1、RFID射頻識別技術介紹編輯：徐盛目錄第一章 RFID的基礎知識1.1 RFID的定義1.2 RFID射頻識別技術的概念1.3 RFID的基本組成部分1.4 RFID技術的基本工作原理第二章 RFID技術的標準2.1 RFID相關標準總覽 2.2 RFID技術標準面面觀2.3 RFID前端技術標準體系簡述2.4 RFID相關標準的推動力 2.5 RFID相關標準的社會影響因素2.6 RFID相關標準在中國的運行情況第三章 RFID技術特點和面臨的困難3.1 射頻技術與條形碼技術的區別3.2 智能標簽特點及其制印技術現狀分析3.3 SAW射頻識別無源電子標簽技術及應用3.4 成本高標準不統一 電

2、子標簽中國推行遇困第四章 RFID技術配套產品介紹4.1 電子標簽中的射頻天線 4.2 基于TI S6700系列芯片的RFID閱讀器 4.3 射頻標簽讀寫設備基本原理4.4 EPCglobal網絡實現RFID數據交換 第五章 RFID技術的應用5.1 RFID技術的典型應用5.2 零售商推崇RFID的原因5.3 電子標簽與電子標簽庫存管理 5.4 RFID在食品醫藥等重要市場的最新發展第六章 行業信息6.1 富士通發布配備FRAM的無源型UHF頻帶無線標簽系統6.2 飛利浦RFID芯片通過EPC Gen 2標準認證 6.3 汽車電子標簽納入全國汽標委2006工作計劃 6.4 國際紙業應用RFI

3、D技術進行原材料跟蹤 6.5 國家金卡工程協調領導小組成員兼辦公室主任-在國家金卡工程第七次全國IC卡應用工作會議上的講話 6.6 我國標簽芯片發展現狀6.7 RFID系統將無處不在第七章 生產900MHz電子標簽的廠家7.1 深圳市聯祥瑞和科技開發有限公司7.2 廣東勁翔金卡有限公司7.3 美國德州儀器公司 第一章 RFID基礎知識簡介1.1 RFID的定義 RFID是什么？RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。RFID其主要核心部件是一個電子標簽，直徑僅為 2毫米不到，通過相距幾厘米到幾米距離內傳感器發射的無線電波，可以讀取

4、電子標簽內儲存的信息，識別電子標簽代表的物品、人和器具的身份。返回 1.2 RFID射頻識別技術的概念RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽， 操作快捷方便。 埃森哲實驗室首席科學家弗格森認為RFID是一種突破性的技術：“第一，可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數據，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。此外，儲存的信息量

5、也非常大。”返回 1.3RFID的基本組成部分最基本的RFID系統由三部分組成：標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。返回 1.4 RFID技術的基本工作原理RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）

6、；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。返回 第二章 RFID技術的標準2.1RFID相關標準總覽 摘要本文就RFID技術及其應用的相關標準作一結構化梳理，并分析了RFID相關標準在中國的發展、RFID標準的社會影響因素、標準的推動力等方面。標準能夠確保協同工作的進行，規模經濟的實現，工作實施的安全性以及其他許多方面。RFID標準化的主要目的在于通過制定、發布和實施標準解決編碼、通信、空氣接口和數據共享等問題，最大程度的促進RFID技術及相關系統的應用。但是，如果標準采用過早，有可能會制約技術的發展進步；如果采用太晚的話，則可能會限制技術的應用范圍，導致危險事件的發生以及不

7、必要的開銷。 事實上，RFID的相關標準涉及到其許多具體的應用，例如：不停車收費系統，寵物標識，貨物集裝箱標識以及智能卡應用等。而RFID主要用于物流管理等行業，需要標簽能夠實現數據共享。目前，許多與RFID有關的ISO標準正在研制當中，主要包括可回收貨運集裝箱，可回收運輸單品，運輸單元，產品包裝，產品標識以及電子貨柜封條等。從GS1(電子商務、物品標識、數據同步交換方面的全球標準化組織)、EPC Global及ISO到國家與地方的眾多組織（如日本UID等）以及US IEEE和AIM Global等都已參與到RFID相關標準的研制當中。 由于WiFi，WiMax，藍牙，ZigBee，專用短程通

8、信協議（DSRC）以及其他短程無線通信協議正用于RFID系統或融入到RFID設備當中，這使得RFID等的實際應用變得更為復雜。此外，RFID當中"接口間的接口" 近距無線通信（Near Field Communication，NFC)的采用有其根源所在：因其用到了RFID設備通常采用的最佳頻率。 引用業界某專家的分析來說，RFID與標準的關系可以從處理以下幾個問題來說： （1）技術如接口和轉送技術。比如，中間件技術RFID中間件扮演RFID標簽和應用程序之間的中介角色，從應用程序端使用中間件所提供一組通用的應用程序接口（API），即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標簽數據

9、。RFID中間件采用程序邏輯及存儲再轉送（Store-and-Forward）的功能來提供順序的消息流，具有數據流設計與管理的能力。 （2）一致性。主要指其能夠支持多種編碼格式，比如支持EPC，DOD等規定的編碼格式，也包括EPCglobal所規定的標簽數據格式標準。 （3）性能尤其是指數據結構和內容，即數據編碼格式及其內存分配。 （4）電池輔助及傳感器的融合。目前，RFID同傳感逐步相融合， 物品定位采用RFID三角定位法以及更多復雜的技術，還有一些RFID技術中用傳感代替芯片。比如，能夠實現溫度和應變傳感的聲表面波（SAW）標簽用于RFID技術中。然而，幾乎所有的傳感器系統，包括有源RFI

10、D等都需要從電池獲取能量。 （一）ISO/IEC相關RFID標準 ISO/IEC已出臺的RFID標準主要關注基本的模塊構建，空中接口，涉及到的數據結構以及其實施問題。具體可以分為技術標準、數據內容標準、一致性標準及應用標準四個方面。圖： ISO/IEC已制定的RFID相關標準 其中，ISO18000系列含括了有源和無源RFID技術標準，主要是基于物品管理的RFID空中接口參數。 ISO 17363 至17364 是一系列物流容器識別的規范，它們還未被認定為標準。該系列內的每種規范都用于不同的包裝等級，比如貨盤、貨箱、紙盒與個別物品。 目前在我國常用的兩個RFID標準為用于非接觸智能卡兩個ISO

11、標準：ISO 14443，ISO 15693。ISO 14443和ISO 15693標準在1995年開始操作，其完成則是在2000年之后，二者皆以13.56MHz交變信號為載波頻率。ISO 15693讀寫距離較遠，而ISO 14443讀寫距離稍近，但應用較廣泛。目前的第二代電子身份證采用的標準是ISO 14443 TYPE B協議。ISO 14443定義了TYPE A、TYPE B兩種類型協議，通信速率為106kbit/s，它們的不同主要在于載波的調制深度及位的編碼方式。TYPE A采用開關鍵控（On-Off keying）的曼切斯特編碼，TYPE B采用NRZ-L的BPSK編碼。TYPE B

12、與TYPE A相比，具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力列強的優點。RFID的核心是防沖撞技術，這也是和接觸式IC卡的主要區別。ISO 14443-3規定了TYPE A和TYPE B的防沖撞機制。二者防沖撞機制的原理不同，前者是基于位沖撞檢測協議，而TYPE B通信系列命令序列完成防沖撞。ISO 15693采用輪尋機制、分時查詢的方式完成防沖撞機制。防沖撞機制使得同時處于讀寫區內的多張卡的正確操作成為可能，既方便了操作，也提高了操作的速度。 ISO技術委員會及聯合工作組TC104/SC4主要處理有關ISO/IEC貿易應用方面，如貨運集裝箱及包裝，制定了 RFID電子封條 (ISO 1818

13、5)、集裝箱標簽(ISO 10374)和供應鏈標簽 (ISO 17363)等標準。 （二）EPCglobal標準 EPCglobal主要關注的是： 物理對象系統標識的數據載體/內容； "物聯網"自動識別基礎架構最低性能； 網絡數據交換準如對象名解析系統（Object Numbering System，ONS）； 其中EPCglobal的第二代（Gen2）RFID標簽標準已在今年6月作為ISO180006 Part C部分的提案修改稿在沒有作任何大的技術改動的情況下通過了ISO委員會的第一輪投票，最后的通過要在今年底明年初完成。 返回 2.2 RFID技術標準面面觀 .5 通

14、常情況下，RFID閱讀器發送的頻率稱為RFID系統的工作頻率或載波頻率。RFID載波頻率基本上有3個范圍：低頻(30kHz300kHz)、高頻(3MHz30MHz)和超高頻(300MHz3GHz)。常見的工作頻率有低頻125kHz與134.2kHz、高頻13.56MHz、超高頻433Mhz、860MHz930MHz、2.45GHz等。 RFID的低頻系統主要用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、校園卡、煤氣表、水表等；高頻系統則用于需傳送大量數據的應用系統；超高頻系統應用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在火車監控、高速公路收費等系統中應用。另外值得

15、一提的是在供應鏈中的應用，EPC Global規定用于EPC的載波頻率為13.56MHz和860MHz930MHz兩個頻段，其中13.56MHz頻率采用的標準原型是ISO/IEC15693，已經收入到ISO/IEC18000-3中。這個頻點的應用已經非常成熟。 而860930MHz頻段的應用則較復雜，國際上各國家采用的頻率不同：美國為915MHz，歐洲為869MHz，而我國由于被GSM、CDMA等占用，目前仍然待定。 目前常用的RFID國際標準主要有用于對動物識別的ISO 11784和11785，用于非接觸智能卡的ISO 10536(Close coupled cards)、ISO 15693

16、(Vicinity cards)、ISO 14443 (Proximity cards)，用于集裝箱識別的ISO 10374等。有些標準正在形成和完善之中，比如用于供應鏈的ISO 18000無源超高頻（860Mhz930Mhz載波頻率）部分的C1G2標準不久會正式推出，我國自己的國家標準最快在今年年末會出臺。下面對這幾個標準加以簡述。 ISO 11784和ISO 11785 ISO 11784和11785分別規定了動物識別的代碼結構和技術準則，標準中沒有對應答器樣式尺寸加以規定，因此可以設計成適合于所涉及的動物的各種形式，如玻璃管狀、耳標或項圈等。 技術準則規定了應答器的數據傳輸方法和閱讀器規

17、范。工作頻率為134.2KHz，數據傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數據以差分雙相代碼表示。應答器采用FSK調制，NRZ編碼。 由于存在較長的應答器充電時間和工作頻率的限制，通信速率較低。 ISO 10536、ISO 15693和ISO 14443 ISO 10536標準主要發展于1992到1995年間，由于這種卡的成本高，與接觸式IC卡相比優點很少，因此這種卡從未在市場上銷售。 ISO 14443和ISO 15693標準在1995年開始操作，單個系統于1999年進入市場，兩項標準的完成則是在2000年之后。二者皆以13.56MHz交變信號為載波頻率：ISO15693讀寫距離較遠，當然這也

18、與應用系統的天線形狀和發射功率有關；而ISO 14443 讀寫距離稍近，但應用較廣泛，目前的第二代電子身份證采用的標準是ISO 14443 TYPE B協議。 ISO14443定義了TYPE A、TYPE B兩種類型協議。通信速率為106kbits/s，它們的不同主要在于載波的調制深度及位的編碼方式。 從PCD向PICC傳送信號時，TYPE A采用改進的Miller編碼方式，調制深度為100%的ASK信號；TYPE B則采用NRZ編碼方式，調制深度為10%的ASK信號。 從PICC向PCD傳送信號時，二者均通過調制載波傳送信號,副載波頻率皆為847KHz。TYPE A采用開關鍵控（On-Off

19、 keying）的Manchester編碼；TYPE B采用NRZ-L的BPSK編碼。 TYPE B與TYPE A相比，由于調制深度和編碼方式的不同，具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力更強的優點。 ISO 15693標準規定的載波頻率亦為13.56MHz，VCD和VICC全部都用ASK調制原理，調制深度為10%和100%，VICC必須對兩種調制深度正確解碼。 從VCD向VICC傳送信號時，編碼方式為兩種："256出1"和"4出1"。二者皆以固定時間段內以位置編碼。這兩種編碼方式的選擇與調制深度無關。當"256出1"編碼時，10%

20、的ASK調制優先在長距離模式中使用，在這種組合中，與載波信號的場強相比，調制波邊帶較低的場強允許充分利用許可的磁場強度對IC卡提供能量。與此相反，閱讀器的"4出1"編碼可和100%的ASK調制的組合在作用距離變短或在閱讀器的附近被屏蔽時使用。 從VICC向VCD傳送信號時，用負載調制副載波。電阻或電容調制阻抗在副載波頻率的時鐘中接通和斷開。而副載波本身在Manchester編碼數據流的時鐘中進行調制，使用ASK或FSK調制。調制方法的選擇是由閱讀器發送的傳輸協議中FLAG字節的標記位來標明，因此，VICC總是支持兩種方法：ASK(副載波頻率為424KHz)和FSK(副載波頻

21、率為424/484KHz）。數據傳輸速率的選擇同樣由FLAG中的位來表明，而且必須兩種速率都支持：高速和低速。這兩種速率根據采用的副載波速率不同而略有不同，采用單副載波時低速為6.62kbits/s，高速為26.48kbits/s；采用雙副載波時則分別為6.67kbits/s和26.69kbits/s。 可見，ISO 15693應用更加靈活，操作距離又遠，更重要的是它與ISO 18000-3兼容，了解ISO 15693標準對將來了解我國的國家標準是有助益的，因為我國的國家標準肯定會與ISO 18000大部分兼容。 如果在同一時間段內有多于一個的VICC或PICC同時響應，則說明發生沖撞。RFI

22、D的核心是防沖撞技術，這也是和接觸式IC卡的主要區別。ISO 14443-3規定了TYPE A和TYPE B的防沖撞機制。二者防沖撞機制的原理不同:前者是基于位沖撞檢測協議，而TYPE B通過系列命令序列完成防沖撞；ISO 15693 采用輪尋機制、分時查詢的方式完成防沖撞機制，在標準的第三部分有詳細規定。 防沖撞機制使得同時處于讀寫區內的多張卡的正確操作成為可能，只用算法編程，讀頭即可自動選取其中一張卡進行讀寫操作。這樣既方便了操作，也提高了操作的速度。 如果與硬件配合，可用一些算法快速實現多卡識別，比如TI公司的R6C接口芯片有一個解碼出錯指示引腳，利用它可以快速識別多卡：當沖撞產生時引腳

23、電平發生變化，此時記錄下用來查詢的低UID位，然后在此低位基礎上增加查詢位數，直到沒有沖撞發生，這樣就可以識別出所有卡片。ISO 10374 ISO 10374標準說明了基于微波應答器的集裝箱自動識別系統。 應答器為有源設備，工作頻率為850MHz950Mhz及2.4GHz2.5GHz。只要應答器處于此場內就會被活化并采用變形的FSK副載波通過反向散射調制做出應答。信號在兩個副載波頻率40kHz和20kHz之間被調制。 此標準和ISO 6346共同應用于集裝箱的識別，ISO 6346規定了光學識別，ISO 10374則用微波的方式來表征光學識別的信息。 ISO 18000 ISO 18000是

24、一系列標準。此標準是目前最新的也是最熱門的標準，原因是它可用于商品的供應鏈，其中的部分標準也正在形成之中。表2是ISO 18000標準的內容。 其中ISO 18000-6基本上是整合了一些現有RFID廠商的產品規格和EAN-UCC所提出的標簽架構要求而訂出的規范。它只規定了空氣接口協議，對數據內容和數據結構無限制，因此可用于EPC。 實際上，若采用ISO 18000-6對空氣接口的規定加上EPC系統的編碼結構再加上ONS架構，就可以構成一個完整的供應鏈標準。 花好還需綠葉扶 應用好RFID技術，除了接口的設計，還有天線的設計、數據庫管理技術等，這在以后的實際應用中會不斷地積累經驗，不斷地改進創

25、新。因為這項技術的應用前景決定了它的技術和標準的日臻完善。近年來，射頻識別已經逐步發展成為一個獨立的跨學科的專業領域，這個領域與其他傳統學科不同，它將大量來自完全不同專業領域的技術綜合到一起：如高頻技術、電磁兼容性、半導體技術、數據保護和密碼學、電信、制造技術和許多專業領域。所以在這個領域要做的事很多，要探討的問題也很多，但這一切都是值得努力去做的。 小資料2:數字調制技術 數字調制是指用數字數據調制模擬信號，主要有三種形式：移幅鍵控法ASK、移頻鍵控法FSK、移相鍵控法PSK。 幅度鍵控（ASK）：即按載波的幅度受到數字數據的調制而取不同的值，例如對應二進制0，載波振幅為0；對應二進制1，載

26、波振幅為1。調幅技術實現起來簡單，但容易受增益變化的影響，是一種低效的調制技術。在電話線路上，通常只能達到1200bps的速率。 頻移鍵控（FSK）：即按數字數據的值（0或1）調制載波的頻率。例如對應二進制0的載波頻率為F1，而對應二進制1的載波頻率為F2。該技術抗干擾性能好，但占用帶寬較大。在電話線路上，使用FSK可以實現全雙工操作，通常可達到1200bps的速率。 相移鍵控（PSK）：即按數字數據的值調制載波相位。例如用180相移表示1，用0相移表示0。這種調制技術抗干擾性能最好，且相位的變化也可以作為定時信息來同步發送機和接收機的時鐘，并對傳輸速率起到加倍的作用。返回 2.3 RFID前

27、端技術標準體系簡述 摘要目前常用的RFID國際標準主要有用于對動物識別的ISO 11784和11785，用于非接觸智能卡的ISO 10536、ISO 15693、ISO 14443，用于集裝箱識別的ISO 10374等。 RFID技術具有很多突出的優點:實現了無源和免接觸操作，應用便利，無機械磨損，壽命長，機具無直接對最終用戶開放的物理接口，能更好地保證機具的安全性；數據安全方面除標簽的密碼保護外，數據部分可用一些算法實現安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等，讀寫機具與卡之間也可相互認證，實現安全通信和存儲；總體成本一直處于下降之中，越來越接近接觸式IC卡的成本，甚至更低，為其大量應用

28、奠定了基礎；應用領域也非常寬，RFID技術已經在物流管理、生產線工位識別、綠色畜牧業養殖個體記錄跟蹤、汽車安全控制、身份證、公交等領域大量成功應用。 世界排名第一的零售商沃爾瑪在2003年宣布，到2005年1月份時要求它前100大的供應商采用RFID技術，實現貨品自動識別，以繼續提高其供應鏈的管理能力。這也威脅到我國的零售商是否能繼續銷售自己的產品，因為有70%的貨品都是由中國廠商生產的，可見RFID識別技術的發展已經自下而上地被推動。 另外，還有諸如Target、Tesco、FDA等也宣布了其使用計劃。 RFID推廣受標準問題困擾 目前，世界一些知名公司各自推出了自己的很多標準，這些標準互不

29、兼容，表現在頻段和數據格式上的差異，這也給RFID的大范圍應用帶來了困難。 目前全球有兩大RFID標準陣營：歐美的Auto-ID Center與日本的Ubiquitous ID Center（UID）。前者的領導組織是美國的EPC環球協會，旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等企業，同時有IBM、微軟、飛利浦、Auto-ID Lab等公司提供技術支持。后者主要由日系廠商組成。 將RFID應用到供應鏈中還存在另外一些需要解決的問題，如讀寫設備的可靠性、成本、數據的安全性、個人隱私的保護和與系統相關的網絡的可靠性、數據的同步等等，不解決好以上問題，肯定會制約RFID的進步，不過最近RFID相關的高層會

30、議接連不斷，RFID技術的快速發展已呈燎原之勢。 返回 2.4 RFID相關標準的推動力 （1）大零售商（如沃爾瑪、麥德龍等）的要求。隨著RFID標簽價格下降，沃爾瑪與其供貨商繼續商議，尋找在他們更多分店及分銷中心接收供貨商更多RFID貼標貨品的可行性。我們來看一下最新的沃爾瑪RFID要求進度表： 沃爾瑪要求 時間 前100家供應商貼RFID標簽 2005年1月前 前300家供應商貼RFID標簽 2006年1月前 前600家供應商貼RFID標簽 2007年1月前 Gen2開始取代Gen1標簽 2006年中期 由此可以看出，沃爾瑪對應用RFID 和EPC標識的決心。 而世界第三大零售商麥德龍集團

31、(Metro Group)也計劃在供應鏈上采用射頻識別技術(RFID)，并在其德國萊茵博格市(Rheinberg)的一家"未來商店"里大量應用RFID。 英國大零售商Tesco也已將RFID技術應用于Sandhurst商店以跟蹤DVD的銷售，并在年初將這一類型的芯片嘗試使用在Cambridge商店的Gilette剃須刀的出售上。最近的一次計劃中，公司打算將RFID技術覆蓋整個商店和所有產品，除了對item-level產品的跟蹤，還要包括如茶杯和常用工具等普通產品。所有的產品，包括化妝品，電池，以及移動通訊設備等等，都會在英國全國范圍內被Tesco的RFID技術跟蹤。 （2）

32、美國國防部（DOD）的推動。美國國防是RFID在軍事國防應用上的主動力。今年，美國國防部在RFID應用上公布了對其供應商的詳細指導方針，計劃在今年年底前開始接收貼有帶RFID電子標簽的物品。美國國防部也采用EPC編碼作為其供應商軍需物資惟一標識，為與民用系統的EPC標識相區別，EPCglobal專門給其分配一個標頭（Header）。 （3）RFID設備安裝ETSI TG34 2004年9月ETSI就發布了EN 302 208標準，規定了865 MHz至868 MHz波段中UHF（RFID射頻快報注：歐洲RFID所用超高頻段）段RFID設備的"技術要求和測量方法"。2005年

33、3月第一次RFID Plugtests測試在ETSI總部進行，測試關注的焦點是碼頭倉庫庫門環境下的多解讀器同時識讀。（4）AIM REG 2004年11月，AIM(RFID射頻快報注：國際自動識別技術協會，其在中國對口協會為中國自動識別技術協會)和CompTIA宣布為發展RFID的第三方認證而合作。AIM的REG小組（RFID射頻快報注：RFID Experts Group，RFID專家組）已經提供從物理硬件安裝和現有業務整合進行認證和培訓返回 2.5 RFID相關標準的社會影響因素 （1）無線通信管理如ETSI（RFID 射頻快報注：歐洲電信標準協會)，FCC（RFID射頻快報注：美國聯邦通

34、信委員會）等相關要求； （2）人類健康主要是ICNIRP（國際非電離輻射保護委員會)，一個為世界衛生組織及其他機構提供有關非電離放射保護建議的獨立機構的相關要求，目前許多國家使用其推薦的標準作為該國的放射規范標準。其主要是有關工作頻率、功率、無線電波輻射等對健康的影響標準。（3）隱私。隱私問題的解決基于同意原則，即用戶或消費者是否能夠容忍的程度。 （4）數據安全OECD （RFID射頻快報注：經濟合作與發展組織)曾發布有關文件，規定了信息系統和網絡安全的指導方針。與ISO 17799（信息安全管理的實踐代碼） 相似，并不強制要求遵從這些指導方針，但這些指導方針卻為信息安全計劃提供了堅實的基礎。

35、返回 2.6 RFID相關標準在中國的運行情況 在RFID技術發展的前10年中，有關RFID技術的國際標準的研討空前熱烈，國際標準化組織ISOIEC JTCl SC31下級委員會成立了RFID標準化研究工作組WG4。而中國RFID有關的標準化活動，由信標委自動識別與數據采集分委會對口國際ISO/IEC JTC1 SC31，負責條碼與射頻部分國家標準的統一歸口管理。 條碼與物品編碼領域國家標準主管部門是國家標準化管理委員會，射頻領域國家標準主管部門是信息產業部和國家標準化管理委員會，該領域的技術歸口由信標委自動識別與數據采集技術分委會負責。 中國ISO/IEC JTC1 SC31秘書處設在中國物

36、品編碼中心。掛靠在中國物品編碼中心的中國自動識別技術協會，于2003年開始組織其射頻工作組的業內資深專家開始跟蹤和進行ISO/IEC18000國際標準的研究，目前已完成標準草案的工作，ISO18000相關國標制定工作今年國標委正式立項后，明年相關國標將會看到這一系列基礎標準。返回 第三章 RFID技術特點和面臨的困難3.1 射頻技術與條形碼技術的區別摘要 射頻技術與條形碼是兩種不同的技術，有不同的適用范圍，有時會有重疊。兩者之間最大的區別是條形碼是"可視技術"。射頻標簽只要在接受器的作用范圍內就可以被讀取。射頻技術和條形碼有什么不同？從概念上來說，兩者很相似，目的都是快速準

37、確地確認追蹤目標物體。主要的區別如下：有無寫入信息或更新內存的能力。條形碼的內存不能更改。射頻標簽不像條形碼，它特有的辨識器不能被復制。標簽的作用不僅僅局限于視野之內，因為信息是由無線電波傳輸，而條形碼必須在視野之內。由于條形碼成本較低，有完善的標準體系，已在全球散播，所以已經被普遍接受，從總體來看，射頻技術只被局限在有限的市場份額之內。目前，多種條形碼控制模版已經在使用之中，在獲取信息渠道方面，射頻也有不同的標準。 射頻技術與條形碼是兩種不同的技術，有不同的適用范圍，有時會有重疊。兩者之間最大的區別是條形碼是"可視技術"，掃描儀在人的指導下工作，只能接收它視野范圍內的條形

38、碼。相比之下，射頻識別不要求看見目標。射頻標簽只要在接受器的作用范圍內就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點，如果標簽被劃破，污染或是脫落，掃描儀就無法辨認目標。條形碼只能識別生產者和產品，并不能辨認具體的商品，貼在所有同一種產品包裝上的條形碼都一樣，無法辨認哪些產品先過期。 目前，在成本方面，由於組成部分不同，智能標簽要比條形碼貴得多，條形碼的成本就是條形碼紙張和油墨成本，而有內存芯片的主動射頻標簽價格在2美元以上，被動射頻標簽的成本也在1美元以上。但是沒有內置芯片的標簽價格只有幾美分，它可以用于對數據信息要求不那么高的情況，同時又具有條形碼不具備的防偽功能。 信息載體信息量讀/寫性讀取方式

39、保密性智能化抗干擾能力壽命成本條 碼紙、塑料薄膜、金屬表面小只讀CCD或激光束掃描差無差較短最低RFID卡EEPROM大讀/寫無線通信最好有很好最長較高返回 3.2 智能標簽特點及其制印技術現狀分析 摘要智能標簽的印刷與傳統標簽的印刷有著很大的區別，由于智能標簽及其芯片的特殊性，不能承受印刷機的壓力，所以，除噴墨印刷外，一般是采用先印刷面層，再與芯片層復合、模切的工藝。 傳統的條形碼標簽在各行各業的廣泛應用和其方便快捷的作用以及一定的防偽功能已成為人們的共識，但隨著人們對商品的生產、貯運、保質、防偽、管理等諸多方面更高更全的信息需求，傳統的條形碼標簽顯然是力不從心了，它不但無法提供商品生產、管

40、理等方面的信息，不能警示商品保質需要的溫度等情況，在防偽效果上，也由于其印刷單一、容易仿造而逐漸失去商品的防偽效果。隨著科技的進步及在標簽制作領域的應用，一種全新、多功能、有良好防偽效果的智能標簽已開始廣泛應用，它將為標簽制印帶來新的生機和活力。一、智能標簽的特點及應用智能標簽(SmartLabel)也有人稱之為無線射頻識別標簽，它是標簽領域高新技術產品，如今已在產品包裝中發揮重要的作用，逐步替代傳統的產品標簽和條形碼。智能標簽是標簽領域的新秀，它具有超越傳統標簽的功能，是電子和計算機等高新技術在標簽制印上的結晶。智能標簽包含無線射頻識別技術(RFID)電子標簽，隱蔽或公開的商標保護指示器或提

41、示產品狀況的傳感器。電子標簽主要由芯片和天線組成，芯片主要用于接收和傳送數據，通過由閱讀器發出的無線射頻信號來讀取，閱讀器與天線和計算機網絡相連，形成一個電子模塊，閱讀器發送來自其天線的特殊信號給特定區域的電子標簽，再將反饋信息處理后傳送給計算機網絡，從而使管理人員得到商品的特殊信息。智能標簽可以幫助廠商和消費者實時了解商品庫存、流通、保質等情況，為廠商監控其產品在供應鏈中的狀況和位置起到很大的作用。例如，許多食品和藥品等的包裝必須在特定的溫度和低污染環境下儲存運輸，一般的標簽無法了解和監控產品保存的溫度和保質情況，而智能標簽就可以在產品貯運過程中適時監控對溫度要求敏感、易腐爛產品的溫度，它憑

42、借特殊的芯片、天線、傳感器等，測量貯運過程中的溫度，警示廠商防止溫度變化對產品的影響。還有，如倉庫管理員可以利用智能標簽了解貨架上的產品種類和數量的信息，來核對產品庫存數據而判斷產品的銷售情況。此外，智能標簽提高了傳統標簽的防偽效果，尤其在藥品包裝中，它的防偽功能已大大超過傳統的條形碼標簽。智能標簽的核心是含有IC芯片的射頻電路和傳感器，內部裝有可程序化的集成電路和天線，可通過無線射頻信號與讀寫裝置進行信息的接收和傳輸，具有產品鑒別、防偽、防盜、管理等多種功能，是目前廣泛使用的產品條形碼標簽的升級和更新的產品。智能標簽具有小、薄、柔(制作的產品厚度可達到0.1mm 左右，大小從幾毫米到近二十厘

43、米，可隨意扭曲、彎折)的優點，以及具有讀取數據信息快，并可依特殊命令讀取ID 號碼和一些特殊信息等特點。智能標簽有防沖撞的讀寫特性，并且能同時讀寫多個電子標簽。它可以攜帶數據，并可將其芯片中存儲的數據通過專門的讀卡器以無線的方式快速讀取，在工作過程中還可非常方便地對其數據進行改寫。智能標簽在使用時可以做到無需連線、無需電源、無需接觸，且還可在射頻頻率上進行豐富的變化。在智能標簽中，可植入多種材料內部特性和可讀取的功能被廣泛地應用于無線識別領域，如產品識別、質量監控、票證、資產管理和提供系列追蹤管理等。智能標簽為防偽、物流管理領域提供了多變的新工具。智能標簽的相關產品在商品生產、儲運、銷售的庫存

44、管理等領域有廣闊的應用空間，在日本，日立、富士通和凸版印刷株式會社已經大規模生產并銷售智能標簽。有資料顯示，日本的智能標簽以及相關服務與軟件市場將在2010 年達到9 萬日元以上的水平，在美國和歐洲，包括沃爾瑪在內的主要零售商也都在努力推廣智能標簽的使用，2004 年6 月沃爾瑪公司就要求2005 年開始采用RFID 技術管理貨品，要求其主要的100 家供貨商在2005 年前必須使用智能RFID 標簽，并在一兩年內要求絕大部分供應商都要使用標準的智能標簽。據報道，目前這種智能標簽的生產呈高速增長的趨勢，在歐洲，2005 年市場已達到5 0 億美元以上，并以每年約4 0 % 的速度增長，預計20

45、08 年，全世界的RFID 標簽的使用量將達到200 億個以上，屆時零售業將會全面普及應用RFID 智能標簽。二、智能標簽的制印技術智能標簽的印刷與傳統標簽的印刷有著很大的區別，目前，我國傳統標簽的印刷技術已具有很高的水平，商標印刷業中不乏有經驗豐富的企業，也生產出許多設計精美和高品質的產品，但對于智能標簽，有人認為它并無特殊之處，只要用普通標簽給它外覆一件美麗的外衣，這對于高品質標簽的制印企業來說并不困難，但這樣單純地添加美麗外衣的智能標簽，其高附加值卻是令人擔憂的，否則會造成重要的損失。那么，與傳統標簽印刷相比，智能標簽印刷有什么特點呢?首先，從智能標簽的定義上來看，智能，是由芯片、天線等

46、組成的射頻電路；而標簽是由標簽印刷工藝使射頻電路具有商業化的外衣。從印刷的角度來看，智能標簽的出現會給傳統標簽印刷帶來更高的含金量。智能標簽的芯片層可以用紙、PE、PET甚至紡織品等材料封裝并進行印刷，制成不干膠貼紙、紙卡、吊標或其他類型的標簽。芯片是智能標簽的關鍵，由其特殊的結構決定，不能承受印刷機的壓力，所以，除噴墨印刷外，一般是采用先印刷面層，再與芯片層復合、模切的工藝。(1)印刷方法。印刷主要是以絲網印刷為首選，因為絲網印刷在集成電路板、薄膜開關等方面的印刷質量是其他印刷方法所無法企及的。在智能標簽印刷中，要使用導電油墨，而印刷導電油墨較好的絲網是鎳箔穿孔網。它是一種高技術絲網，它不是

47、由一般的金屬或尼龍等絲線編織成的絲網，而是由鎳箔鉆孔而成箔網，網孔呈六角形，也可用電解成形法制成圓孔形。整個網面平整勻薄，能極大地提高印跡的穩定性和精密性，用于印刷導電油墨、晶片及集成電路等高技術產品效果較好，能分辨0.1mm 的電路線間隔、定位精度可達0.01mm。(2)導電油墨的應用。導電油墨是一種特種油墨，它可在UV 油墨、柔版水性油墨或特殊膠印油墨中加入可導電的載體，使油墨具有導電性。導電油墨主要是由導電填料(包括金屬粉末、金屬氧化物、非金屬和其他復合粉末)、連接劑(主要有合成樹脂、光敏樹脂、低熔點有機玻璃等) 、添加劑(主要有分散劑、調節劑、增稠劑、增塑劑、潤滑劑、抑制劑等)、溶劑(

48、主要有芳烴、醇、酮、酯、醇醚等)等組成。該油墨是一種功能性油墨，在印刷中主要有碳漿、銀漿等導電油墨。碳漿油墨是一液型熱固型油墨，成膜固化后具有保護銅箔和傳導電流的作用，具有良好的導電性和較低的阻抗力；它不易氧化，性能穩定，耐酸、堿和化學溶劑的侵蝕；具有耐磨性強、抗磨損、抗熱沖擊性好等特點。銀漿油墨是由超細銀粉和熱塑性樹脂為主體組成的一液型油墨，在PET、PT、PVC片材上均可使用，有極強的附著力和遮蓋力，可低溫固化，具有可控導電性和很低的電阻值。另外，可將具有導電性的納米級碳墨加入油墨制成導電油墨，也可將導電油墨中金屬粉(如銀粉)制成納米級銀粉來制造導電油墨，這種導電油墨不僅印刷的膜層薄且均勻

49、光滑，性能優良，而且還可大量節省材料。在智能標簽制印中，導電油墨主要用于印制RFID天線，替代傳統的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線。它具有兩個主要的優點，首先，傳統的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線，工藝復雜，成品制作時間長，而應用導電油墨印刷天線是利用高速的印刷方法，高效快速，是印刷天線和電路中首選的既快又便宜的方法。如今，導電油墨已開始取代各頻率段的蝕刻天線，如超高頻段(860950MHz)和微波頻段(2450MHz)，用導電油墨印刷的天線可以與傳統蝕刻的銅天線相比擬，此外，導電油墨還用于印制智能標簽中的傳感器及線路印刷。其次，傳統的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線要消耗浪費金屬材料，成本較高，而導

50、電油墨的原材料成本要低于傳統的金屬天線，這對于降低智能標簽的制作成本有很大的意義。(3)獨特的工藝要求。智能標簽制印對制作工藝有其獨特的要求，主要應注意高成品率、厚紙印刷和復合加工。在高成品率上，由于智能標簽本身的價值要高于普通印刷標簽許多倍，所以給企業帶來高利潤的同時，印刷品高成品率尤為重要。尤其是許多產品都要求多色UV 墨印刷、上光、上膠，印量大的標簽大多數還采用卷到卷印刷或無接口印刷( 通花) 等方式加工，由于加工工序多，也加大了成品的篩選難度。對于厚紙印刷，在卡紙加工中，必須注意設備對350克厚的卡紙要有良好的印刷適性，卡紙印刷中要保持紙帶的張力穩定，保證印刷累計套印誤差降到最小，因此

51、如果每個畫面都套印很準，但是畫面之間的間距產生誤差較大，也會給智能標簽印刷后的復合和模切工序造成麻煩。至于復合加工，它是智能標簽加工中的關鍵工序，在復合加工中不僅要求每個標簽之間的尺寸不會因為張力變化而改變，而且對于薄膜類材料，還要考慮拉伸變形造成標簽間距增加，并做適當調整。返回 3.3 SAW射頻識別無源電子標簽技術及應用 射頻識別系統 射頻識別(RFID)技術是一種無接觸自動識別技術，其基本原理 是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現對靜止的或移動中 的待識別物品的自動機器識別。 射頻識別系統一般由兩個部分組成，即電子標簽和閱讀器。電子 標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(

52、無接觸)耦合， 在耦合通道內，根據時序關系，實現能量的傳遞、數據的交換。發生 在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種： (1)電感耦合，通過空間高頻交變磁場實現耦合，依據的是電磁 感應定律。 (2)電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發射出去的電磁波，碰 到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規 律。 電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。 典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13.56MHz。識別作用 距離小于1m，典型作用距離為10cm20cm。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻率有：433M

53、Hz，868MHz，915MHz，2.45GHz，5.8GHz。識別作用 距離大于1m，典型作用距離為3ml0m。 電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數據載體，電子標簽附著在 待識別的物品上，是射頻識別系統真正的數據載體。一般情況下，電 子標簽由標簽天線和標簽專用芯片組成。 依據電子標簽供電方式的不同，可以分為有源標簽(Active tag) 和無源標簽(Passive tag)兩種，有源標簽內裝有電池，無源標簽沒有內裝電池。 閱讀器又稱為讀出裝置，閱讀器可以是讀/寫或只讀裝置，用于 當附著有電子標簽的待識別物品通過其讀出范圍內時，自動以無接觸 的方式將電子標簽中的約定識別信息取出，從而實現自動

54、識別物品或 自動收集物品標識信息的功能。 聲表面波器件技術 聲表面波(SAW)是傳播于壓電晶體表面的機械波，其聲速僅為 電磁波速的十萬分之一，傳播衰耗很小。SAW器件是在壓電基片上采用微電子工藝技術制作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等，利用基片材料的壓電效應，通過輸入叉指換能器(IDT)將電信號轉換成聲 信號，并局限在基片表面傳播，輸出IDT將聲信號恢復成電信號，實現電-聲-電的變換過程，完成電信號處理過程，獲得各種用途的電子器件。采用了先進微電子加工技術制造的聲表面波器件，具有體積小、重量輕、可靠性高、一致性好、多功能以及設計靈活等優點，在通信、電視、遙控和報警系統中已得到廣泛應用，數以億計

55、的手機和電視機中都應用了多個聲表面波濾波器。隨著加工工藝的飛速發展，SAW器件的工作頻率已覆蓋10MHz2.5GHz，是現代信息化產業不可或缺的關鍵元器件。 SAW無源電子標簽工作原理 SAW無源電子標簽采用反射調制方式完成電子標簽信息向閱讀器的傳送。 SAW標簽是由叉指換能器和若干反射器組成，換能器的兩條總線與電子標簽的天線相連接。閱讀器的天線周期地發送高頻詢問脈沖，在電子標簽天線的接收范圍內，被接收到的高頻脈沖通過叉指換能器轉變成聲表面波，并在晶體表面傳播。反射器組對入射表面波部分反射，并返回到叉指換能器，叉指換能器又將反射聲脈沖串轉變成高頻電脈沖串。如果將反射器組按某種特定的規律設計，使其反射信號表示規定的編碼信息，那么閱讀器接收到的反射高頻電脈沖串就帶有該物品的特定編碼。通過解調與處理，達到自動識別的目的。 由于聲表面波傳播速度低，有效的反射脈沖串在經過幾微秒的延 遲時間后才回到閱讀器，在此延遲期間，來自閱讀器周圍的干擾反射 已衰減，不會對聲表面波電子標簽的有效信號產生干擾。 SAW無源電子標簽應用 利用聲表面波技術的電子標簽始于上世紀80年代末，近年來聲表面波標簽的研究成為一個熱點。聲表面波電子標簽是應用現代電子學、聲學、半導體平面工藝技術和雷達及信號處理技術的系統