基于RFID技术应用软件系统的研发可行性分析报告.docx
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基于RFID技术应用软件系统的研发可行性分析报告
基于RFID技术应用软件系统的研发
可行性分析报告
目录
摘要1
1立项依据2
1.1、项目的目的及意义2
1.2、国内外技术发展现状与趋势2
1.3、项目的产业化前景分析4
2、研究开发内容、方法、技术路线及风险分析6
2.1主要研究内容和拟解决的关键技术问题6
2.2拟采用的方法、技术路线以及工艺流程9
2.4项目的特色和创新突破点10
2.5预期实现的技术、经济指标及社会和经济效益，对产业的带动和提升作用11
2.5.1项目完成后预期实现的技术11
2.5.2经济指标及社会和经济效益，对产业的带动和提升作用。
11
2.6、风险分析及对策12
2.6.1、RFID技术应用存在的风险12
2.6.2、方法与对策14
摘要
RFID（RadioFrequencyIdentification,射频识别）技术是当今世界一种先进的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础，RFID技术已被世界公认为本世纪十大重要技术之一。
本项目致力于开发一套基于RFID技术的综合应用软件系统，利用RFID非接触自动识别特点，实现物资与人员的信息化、智能化管理。
该软件系统可灵活应用于物流、医疗、零售等各大领域。
该项目的研究成果有助于提高优化用户企业管理体制，提高社会的信息化水平，同时对推进RFID射频技术的产业化应用具有积极的意义。
1立项依据
1.1、项目的目的及意义
射频识别技术（RFID）是当今世界一种先进的自动识别技术。
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，可工作于各种恶劣环境。
作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础，射频识别技术已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一。
随着第三次全球信息产业浪潮的不断推进，RFID作为本世纪最具核心竞争力的物联网关键技术，被认为电子信息产业新的经济增长点，已被广泛应用于零售、物流、仓储、生产制造、医疗系统、图书馆管理等领域，具有巨大的市场发展前景。
本项目致力于开发一个基于RFID技术的通用型综合应用软件系统，利用RFID非接触自动识别特点，实现物资与人员的信息化、智能化管理。
该软件系统可灵活应用于各种工作场合。
项目的研究方法对基于RFID的软件接口开发技术及数据库开发管理技术具有借鉴意义；研究成果有助于优化用户企业管理体制，提高社会的信息化水平，同时对RFID射频技术在国内的推广具有重要的价值。
1.2、国内外技术发展现状与趋势
RFID作为21世纪最具影响力的科技领域之一，在生产制造、公共安全、销售流通等领域有着广阔的应用前景。
RFID技术的应用系统开发和实施部署涉及多学科，多领域的知识与方法，涉及信息、材料、制造、装备及工艺等诸多前沿和高技术领域，涵盖的技术包括无线通信、计算机网络、控制理论、信息系统和管理科学等。
现今，RFID技术已经成为众多领域广泛关注的一个焦点。
国外RFID技术的研究起步比较早，美国麻省理工大学的Auto_IDCenter是RFID技术的发起者和先导者。
许多大学和研究机构都投入了大量的研发力量从事其研究工作。
ISO、EPCglobal、UbiquitousID中心、ETSI等都在进行RFID技术规范和标准的制定。
产业化方面，Philips、TI、Intel等公司在进行RFID芯片的研发，其中，Intel于2007年3月推出了超高频读写器芯片R1000；IBM、微软、SAP等也在开发相应的系统软件。
德国慕尼黑工业大学、日本东京大学、新加坡南洋理工大学等学校也都在进行RFID技术的研究。
我国在“十一五”期间也将RFID技术列为国家科研的专项内容，并从标准制定、资源配置、技术开发、系统集成以及设备制造方面给予了强有力的支持。
近年来，随着东信和平、远望谷等企业以及清华同方等研发机构的发展，同时随着中国移动、中国电信、航空和铁路等单位部门的应用引进，我国RFID技术的研发和产品设计都有了突飞猛进的发展，已经成功应用于包括车辆交通、电子票证、工业制造追踪、物流管理、人员管理、资产管理、图书管理、公共安全、食品追溯、防伪标识、军事应用等社会各个领域的应用。
RFID技术正以稳健的步伐向前推进。
据专家介绍，2008年~2010年，RFID技术将从培育阶段逐步转入成长阶段。
下图（来源于水木清华研究中心）是最近几年我国RFID市场规模的发展情况。
其中，2008年出现跳跃式发展，RFID市场规模达到30.5亿元人民币，硬件、软件和服务市场规模分别达到18.9亿，7.4亿和4.2亿元人民币。
2010年RFID市场规模将达到40.8亿元人民币。
图
（1）2004-2010年中国RFID硬件、软件和服务市场发展规模
2008年RFID技术已经在北京奥运会的电子门票、食品追踪、车辆管理中得到了成功的应用。
而2010年上海世博会期间RFID的全方位应用：
浦东机场的防入侵系统铺设了3万多个传感节点，覆盖地面、栅栏和低空探测，防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵；世博局发布的可承载世博手机票的RFID-SIM卡，具有购买世博会门票、刷手机入园、刷手机在园内购物，甚至购买地铁票功能；组织者根据“世博芯”了解各场馆观众分布，及时有效调动车辆，提高交通效率等，更是带动国内RFID行业应用与发展的一次新高潮。
1.3、项目的产业化前景分析
由于RFID技术的应用日趋广泛，因此项目的研究成果具有广阔的应用前景，在物流企业、医疗系统、图书馆和超市管理、生产过程管理等需要对人员和物资管理场合都具有应用重大的价值。
具体的应用譬如：
（1）在物流企业中的应用：
RFID的特点是利用无线电波来传送识别信息，不受空间限制，可快速地进行物品追踪和数据交换。
RFID电子标签与阅读器的作用距离可达数十米甚至上百米。
通过对多种状态下（高速移动或静止）的远距离目标（物体、设备、车辆和人员）进行非接触式的信息采集，可对其进行自动识别和自动化管理。
由于RFID技术免除了跟踪过程中的人工干预，在节省大量人力的同时可极大提高工作效率,所以对物流和供应链管理具有巨大的吸引力，被广泛用于供应链上的仓库管理、运输管理、配送管理等环节。
1.仓库管理
RFID系统可以在智能仓库货物接收、入库、订单拣货、出库等环节应用。
固定的RFID读卡设备可安装在仓库的出入口处，当带有RFID标签的货物进出仓库时，利用读卡器获取货物及同时到达的物流信息，并将以上的信息输入到信息中心。
当货物被安置在不同的仓库区域后，可以通过软件对货物在仓库中的存放状态进行监控，如指定堆放区域、上架时间等信息的统计。
出库时，货物的信息的变动同样传送到相应数据库。
2.运输管理
RFDI技术结合全球定位系统，可以对物流运输过程进行全面可视化跟踪。
固定的RFID读卡设备被安装在车站、码头、机场、高速公路出口等处，当处在运输过程中的带有RFID标签的货物经过时，读写器可以读取到RFID标签的信息,将以上信息连同货物的位置信息传送给信息中心，通过软件可以准确及时地跟踪货物
3.配送管理
各级分销收到货物之后，首先将物品上的RFID标签与读卡器相连接,通过读取RFID标签中已经存储的货物信息，包括生产厂商、生产日期、货品信息、之前各级分销的流通环节信息等的内容；连接到整个货物的信息中心中，对该货物的信息进行比对，确认无误之后，将本级分销理的流通环节信息通过一定的编码形式存储到RFID标签中；同时，此信息也将在该货物的数据档案中增加一条流通信息。
（2）在医疗部门中的应用：
RFID在医院中的应用主要与医院信息应用系统结合为RFID医院信息应用系统。
RFID医院信息应用系统将RFID技术、无线网络技术与医院现有流程结合，可减轻医护人员的工作强度、提高医护人员工作效率、有效防范因操作失误引发的医疗事故、提高医疗设备的利用率、节省医疗成本以及增加安全性等。
入院时给病人戴上RFID腕带标签。
RFID标签中记录着病人的编号、姓名、出生日期及性别。
将带有RFID芯片的手环戴在对应病人的手腕上，将病人编号记录于医院信息系统住院数据中，以便在诊疗过程中查询相关诊疗信息。
应用RFID的优点：
帮助医生或护士对交流困难的病人进行身份的确认；监视、追踪未经许可进入高危区域闲逛的人员；当医疗紧急情况、传染病流行、恐怖威胁和其它情况对医院的正常有效工作构成威胁时，RFID系统能够推动限制措施的执行，防止未经许可的医护、工作人员和病人进出医院。
通过RFID阅读器实时定位医院资产位置，了解资产的当前使用状态，寻找可用资产的位置，对资产进行定期检修和保养（如病床、轮椅、电脑、手持X光机、氧气瓶、呼吸机、灌输泵、心脏起搏器等）。
通过对移动资源的实时追踪，实现资源信息的全面可视，为资源调配、资源盘点工作服务。
利用RFID技术有效防止医疗行业出现的药品过期、假药泛滥等现象。
用独一无二的鉴别号码标签形成无法复制和篡改的防伪层。
产品在进行自动包装时,安装在生产线两边RFID阅读器将自动读取每个电子标签信息,然后将这些信息传递到药品管理系统中心,实现从出厂到销售、批发商、医院和药房的全方位监控。
有效防止假冒伪劣药品。
（3）在图书馆、大型超市中的应用
在图书馆出入口及图书借还处安装固定的RFID读卡设备，当带有RFID标签的图书进出图书馆或者读者借还书时，利用读卡器获取相应的图书信息及读者信息，并将以上的信息输入到图书馆信息中心，以便管理。
同时，当图书位置摆放错误时，利用RFID可以帮助管理人员迅速的找到图书。
同样，在超市RFID系统也可以有类似的应用。
（4）在生产过程中的应用
RFID在生产制造业中同样有着很大的应用潜力。
随着多数企业和产品的生产模式从MTS（按库存生产）向ATO（按订单装配）或ETO（按订单设计）模式转变，从大量生产方式向精益方式转变，对包括原材料、在制品、零件和最终产品等所有物料的跟踪和控制就显得越来越重要。
物料和质量的跟踪也是ERP系统的繁重任务。
如今，条码已普遍用于制造业，然而对许多条码系统而言，往往需要在生产过程中手动修改和更新，费时费力。
RFID技术能准确、快速、可靠地提供实时数据，这对大批量、高速的制造企业特别重要。
RFID技术的“非接触式”信息采集的方式和电子标签充当“移动的信息载体”的特点，迎合了制造业的作业流程和管理模式的需求。
RFID能明显地改进和提高制造过程的各项关键性能，经济效益突出。
RFID在制造业中的影响是广泛的，包括：
信息管理、制造执行、质量控制、标准符合性、跟踪和追溯、资产管理、仓储量可视化以及生产进度等。
综上所述，随着物流全球化、信息技术全球化的发展，基于RFID技术的信息管理系统在生产、生活及企业管理的各个领域都有广泛的应用前景和广阔的市场空间，必将成为21世纪电子信息产业新的制高点。
2、研究开发内容、方法、技术路线及风险分析
2.1主要研究内容和拟解决的关键技术问题
本项目旨在开发一套基于RFID技术应用软件系统，应用于各类企事业单位的物资及人员信息管理。
本系统架构示意图
（2）所示。
它主要包括RFID硬件系统、RFID中间件以及上位机的信息管理软件系统。
图
（2）RFID应用系统框图
本项目具体的研究内容和主要解决的关键技术问题如下：
（1）选择和构建匹配的RFID硬件系统。
RFID硬件系统包括RFID阅读器、标签、服务器、网络传输设备等。
各种设备的选型与平台搭建必须满足用户业务需求。
RFID设备选型主要是阅读器与标签的选型，需要考虑的方面包括设备的工作频率、功能以及用户业务的需求。
应用不同频率的RFID系统工作原理也不尽相同，性能也不同：
一般低频的识别距离短、信息传输速率慢，越高频识别距离越远，信息传输速率越快。
比如，超高频（UHF）标签工作频率在860MHZ~960MHZ之间，轻能满足长距离识别，而物流供应链应用中处于主导地位，如在有大量货物的出入库环节UHF是理想的选择。
同时，13.56MHZ的高频标签在短距离识读、液体及金属表面识读方面有更好的表现。
不同的RFID设备功能也不尽相同，设备的选择和硬件系统的构建，必须在通过充分调研与分析之后，根据用户公司的实际情况与业务需求进行选择与安装。
同时需要考虑和解决各种不同的RFID设备之间的兼容性。
（2）针对RFID硬件设备，开发相应的RFID中间件。
RFID子系统与其他子系统之间的通信关系到RFID硬件采集的数据如何传输到PC机或控制终端进行处理的问题。
阅读器一般提供了有线或无线的通讯接口，通过通信网络如以太网、Wi-Fi、GPRS等可以与其他子系统通信。
这里有个重要的技术问题就是RFID硬件采集的原始数据，必须通过RFID中间件的处理才能被PC机或终端接收。
RFID中间件是硬件设备与应用系统之间的数据传输、过滤、数据格式转换的一种中间程序，将RFID读写器读取的各种数据信息，经过中间件提取、解密、过滤、格式转换、导入企业的管理信息系统，并通过应用系统反映到程序界面上，供操作者浏览、选择、修改、查询。
中间件也降低的应用开发的难度，使开发者不需要直接面对底层架构。
本项目实际应用中使用的中间件需要满足以下要求：
支持目前主流的RFID读写设备，并且可以方便集成和更换新的设备；提供对网络中所有的RFID设备的配置和管理功能；为上层应用提供各种RFID读写器的统一接口，使设备差异对上层来说透明；具备数据接收和过滤的功能等等。
（3）开发适用于各类管理业务的信息管理软件系统。
信息管理软件系统是整个基于RFID技术的信息管理系统的神经中枢，它是整个系统的指挥和控制中心。
它为用户提供了人性化的人机交互界面，方便用户查询信息、分析数据，管理、规范并优化各项业务。
信息管理系统可以分为多种子系统，完成对RFID设备收集的数据的录入、信息的存储与查询、数据的分析与处理以及信息的输出与显示等功能。
根据业务需要，信息管理系统可分为多个模块，一般包括系统管理、人员管理、物品管理以及业务信息管理等模块，如图（3）所示。
图（3）信息管理软件系统框图
信息管理软件系统需要解决一个重要的关键技术问题是系统各模块的独立性、重用性和系统集成性之间的矛盾。
系统各模块的独立性与重用性是系统能适应不同应用场合，减小开发成本的重要保障。
同时从系统内部集成水平来看，系统的各个模块之间既要独立运作，又必须实现无缝集成；从外部集成能力来看，本系统需要和其它应用软件（例如财务软件、ERP、HIS等）进行集成。
（4）实现软件系统信息的互联共享，保证信息可靠安全。
通过开发系统服务端和客户端软件，利用Internet网络实现多终端同时访问数据库，快速准确地获取系统信息，从而实现信息的互联共享。
同时，由于Internet环境的复杂多变，系统必须保证数据传输的安全性。
这些涉及到数据库开发与计算机网络安全等关键技术。
其中，系统数据库是软件系统的核心部分，是实现信息共享的关键。
数据库的设计必须考虑其正确性、合理性和可扩展性。
一般，一个大型数据库的设计过程往往需要经过多次循环反复。
因此，在做数据库设计时就应考虑到今后修改与维护的可能性和方便性。
2.2拟采用的方法、技术路线以及工艺流程
本项目拟采用的方法、技术路线及工艺流程如下：
（1）充分的市场调研。
对物流企业、医疗机构、大型超市等各类企事业单位进行充分市场调研，做深入的市场需要分析，对各类单位的业务分析与总结，找出它们的共性，以市场为向导，在对业务流程充分熟悉的基础上进行优化与改造，设计出契合业务流程的信息管理系统，能在业务的各个阶段进行信息化管理。
（2）充分的技术调研。
深入了解国内外在RFID领域的相关研究动态和先进思想，学习和借鉴已有的先进技术，应用到本项目的实际当中去。
检索国内外有关文献，调查RFID技术在信息管理方面的现有研究成果及存在问题，在已有的研究基础上，进行创新和突破。
（3）根据调研结果，在市场上购买合适的RFID阅读器和标签，搭建硬件系统平台。
并且依据系统特性，结合各种编程语言（C++、C#、JAVA等）的特点，选取合适的编程语言与软件开发平台，针对RFID硬件设备的接口特性与功能，开发中间件，实现RFID阅读器的数据采集、传输与初步处理。
（4）结合用户业务流程，对信息管理软件系统进行需要分析、结构分析，实现模块化设计。
采用数据库开发软件设计合理高效、易于修改维护、满足业务需求的数据库，应用于信息输入、存储、查询和管理，利用计算机网络技术，通过Internet实现数据信息共享。
（5）构建实验环境，实现软硬件协同工作。
测试软件功能，在使用中发现问题，解决问题，完善系统性能。
2.4项目的特色和创新突破点
（1）本项目是以近年来新兴的RFID技术为硬件基础，开发出一套功能完备的软件系统，可应用于物流、医疗、仓储管理等各个涉及物资和人员管理的领域，帮助企业建立一套先进的、规范的管理机制，将资源管理贯彻到企业运营的每一个方面，帮助企业最大程度提高工作和管理的效率，降低运营成本和风险,从而增强综合竞争力。
（2）本项目采用的RFID设备相较于传统的条形码技术而言，RFID具有明显的优势。
主要体现在以下几个方面：
◆扫描识别方面。
RFID识别更准确，识别的距离更灵活可以做到穿透性和无屏障阅读；
◆数据的记忆体容量。
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最大的容量则有数兆字节，随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。
◆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；而RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。
◆可重复使用。
条形码印刷上去之后就无法更改，当数量更新后需要尽快生成新的条码信息补贴。
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。
◆安全性 。
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。
（3）本项目将RFID技术与数据库技术、计算机网络技术及软件开发技术等IT技术相结合，开发了一套软硬件无缝协同工作的管理系统，实现信息化、智能化管理的功能。
2.5预期实现的技术、经济指标及社会和经济效益，对产业的带动和提升作用
2.5.1项目完成后预期实现的技术
（1）搭建可应用的RFID硬件系统。
（2）优化的RFID防碰撞算法，使系统同时识别多个电子标签。
（3）提供自主开发的RFID中间件。
（4）提供具有自主知识产权的信息管理软件系统，实现信息化管理功能。
2.5.2经济指标及社会和经济效益，对产业的带动和提升作用。
经济指标和经济效益：
由于本系统可以应用于众多需要对物资、人员信息化管理的场合，如物流管理、医院系统、大型超市、图书馆等等，具有非常广阔的市场空间，可以实现不错的经济效益。
预算本项目所开发的基于RFID技术的应用软件系统产品化后，进入市场单价可售30000元。
据此，我们可以列出收入、成本、利润预测的表格，如表1所示。
表1：
收入、成本、利润预测
销售数量
（套）
销售收入
（万元）
产品成本
（万元）
销售毛利
（万元）
第一年
300
900
450
450
第二年
600
1800
900
900
第三年
1500
3750
1800
1950
第四年
2000
4000
2400
1600
第五年
3500
7000
4200
2800
合计
7900
17450
9750
7700
社会效益：
本项目的所研发的系统具有广泛的应用前景：
在商品流通和物流管理领域，本软件系统可应用于供应链的各个环节，如货品跟踪、采购管理、库存管理、订单控制等；在医疗部门，本系统可以用于病人信息管理、药品管理、医疗器械管理等；在图书馆可实现图书进出与读者信息管理。
因此本项目的研发应用，有利于提高社会工作效率，优化企事业单位管理体制，为不同行业提供智能化服务，为提高社会的信息化水平作贡献。
对产业的带动和提升作用：
在我国，目前RFID虽然有了突飞猛进的发展，但是和发达国家相比，仍然有很大的发展潜力。
基于RFID技术的产品还有巨大的应用空间和市场前景。
本项目的研发成功，有利于实现RFID技术应用层面的拓展，从而有望更进一步提升国内RFID产业水准。
并由此创造市场，活跃国内相关产业的发展，从而以点带面对整个工业起带动和提升作用。
2.6、风险分析及对策
2.6.1、RFID技术应用存在的风险
（1）技术风险
业界公认，当前制约RFID发展的最大障碍之一是技术标准，RFID最大的技术风险在于其技术标准的不统一。
首先，电子标签标准全球互通的基础并不牢靠。
这主要体现在编码不一致。
日本有UID、欧美有EPC体系，中国有自己的GB18937-2003（NPC）。
编码系统本身呈现三足鼎立的态势。
其次，RFID五大标准组织也存在利益之争。
RFID标准争夺的核心主要在RFID标签的数据内容编码标准这一领域。
目前，形成了五大标准组织，分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。
EPC是由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立，在全球拥有上百家成员，得到了零售巨头沃尔玛，制造业巨头强生、宝洁等跨国公司的支持，实力相对占上风。
而AIM全球自动识别组织、ISO、UID则分别代表了欧美国家和日本。
IP-X标准组织则以非洲、大洋洲、亚洲等国家为主。
再次，全球现有117个针对数据交换的RFID协议标准。
协议过多过滥，导致术语不统一，限制了标准在实践中的完善。
更重要的是，目前缺乏全球共同遵守的权威统一的标准。
由于缺乏通用的标准，使得RFID技术的推广存在一定的阻力。
企业使用的RFID频率、编码、存储规则以及数据内容等都不尽相同，读写器和标签不能完全通用，企业间无法顺利地进行数据交换和协同工作，而只能局限在企业内部使用。
（2）市场风险
从成本价格的层面讲，RFID相对于条形码成本较大、价格较高。
RFID的成本不仅包括标签、阅读器和中间件等，而且还包括管理软件的升级费用等。
RFID标签想要得到广泛的应用普及就要降低成本，降低成本不仅有利于RFID标签的普及还有利于开拓新的RFID应用领域。
一般认为价格在50元以上的标签，主要为应用于军事、生物科技和医疗方面的有源标签0.7元～7元左右的标签用于运输、仓储、包装、文件等的无源标签；消费应用如零售品的标签在0.35～0.7元。
标签的价格将直接影响RFID的市场规模。
从技术层面讲，RFID还存在许多问题。
比如RFID产品设计还处于初级阶段，加工工艺还比较粗糙，其功能、式样、体积、重量、色泽、手感、安装等有待优化，读取识别率低等。
这些都严重地制约了RFID应用产品的普及。
从客户认知度的层面讲，RFID是一个涉及多学科、多组织、多部门，并与社会相关机构密切相关的高度综合性和高度专业性的高科技行业，当前的客户认知度并不高，从而使得RFID产品存在一定的市场风险。
RFID作为一门新兴的技术，无论从提供者的角度还是从使用者的角度，对RFID技术应用的宣传推广和培训都是必要的。
市场需要的扩大需要客户对RFID技术的认知与认同，特别是当客户购买RFID系统时，必须理解存在的问题和面临的可能选择，需要了解RFID的相关知识，确定所采用的RFID系统能够满足未来的业务需求。
2.6.2、方法与对策
本项目所研发产品作为技术创新产品，必然会存在着各种风险，为了避免上述风险，
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