RFID软件可行性分析报告Word格式.docx

1、11 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 RFI

2、D 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

3、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_ID Center 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、EPC global、Ubiquitous ID 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2研发，其中，Intel 于 2007 年 3 月推出了超高频读写器芯片 R10

4、00；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

5、 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

6、、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3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

7、、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。

8、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 R

9、FID 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43. 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

10、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

11、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

12、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5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

13、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

14、 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

15、。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。6RFID中间件图（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

16、（UHF） 标签工作频率在 860MHZ960MHZ 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

17、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7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

18、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

19、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8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

20、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、

21、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

22、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9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

23、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 和无屏障阅读；可以做到穿透性 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 300

24、0 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10RFID 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

25、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。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

26、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）产品成本销售毛利第一年300900450第二年600180011第三年150037501950第四年2000400024001600第五年3500700042002800合计79001745097507700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

27、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