RFID技术产业及应用

1、2022-4-17 1RFIDRFID技术、产业及应用技术、产业及应用刘伟刘伟2022-4-17 2 物联网物联网AnytimeAnywhereAnythingInnovative and cost effective RFID hardware solutionThings Internet 物联网物联网2022-4-17 3 智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、组织、人们、事物相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。 智慧地球智慧地球 2022-4-17 4智慧方法具体来说有以下三个方面的特征：更透彻的感知，更广泛的互联互通，更深入的智

2、能化更透彻的感知 更透彻的感知是指利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程预计未来几年世界上人均将拥有10亿晶体管， 这些晶体管被嵌入到数十亿的设备中，如车、器具、道路等未来 两年内全球将生产300亿个RFID(无线射频识别)芯片预计未来几年手机用户将会达到50亿传感器已被利用到整个生态系统 供应链、医疗保健网络、城市，甚至河流等自然系统。 智慧方法智慧方法 2022-4-17 5更全面的互联互通互联互通是指通过各种形式的高速的高带宽的通信网络工具，将个人电子设备、组织和政府信息系统中收集和储存的分散的信息及数据连接起来，进行交互和多方共享预计到2011年网络用户将达到

3、20亿，HSPA(高速分组接入)技术将促成 “三种屏幕”(电视、电脑和移动手机)的融合，并有可能实现不中断的网络连接。数以万亿计的事物紧密相连 汽车、家用电器、相机、道路、管道，甚至医药品和家畜。 智慧方法智慧方法 2022-4-17 6更深入的智能化智能化是指深入分析收集到的数据，以获取更加新颖、系统且全面的洞察来解决特定问题超级计算机和云计算可被应用于处理、建模、预测和分析流程将产生的所有数据 智慧方法智慧方法 2022-4-17 7 自动识别技术概览自动识别技术概览2022-4-17 8 自动识别技术自动识别技术: : 特征提取技术 数据采集技术 1. 特征提取技术特征提取技术 静态特征

4、(视觉) 动态特征(语音) 属性特征(指纹) 2. 数据采集技术数据采集技术 光存储器(条码) 磁存储器 (磁条) 电存储器(RFID) 自动识别技术的分类自动识别技术的分类2022-4-17 9n常用名词： nRFID 射频识别；一种利用无线射频进行非接触双向通信的识别方式nTag 电子标签；nReader 读写器；nAntenna 天线n发展历史：n二战时期出现；n 70年代开始应用n 90年代大规模应用n 90年代末EPC的提出 RFID RFID 射频识别技术射频识别技术2022-4-17 10 RFIDRFID射频识别系统组成射频识别系统组成 l 硬件部分主要包括读写器，天线，以及电

5、子标签硬件部分主要包括读写器，天线，以及电子标签l 采用电磁波在读写器和标签之间传递信息，标签贴于物体表面，用于采用电磁波在读写器和标签之间传递信息，标签贴于物体表面，用于 标志物品标志物品l 一般工作距离较远（几米到十米）一般工作距离较远（几米到十米）l 电子标签类似于条形码，存储的信息量比条形码更大，并可多次读写电子标签类似于条形码，存储的信息量比条形码更大，并可多次读写2022-4-17 11 RFIDRFID射频识别系统中的电子标签射频识别系统中的电子标签电子标签包括：无源标签，半无源标签（有电池，仅供电路工作），以及有源标签（电池同时提供电路工作以及发射信号的能量）无源电子标签通过改

6、变芯片与天线之间的阻抗匹配来反射信号电子标签中的存储器可以存储相关数据信息Analog RF InterfacePADRECTOSCPADVVREGDEMODMODDigital ControlVDDDatainDataoutAnticollisionRead/WriteControlAccessControlEEPROM InterfaceControlRF InterfaceControlR/WEEPROMRowSequencerCharge PumpColumn2022-4-17 12与其它识别方式相比与其它识别方式相比, RFID , RFID 具有以下技术优势具有以下技术优势: :l

7、 多目标识别多目标识别l 运动目标识别运动目标识别l 远距离目标识别远距离目标识别l 抗潮湿抗潮湿l 抗灰尘抗灰尘l 抗烟雾抗烟雾 RFIDRFID射频识别的技术优势射频识别的技术优势2022-4-17 13 RFIDRFID技术涉及信息、材料、装备及工艺等多技术领域技术涉及信息、材料、装备及工艺等多技术领域 涵盖无线电通信、芯片设计制造、天线设计、封装、软件和系统涵盖无线电通信、芯片设计制造、天线设计、封装、软件和系统 集集成、成、 信息安全等技术。信息安全等技术。 RFIDRFID产业链的组成产业链的组成 芯片设计与制造、天线设计与制造、电子标签封装技术与装备、芯片设计与制造、天线设计与制

8、造、电子标签封装技术与装备、 RFIDRFID标签集成、读写器设计与制造、标签集成、读写器设计与制造、RFIDRFID中间件和系统集成软件、中间件和系统集成软件、 公共服务体系和公共服务体系和RFIDRFID应用系统等彼此衔接的多个环节构成。应用系统等彼此衔接的多个环节构成。 中国中国RFIDRFID市场需求巨大，其产业规模将蓬勃发展市场需求巨大，其产业规模将蓬勃发展 RFIDRFID的相关产业的相关产业2022-4-17 14 RFIDRFID的产业链的产业链芯片封装芯片封装芯片设计芯片设计标签转换标签转换Inlet 加工加工芯片制造芯片制造天线制造天线制造用户用户标签制造标签制造硅片处理硅

9、片处理2022-4-17 15 RFIDRFID的产业链：芯片设计的产业链：芯片设计2022-4-17 16 RFIDRFID的产业链：硅片制造的产业链：硅片制造 0.13 0.35微米工艺 非挥发存储器 射频技术 低功耗Gate Oxide0.25um logic Ti-Salicide ProcessPolyTiSi2SpacerSourceDrainChannel Length2022-4-17 17 RFIDRFID的产业链：硅片处理的产业链：硅片处理 减薄： 50150微米 划片： 减小划片槽P-subNWELLSTIPWELLPolyPR coatingPoly Mask NLDD

10、N-LDDN-PKTN-LDDN-PKTP-LDD PR P-LDDP-PKTN+ PRN+N+P+ PRP+SABPSGUSGContact plugPR CoatingMetal 1 maskMetal 1Metal 2 MaskMVIA1 MaskMetal 22022-4-17 18 RFIDRFID的产业链：芯片封装的产业链：芯片封装 低成本、高产量2022-4-17 19 RFIDRFID的产业链：天线制造的产业链：天线制造 刻蚀天线印刷天线2022-4-17 20 RFIDRFID的产业链：标签制造的产业链：标签制造2022-4-17 21 发展发展 RFID 技术是加快中国融入

11、世界经济体系的推动力技术是加快中国融入世界经济体系的推动力 制造全球化制造全球化 2007 2007 年我国制造业产值占全球制造业总值的年我国制造业产值占全球制造业总值的 6.3%6.3% 2015 2015 年前后制造业的产值占全球制造业总产值的年前后制造业的产值占全球制造业总产值的 10% 10% 我国将成为世界制造中心我国将成为世界制造中心 ，是全球供应链的重要一环，是全球供应链的重要一环 贸易全球化贸易全球化 20072007年达年达2860628606亿美元亿美元 ，增长势头良好，我国在全球经济中的地位，增长势头良好，我国在全球经济中的地位 越来越重要越来越重要 物流全球化物流全球化

12、 据权威预测，近年中国物流将保持据权威预测，近年中国物流将保持3333的复合增长率，引起了世界各的复合增长率，引起了世界各国的广泛关注。国的广泛关注。 RFIDRFID技术对经济的推动力技术对经济的推动力2022-4-17 22 RFIDRFID应用的经济效益应用的经济效益l推动推动 RFID 技术应用是提高信息化水平和经济运行效率的技术应用是提高信息化水平和经济运行效率的重要手段重要手段物品粘贴上电子标签后，系统能够更加方便、快速、准确地采集到物品粘贴上电子标签后，系统能够更加方便、快速、准确地采集到物品信息和物品的流动信息，保证数据采集的真实性和实时性，降物品信息和物品的流动信息，保证数据

13、采集的真实性和实时性，降低生产和运营成本、提高客户服务水平。低生产和运营成本、提高客户服务水平。以供应链为例，以供应链为例，RFID RFID 技术可以减少库存技术可以减少库存101030%30%；库存空间利用率；库存空间利用率提高提高20%20%；降低劳动力成本；降低劳动力成本101040%40%；加快拣货、送货速度；加快拣货、送货速度10%10%；减少；减少因偷盗、保管不善造成的损失因偷盗、保管不善造成的损失50%50%；增加销售额；增加销售额2 210%10%；运输成本降；运输成本降低低2 213%13%。2022-4-17 23 RFIDRFID的国际市场规模，包括硬件、软件和服务的国

14、际市场规模，包括硬件、软件和服务（数据来自市场调查公司（数据来自市场调查公司IDTechExIDTechEx的调查报告）的调查报告）20072007年：标签销售量达年：标签销售量达 17.1 17.1 亿个，市场达到亿个，市场达到 49.6 49.6 亿美元亿美元20082008年：达到年：达到 70 70 亿美元亿美元 20102010年：将达到年：将达到 123 123 亿美元亿美元20162016年：将可能扩展到年：将可能扩展到 262 262 亿美元亿美元20172017年：市场总值预计达年：市场总值预计达 278.8 278.8 亿美元亿美元 （数据来自日本矢野经济研究所）（数据来自

15、日本矢野经济研究所）日本日本 RFID RFID 标签市场规模标签市场规模20072007年：市场规模为年：市场规模为84008400万枚万枚20102010年：将达年：将达1818亿亿84008400万枚万枚 RFIDRFID的国际市场规模的国际市场规模2022-4-17 24 RFIDRFID的中国市场规模的中国市场规模到到2009年市场规模将达到年市场规模将达到50.58亿人民币，带动相关产业约亿人民币，带动相关产业约300亿元人民币。亿元人民币。（数据来自水木清华研究中心）（数据来自水木清华研究中心）（数据来自易观调查公司）（数据来自易观调查公司）2022-4-17 25传统的传统的R

16、FID应用领域（高频、近距离）应用领域（高频、近距离）门禁等，身份识别门禁等，身份识别交通一卡通等，小额支付和电子钱包交通一卡通等，小额支付和电子钱包二代身份证等，法定证件二代身份证等，法定证件新兴的新兴的RFID应用领域（超高频、远距离）应用领域（超高频、远距离）商品防伪，商品防伪，如酒、烟、贵重物品如酒、烟、贵重物品物流管理，物流管理，如大型超市、航空包裹、邮政包裹如大型超市、航空包裹、邮政包裹智能仓储，智能仓储，如大型仓库、港口、码头、机场如大型仓库、港口、码头、机场人员管理，人员管理， 如大型展会、大型景区、煤矿井下如大型展会、大型景区、煤矿井下食品药品管理，食品药品管理， 如食品安全

17、、高危药品如食品安全、高危药品安全生产管理，安全生产管理，如危险物品如危险物品 RFIDRFID的应用领域的应用领域2022-4-17 26 商品防伪：商品防伪：伪造商品约占全球贸易的7 , 2004年涉及的实际市场价值达500 billion美元（the International Chamber of Commerce) ；510的汽车备用轮胎是伪造的；在欧洲销售的玩具中约12是伪造的；所有销售药品的58%是伪造的（World Health Organization, 2003.2) 现代物流与供应链管理：现代物流与供应链管理：物流成本占商品总成本约为1/3 （国外1015） ；全社会物流

18、支出约占国民生产总值的26 （美国11.1%) 公共安全与产品质量管理：公共安全与产品质量管理：血液、药品、飞机部件、军需物品等高安全要求产品 生产过程管理与控制：生产过程管理与控制：汽车、服装等制造企业、大型仓库 RFIDRFID的应用领域拓展的应用领域拓展2022-4-17 27 价值体现 低成本 RFIDRFID应用的关键因素应用的关键因素 通讯网络通讯网络大卖场大卖场商店商店物流物流产品生产包装产品生产包装移动网络专卖店、经销商专卖店、经销商工商、技监人员工商、技监人员打假办、防伪办打假办、防伪办标签厂商标签厂商RFID标签电话网络因特网消费者消费者数据中心数据中心专用终端RFID读写器仓库仓库餐饮餐饮酒店酒店局域网广域网销售、生产、市场等销售、生产、市场等管理人员管理人员物流物流防伪防伪 应用应用: :商品防伪商品防伪2022-4-17 282022-4-17 29标签天线单瓶级验证 五粮液在酒瓶盖上集成小型超高频电子标签，实