量为：
512bits，仅能存储台站ID、使用频率、发射功率等简单的数据，价格一般在12元人民币左右。
主要有以下几个种类的电子标签可供选择：
Ø纸质标签
封装材料通常为不干胶纸或不干胶PVC；天线材料为PET基材+铝箔天线或印刷银浆天线或铜箔天线；读写距离为0.2-30m；有多种尺寸可选择。
Ø抗金属标签
封装材料有PET、PVC、进口滴胶（硬胶/软胶）等多种形式；读写距离在
1-3米；有多种尺寸可选择，且可定制印刷图案；安装方式除可粘贴外，还可以通过螺丝固定或悬挂等方式。
Ø普通挂式标签
封装材料多为PVC的；读写距离在1-3米；也可印刷图案。
2）如果使用国产芯片，可增至2048bits，通过压缩算法，可以把台站资料表数据存储到芯片中。
但需要定制，且样式比较单一，通常为长方形或正方形，需要后续包装；且因定制，价格会较高。
1.2高频标签
优点：
内存容量大，可以达到8kbits，几乎可以将台站资料全部存储到标签中。
缺点：
读写距离较很近，仅能发射0.1至0.3米的距离。
高频标签的工作频率：
13.56MHZ；使用协议：
ISO14443A、ISO15693；存储容量可达到8kbits，可以存储台站申请表、资料表的数据，并且样式较多，可以封装成多种形状，价格一般在10元人民币左右。
高频标签可分为以下几类：
Ø纸质标签
封装材料：
纸质不干胶；可黏贴于书本背面，可以用于图书查询及防盗。
Ø抗金属标签
封装材料：
水晶滴胶；识别距离：
大约2~5cm （取决于工作环境和读写器）；该标签采用滴塑封装，可安装于金属物质表面，防水防揭起防油垢，主要应用于固定资产管理。
可定制封装。
三、RFID读写设备选型方案
由于各种射频标签使用的频率不同，相同频率下也有传输协议的差别，因此，在RFID读写设备的选择中，我们主要选择高频（HF）与超高频（UHF）的读写设备
；同时，超高频的读写设备需要支持ISO18000-6C协议；高频的读写设备需要支持ISO14443A和ISO15693协议。
无线电设台是社会行为，使用单位在地域上的分布是离散的，同时由于无线电通信具有的移动特点，使用者的使用地点也是随机的、离散的；即使在同一地域，不同业务并存，单位、用途的离散性带来业务种类的离散、业务管理的流动，因此RFID读写设备不能是固定的，只能选择可移动的、并可无线连接终端的读写设备。
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3.1超高频读写设备
优点：
读写距离较远，读距离可达到1至3米，写距离通常为读距离的一半左右。
缺点：
设备外形较大。
根据我们的选型要求，以及读写设备的功能可分为嵌入式手持设备（PDA）和手持RFID读写模块两种，具体可以选择的型号如下：
a）嵌入式手持设备（PDA）
嵌入式手持系统内嵌WindowsCE5.0操作系统；提供2.8寸TFT真彩色触摸屏；支持GPRS/WIFI,可与智能终端配套使用；读写距离70厘米；价格在2万元人民币左右。
b）手持RFID读写模块
蓝牙手持机基于先进的高密度集成芯片组和大功率读写模块技术，可以与任何配有蓝牙通讯的智能终端使用；尺寸小，读写距离较远，可达到1.5米（与标签的读写距离有关）；价格在3000元人民币左右，但多为国产，且产品种类较少，选择余地小。
3.2高频读写设备
优点：
除常嵌入式手持设备（PDA）设备外，很多设备都设计小巧。
缺点：
读写距离较很近，最远仅能读取0.1米。
通常嵌入式手持设备（PDA）也可实现高频的读写，但为了便于外出携带，也可以选择以下设备。
a）DT1502
蓝牙射频读写器支持ISO14443A、ISO15693协议,并通过蓝牙无线方式发给周围具有同样功能的上位机，如PDA、PC机等。
它能识别125KHZ、134.2KHZ、13.56MHZ频率的
射频卡或电子标签。
b）BPCD1200
BPCD1200采用了广泛应用的蓝牙通讯接口，可以带蓝牙通讯的笔记本电脑、手机结合使用。
产品外观小巧的同时具备强大的功能体积为20*42*66mm，可以读和写符合ISO/IEC14443A、ISO/IEC14443B、ISO/IEC15693三种国际标准的标签。
3.3发卡器
发卡器为桌面式RFID读写设备，通过USB等方式，可以直接连接普通PC，即可对RFID标签进行制卡等管理操作。
a）超高频
D-THINK X51电路尺寸为40*40MM，结构上可以是单独的整体，也可以作为部件形式嵌入到其它系统或设备中去，最突出的特点是高性能、高稳定性和高兼容性，同时具备4千伏ESD保护。
产品符合ISO18000-6B/ISO18000-6C（EPCGEN2）标准、体积小、读取速率快，可对电子标签进行读写、加密、编程等操作，广泛的应用于各种RFID系统标签的发行。
价格在700左右。
b）高频
D-THINK_702系列非接触式IC卡读写器是开发非接触式IC卡、RFID相关产品及系统集成必备的前端处理设备，结构上可以是单独的整体，也可以作为部件形式嵌入到其它系统或设备中去，其最突出的特点是高性能、高稳定性和高兼容性。
价格在400左右。
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4.1
四、平板电脑与嵌入式手持机对比
嵌入式手持机（PDA）通常使用的是WindowsCE5.0操作系统，目前市面上也出现使用Windowsmobile系统的，但因其中央处理器及内存的限制，加上程序编写的局限性，其应用的扩展能力较差。
平板电脑（智能终端设备）操作方便，应用扩展能力强，尤其是目前市面上一些windows8操作系统智能终端设备，操作方式为典型的微软操作风格，大部分人都很熟悉，并且应用系统的稳定性也较好。
因此建议选用平板电脑。
五、附录—设备详细参数
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5.1嵌入式手持系统
产品特点
嵌入式设计
低功耗、大屏幕、稳定高效
全中文操作系统
支持GPRS/WIFI无线网络
产品参数
中央处理器：
采用ARM932位处理器，主频率400MHz
操作系统：
支持MicrosoftWindowsCE5.0简体中文版
内存：
64Mb/128Mb
FLASH存储器：
256Mb
显示屏：
2.8寸TFT真彩色240*320分辨率带手写触摸屏
工作电池：
3.7V/3200mA
RFID频段：
125Khz\13.56Mhz\920-928Mhz（三选一）
读卡距离：
915Mhz读卡距离为70CM，升级模块读卡距离可达2米
无线传输：
GPRS/WIFI/Bluetooth
数据备份：
SD卡及FLASH双重备份
红外通讯：
适用于红外抄表及数据传输应用
二次开发
MS-EVC4.0或MS-VS2005及以上
防护等级：
IP54
抗跌落：
1.5米自由落体
环境温度：
使用：
0℃-50℃存储：
-20℃-70℃
接口：
SIM卡、SD卡、USB
尺寸：
180MM*66MM*31MM
重量：
0.35
5.2超高频手持RFID读写模块
SR–6301蓝牙手持机
SR-6301蓝牙手持机基于先进的高密度集成芯片组和SR-5101C大功率读写模块技术，数据显示和数据处理的PDA、智能手机、条码手持机或平板电脑与SR-6301通过蓝牙或USB进行通讯，SR-6301可以与任何配有蓝牙通讯的智能终端使用，只需要更换相应的智能终端卡座（可定制设计）即可。
支持EPCC1G2/ISO18000-6C协议，满足【800/900MHz频段射频识别（RFID）技术应用规定（试行）】和美国FCC相关规定；目标市场定位于需要易便携、低成本移动数据采集场合，如设备巡检、铁路巡检、仓储、物流RFID数据采集等。
产品特点：
■ 结构紧凑，操作简便，易于携带；
■ 专利外观设计；防护等级高；
■ 超远读距，超强防碰撞，支持密集读写器环境；
■ 蓝牙接口，卡座定制设计，方便扩展，如智能手机、PDA、条码手持机、平板电脑等；
■ 可支持有线USB连接，模拟键盘输入。
物理环境指标：
■ 工作温度：
-10℃~55℃
■ 存储温度：
-20℃~75℃
■ 工作湿度：
5%~95%无冷凝
■ 工作电源：
锂电池3.7V/4400mAh，配套4.2V锂电池充电器
■ 尺寸/重量：
165*68*130mm/约400g
手持机主要性能指标：
■ 处理器：
ARMCortexM3内核高效处理器
■ 操作系统：
根据PDA或智能手机而定
■ 按键开关：
6个按键，4个指示灯
■ 声音：
蜂鸣器
■ 通讯可选：
USB（虚拟串口）通讯接口/蓝牙无线传输
■ RFID：
集成ISO18000-6C协议超高频RFID读写模块
超高频RFID模块主要性能指标：
■ 空中接口协议：
EPCGlobalClass1Gen2/ISO18000-6C
■ 频率特征:
国标：
920.625MHz~924.375MHz，信道间隔250kHz
美标：
902.75MHz~927.25MHz，信道间隔500kHz
■ 频率模式：
定频/跳频，10个跳频点
■ 输出功率：
13~28±1dBm
■ 读写标签距离：
4dB
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