医院被服洗涤服务RFID芯片管理方案

医院被服洗涤服务RFID芯片管理方案

目录

第一节RFID基本介绍...........................................................................................................2

一、定义..........................................................................................................................2

二、概念..........................................................................................................................3

三、结构..........................................................................................................................3

四、组成部分..................................................................................................................3

五、工作原理和特点......................................................................................................4

六、RFID系统面临的安全问题......................................................................................6

第二节RFID芯片管理具体方案...........................................................................................9

一、RFID洗衣管理.........................................................................................................9

二、系统主要组成........................................................................................................10

三、系统设计................................................................................................................11

四、系统绩效................................................................................................................13

五、Faundre™RFID管理系统软件................................................................................13

六、简介........................................................................................................................13

七、系统功能................................................................................................................14

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第一节RFID基本介绍

一、定义

射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线

电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特

定目标之间建立机械或者光学接触。

无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据

从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物

品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到

能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动

发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电

子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，

射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物

体之内。

许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正

在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。

仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物

上，方便对牲畜与宠物的积极识别（积极识别意思是防止数

只牲畜使用同一个身份）。射频识别的身份识别卡可以使员

工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用

来征收收费路段与停车场的费用。

某些射频标签附在衣物、个人财物上，甚至于植入人体

之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个

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人信息，这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。

二、概念

从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而

言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描

读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而

RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的

RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读

写器。

三、结构

从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基

本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询

问器和很多应答器组成。

四、组成部分

（一）应答器：

由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作

为应答器，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。

（二）阅读器：

由天线、耦合元件、芯片组成，读取（有时还可以写入）

标签信息的设备，可设计为手持式RFID读写器或固定式读

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写器。

（三）应用软件系统：

是应用层软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为

人们所使用。

五、工作原理和特点

（一）工作原理

RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，

接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发

送出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签），或

者由标签主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签

或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系

统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是

所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理

是Reader发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路

将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送

给应用程序做相应的处理。

以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应

方式来看大致上可以分成：感应耦合及后向散射耦合两种。

一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第

二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装

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置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合

模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答

器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器

通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可

进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采

集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信

息载体，应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和

微芯片组成无源单元。

（二）工作特点

1.快速扫描。

RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。

2.体积小型化、形状多样化。

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读

取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标

签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。

3.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；RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。

4.可重复使用。

现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可

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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。

5.穿透性和无屏障阅读。

在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等

非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码

扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨

读条形码。

6.数据的记忆容量大。

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MegaBytes.

随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来

物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的

需求也相应增加。

7.安全性。

由于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。

RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受

瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的

效率，还可以让销售企业和制造企业互联，从而更加准确地

接收反馈信息，控制需求信息，优化整个供应链。

六、RFID系统面临的安全问题

（一）RFID系统安全问题分类

目前，RFID主要存在的安全问题可以分为如下几类：

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1.物理破坏。

主要是指针对RFID设备的破坏和攻击。攻击者一般会

毁坏附在物品上的标签，或使用一些屏蔽措施如“法拉第笼”

使RFID的标签失效。对于这些破坏性的攻击，主要考虑使

用监控设备进行监视、将标签隐藏在产品中等传统方法。另

外，“KILL”命令和“RFIDZapper”的恶意使用或者误用也

会使RFID的标签永久失效。为了降低恶意使用或者误用

“KILL”命令带来的风险，在Class-1Gen-2EPC标准中，

“KILL”命令的使用必须要有一个32位的密码认证。

2.“中间人”攻击。

攻击者将一个设备秘密地放置在合法的RFID标签和读

写器之间。该设备可以拦截甚至修改合法标签与读写器之间

发射的无线电信号。目前在技术上一般利用往返时延以及信

号强度等指标来检测标签和读写器之间的距离，以此来检测

是否存在“中间人”攻击。比较著名的有Hancke&Kuhn提出

基于超宽带（Ultrawideband）脉冲通信的距离限

（distancebound）协议之后，Reid等人研究了基于超宽带

脉冲通信的距离限协议的缺陷，然后提出了另一种基于XOR

操作的距离限协议。

3.隐私保护相关问题。

隐私问题主要是指跟踪（Tracking）定位问题，即攻击

者通过标签的响应信息来追踪定位标签。要想达到反追踪的

目的，首先应该做到ID匿名。其次，我们还应考虑前向安

全性。前向安全性是指如果一个攻击者获取了该标签当前发

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出的信息，那么攻击者用该信息仍然不能够确定该标签以前

的历史信息。这样，就能有效的防止攻击者对标签进行追踪

定位。

4.数据通信中的安全问题。

主要有假冒攻击、重传攻击等。通常解决假冒攻击问题

的主要途径是执行认证协议和数据加密，而通过不断更新数

据的方法可以解决重传攻击。

5.对中间件的攻击。

缓冲器溢出和恶意代码植入是常见的对中间件的攻击。

缓冲器溢出使程序随意执行代码，从而危及中间件后台系统

安全。恶意代码植入是入侵者先制作恶意URLs，欺骗用户点

击，激活时这些脚本将执行攻击。当然，针对RFID系统的

威胁与攻击还不止这些。随着应用的加深，新的攻击还会出

现。因此，关于RFID系统安全问题的研究还任重而道远。

（二）RFID系统的安全需求

根据上面对现存安全问题的分类和分析，我们着重针对

隐私保护和数据通信中存在的安全问题提出了RFID系统相

应应满足的安全要求，包括访问控制、前向安全性、防假冒、

反追踪和抵御重传攻击五个方面。

实际上由于RFID系统的计算能力有限，除了需要考虑

上述的安全性需求外，算法的复杂度和系统的开销、成本等

方面也必须予于考虑。如果盲目追求安全保密性，而导致系

统开销、成本急剧上升，其应用场合必然受到限制，结果也

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没有太大的实际意义。因此，我们需要在系统安全性和系统

性能及成本之间进行权衡，找到一个可以接受的平衡点。

第二节RFID芯片管理具体方案

一、RFID洗衣管理

目前，酒店、医院、浴场及专业的洗涤公司正面临每年

都要处理成千上万件的工作服、布草的交接、洗涤、熨烫、

整理、储藏等工序，如何有效地跟踪管理每一件布草的洗涤

过程、洗涤次数、库存状态和布草有效归类等是一个极大的

挑战：

1.纸面的洗涤任务交接，手续复杂，查询难度大；

2.因为担心交叉感染，导致某些待洗布草数量统计工作

无法开展，洗涤好的数量与任务不匹配容易产生商业纠纷；

3.洗涤过程的每步环节无法准确监控，布草出现漏处理

环节；

4.洗涤好的布草准确归类，节省储藏空间；

5.无法准确安排每件布草的最低安全库存量。

6.RFID无线射频识别技术的引入，将使得用户的洗衣管

理变得更为透明，且提高了工作效率，解决了以往无法通过

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其他技术可以实现的管理顽症，如：大批量的待洗布草统计、

交接。

7.该方案是通过在每一件布草上缝制一颗纽扣状(或标

签状)的电子标签，电子标签中拥有全球唯一标识码，即每

件布草将拥有唯一的管理标识，直至布草被报废(标签可重

复使用，但不超过标签本身使用寿命)。在整个布草使用、

洗涤管理中，将通过RFID阅读器自动记录布草的使用状态、

洗涤次数。支持洗涤交接时的标签批量读取，使得洗涤任务

交接变得简单、透明，减少业务纠纷。同时，通过跟踪洗涤

次数，能为用户预估当前布草的使用寿命，为采购计划提供

预测数据。

二、系统主要组成

1.RFID电子标签

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2.RFID标签发卡器

3.RFID固定式阅读器

4.RFID手持式阅读器

5.RFID隧道清点系统

6.RFID现场投衣桶(可选)

7.雅朴RFID中间件

8.Faundre™RFID洗衣管理系统

三、系统设计

（一）标签缝制

采用钮扣式标签，可通过小布袋或者直接缝制在所要管

理的布草上，缝制位置选择易寻找处，建议统一选择固定位

置。

（二）数据录入

RFID标签中芯片可以存储数据，把每件要管理的洗涤物

的属性与RFID标签ID关联到数据库中，记录跟踪每件布草

的工作流与生命周期。

（三）污物清点核对

缝有RFID标签的污物直接打包。通过RFID隧道阅读设

备自动采集数量，并将读取到的每一件污物的ID记录下来。

由于数据非人工清点，一方面提高工作效率，也给医院方带

来了便利，提供优质服务。

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（四）洁净布草清点

布草洁净后，再次通过RFID隧道阅读设备，清点核对，

确认在洗涤过程中是否有布草缺失，并列印出记录与用户进

行交接。

（五）布草分拣分类

借助RFID标签的唯一性，可以帮助分拣各个病区的布

草，打包前可通过RFID阅读设备确认是否有放错位置。

（六）病区交接

与病区交接时可通过配置手持设备快速与护士和对所

交接数量。

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四、系统绩效

1.人工可降低40-50%；

2.99%以上的布草产品的可视化，降低布草缺失的风险；

3.改良的供应链管理将降低20-25%的工作服务时间；

4.提高储存信息的准确性与可靠性；

5.高效、准确的数据采集，提供作业效率；

6.分发、回收交接数据自动采集，降低人为失误；

7..降低用户布草洗涤管理的综合成本。

五、Faundre™RFID管理系统软件

1.人工可降低40-50%；

2.99%以上的布草产品的可视化，降低布草缺失的风险；

3.改良的供应链管理将降低20-25%的工作服务时间；

4.提高储存信息的准确性与可靠性；

5.高效、准确的数据采集，提供作业效率；

6.分发、回收交接数据自动采集，降低人为失误；

7.降低用户布草洗涤管理的综合成本。

六、简介

Faundre™RFID洗衣管理系统的建