2014年主流-参考资料-rfid电子标签系统及产品研发经典案例

RFID电子标签系统及产品研发

1研究目的、意义和必要性1RFID系统的根本组成最根本的RFID系统由三局部组成：标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象.阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式.天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号RFID系统的根本组成RFID系统应用系统组成RFID电子标签〔应答器〕电路的根本结构示意图RFID电子标签一般分为：无源〔被动式〕、半有源〔半被动式〕、有源〔主动式〕RFID系统的根本组成几种典型的电子标签RFID系统的根本组成RFID系统的根本组成RFID阅读器电路组成结构示意图RFID系统的根本组成RFID阅读器RFID的信息管理和决策系统〔高层或后端〕针对多阅读器构成的网络架构的信息系统，RFID的高层〔或后端〕是必不可少的。介于RFID阅读器和后端应用程序之间的独立软件称之为中间件。RFID系统的根本组成RFID的开展示意图2004国家金卡工程,RFID应用试点列为重点工作.?2006-2021年国家信息化开展战略?2021年列入?国家金卡工程〔2021-2021年〕开展规划?RFID国内的开展简况国内RFID的市场现状起步晚-RFID在近两年才成为中国市场热点，市场共识是他成为信息产业新的经济增长点.水平较低-国产的低频和高频产品已经相对成熟，多频以及超高频、微波产品刚开始研发.应用面窄-大规模应用在政府引导工程，如二代证、铁路车皮管理调度系统、危险品管理、军车牌、停车场管理、门禁/门票管理、宠物管理等.增长快速-中国的IC行业连续几年保持快速增长，年增长率已经超过美国和日本，成为世界上半导体增长最快的地方.目前国产UHF芯片出现.政府支持-政府强调自主创新，十二五规划的重点工作之一就是大力推进我国的RFID产业的开展.RFID在中国开展主要有三方面约束RFID的本钱高目前，RFID标签的本钱平均已经降低到2元左右(低频段)，但仍是条形码的100倍，价格的门槛使得标签难以大规模普及.在中国，消费者对RFID芯本钱的心理价位应该在0.5元(低频段)以下,随着印刷RFID的出现和RFID标签使用率的提升，标签的平均价格有望将在2021年降到0.6元(低频段)以下.RFID的优势需要在一整套信息交互系统的协作下才能够表达包括企业内部的企业资源方案系统、仓库管理系统、商品管理系统需要将RFID系统相衔接，而且不同企业之间的信息系统也需要互联互通。缺乏信息交互系统对接。系统的对接国际上已经出现五大RFID标准，但中国尚没有推出RFID标准。标准RFID未来市场格局目前政府工程仍然主导着整个中国RFID市场，并且在短期内还将持续。2021年中国RFID的市场规模RFID产业链标签芯片设计与制造读写模块设计与制造天线设计与制造标签封装技与设备读写器天线设计与制造读写器设计与制造终端用户软件中间件系统集成标签打印和贴标RFID测试培训与效劳应用示范RFID企业竞争格局电子标签市场低高频：航天金卡、亚仕同方、广东德生、中山达华超高频：远望谷、上海秀派、上海坤锐阅读器市场低高频：〔三四百家生产厂家〕：航天金卡、深圳明华、深圳德卡、广东德生、深圳先施、天津磁卡、北京蓝卡超高频：〔十几家〕：深圳先施、远望谷、江苏瑞福、上海秀派中间商/软件商IBM、SAP、甲骨文产品主要供应商芯片NXP、Mstar、TI、ST、Alien、inside、impinj、同方微电子、复旦微电子、华虹电子、上海贝岭、北京华大、大唐微电子、深圳毅能达

电子标签高频领域基本被国内占据，超高频领域基本被国外占据.阅读器远望谷、航天信息、深圳明华、江苏瑞福、广东德生、深圳先施、天津磁卡、上海华申智能等软件/中间商IBM、SAP、甲骨文等系统集成中行通讯、航天信息、阿法迪、北京维深、同方智能等RFID各领域代表厂家MSTAR公司RFID芯片主推型号NXP公司RFID芯片主推型号￥23￥13￥30-40￥30-40￥30-40￥50-60￥33价格封装ST公司RFID芯片主打型号￥50-60￥42￥50-60price

RFID应用的领域相当广泛RFID标签系统中的几个根本问题1〕RFID的阅读器和标签芯片RFID芯片的射频局部通常采用半导体制造工艺的RF元件，包括：源模块、RFID发送模块、RFID接收模块、I/O调制解调模块等。美国阅读器的最大输出功率达+30dBm；欧洲的阅读器的最大输出为+27dBm；日本的阅读器最大输出功率为+30dBm。2〕RFID的频率方案RFID系统目前所使用的频率有：LF代表低频射频(125KHz,134KHz);HF代表高频射频(13.56MHz);UHF代表超高频射频(850至960MHz);射频/微波(2.4GHz\5.8GHz)不同的应用领域需要选择不同的使用频率。RFID标签系统中的几个根本问题

3〕标签天线RFID标签系统中的几个根本问题阅读器和电子标签都需要安装天线，天线的应用目标是取得最大的能量传输效果。在电子标签中，天线与标签芯片封装在一起，由于标签尺寸的限制，天线的小型化成为决定RFID系统性能的重要因素。RFID系统所常用的天线类型主要有：偶极子天线；微带贴片天线；线圈天线；分型开槽环、电磁带隙天线等。RFID天线设计、制备中主要考虑:天线的类型；天线物理尺寸的小型化;方向性具有全向或半球覆盖;高增益,能提供最大的信号给标签的芯片;阻抗匹配好,任何方向标签天线都能与读写器相匹配;抗环境干扰强〔即顽健性好〕及低本钱等。另外，还要考虑标签附着物的射频性能：例如，标签附着物的不同标识部位或者不同的材质和密度(如纸箱、木箱、塑料体、玻璃体、金属体等)会导致射频特性相应变化。因此标签天线还需按不同标签附着物进行设计。RFID标签系统中的几个根本问题在中国，消费者对RFID标签本钱的心理价位应该在0.5元(低频、中频段)以下,随着印刷RFID的出现和RFID标签使用率的提升，RFID标签的平均价格有望在2021年降到0.6~0.9元(低频、中频段)以下.4〕RFID标签的价格据报道，条形码年使用量已达10万亿片，RFID以其巨大的优越性，大有取代条形码之势，但是，阻碍其应用的一个重要因素就是标签的本钱问题。现在RFID标签的价格从1.5～2.5元/片(低频、中频段)、3.5~60元/片〔超高频、射频频段〕不等，这对于大多数商家和消费者来说还不太容易接受。RFID标签系统中的几个根本问题5〕生产手段和方式