RFID的時(shí)機(jī)和創(chuàng)新點(diǎn)-牛鑫2012-10-24目錄物聯(lián)網(wǎng)的介紹RFID的介紹RFID的應(yīng)用RFID相關(guān)產(chǎn)品RFID的架構(gòu)RFID的產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)狀況關(guān)注點(diǎn)-IC設(shè)計(jì)需要了解的知識(shí)Tag分析，時(shí)機(jī)點(diǎn)，創(chuàng)新Reader分析，時(shí)機(jī)點(diǎn)，創(chuàng)新RFID產(chǎn)品制造商小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的介紹什么是物聯(lián)網(wǎng)TheInternetofthings(物物相連的互聯(lián)網(wǎng)〕定義：通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)，紅外感應(yīng)，全球定位系統(tǒng)，激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別，定位，跟蹤，監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)RFID的介紹RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)技術(shù)也被稱為電子標(biāo)簽技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸方式下的雙向通信，完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。RFID技術(shù)具有無(wú)接觸、精度高、抗干擾、速度快以及適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于諸如物流管理、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、商品防偽、資產(chǎn)管理以及國(guó)防軍事等領(lǐng)域，被公認(rèn)為二十一世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。物聯(lián)網(wǎng)RFID的應(yīng)用門(mén)禁管制：人員出入門(mén)禁監(jiān)控管理動(dòng)物監(jiān)控：畜牧動(dòng)物管理、寵物識(shí)別、野生動(dòng)物生態(tài)的追蹤交通運(yùn)輸：高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)物流管理：航空運(yùn)輸?shù)男欣钭R(shí)別，存貨、物流運(yùn)輸管理自動(dòng)控制：汽車、家電、電子業(yè)之分類、組裝生產(chǎn)線管理醫(yī)療應(yīng)用：醫(yī)院的病歷系統(tǒng)、儀器儀表設(shè)備管理物料管控：工廠物料的自動(dòng)化盤(pán)點(diǎn)及控制系統(tǒng)質(zhì)量追蹤：成品質(zhì)量追蹤、回饋資源回收：棧板、可回收容器等管理防盜應(yīng)用：超市、圖書(shū)館或書(shū)店的防盜管理防仿假冒：名牌煙酒及貴重物品的打假防偽廢物處理：垃圾回收處理、廢棄物管控系統(tǒng)聯(lián)合票證：多種用途的智能型儲(chǔ)值卡、一卡通等危險(xiǎn)物品：軍械槍支、雷管炸藥管制物聯(lián)網(wǎng)RFID的應(yīng)用門(mén)禁管制文件管理動(dòng)物識(shí)別車輛收費(fèi)航空包裹倉(cāng)儲(chǔ)管理醫(yī)藥管理商場(chǎng)應(yīng)用RFID相關(guān)產(chǎn)品RFID的架構(gòu)中間件及應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)協(xié)議處理器標(biāo)簽驅(qū)動(dòng)(射頻單元)應(yīng)用系統(tǒng)讀寫(xiě)器電子標(biāo)簽響應(yīng)單元編碼存儲(chǔ)器解碼物理接口(調(diào)制解調(diào))讀數(shù)據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)命令查詢寫(xiě)入讀取應(yīng)用程序接口(API)空中接口(AirInterface)芯片天線封裝數(shù)據(jù)能量構(gòu)成標(biāo)簽Tag：由耦合元件和芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。閱讀器Reader：讀取/寫(xiě)入標(biāo)簽信息的設(shè)備。天線Antenna：在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。RFID的架構(gòu)RFID的產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)與制造讀寫(xiě)模塊設(shè)計(jì)與制造天線設(shè)計(jì)與制造標(biāo)簽封裝技術(shù)與設(shè)備讀寫(xiě)器天線設(shè)計(jì)與制造讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)與制造終端用戶軟件中間件系統(tǒng)集成標(biāo)簽打印和貼標(biāo)RFID測(cè)試培訓(xùn)與效勞應(yīng)用示范RFID市場(chǎng)狀況-整體格局電子標(biāo)簽市場(chǎng)低高頻：航天金卡、亞仕同方、廣東德生、中山達(dá)華超高頻：遠(yuǎn)望谷、上海秀派、上海坤銳閱讀器市場(chǎng)低高頻：〔三四百家生產(chǎn)廠家〕：航天金卡、深圳明華、深圳德卡、廣東德生、深圳先施、天津磁卡、北京藍(lán)卡超高頻：〔十幾家〕：深圳先施、遠(yuǎn)望谷、江蘇瑞福、上海秀派中間商/軟件商IBM、SAP、甲骨文RFID市場(chǎng)狀況-各領(lǐng)域代表廠家產(chǎn)品主要供應(yīng)商芯片NXP、Mstar、TI、ST、Alien、inside、impinj、同方微電子、復(fù)旦微電子、華虹電子、上海貝嶺、北京華大、大唐微電子、深圳毅能達(dá)

電子標(biāo)簽高頻領(lǐng)域基本被國(guó)內(nèi)占據(jù)，超高頻領(lǐng)域基本被國(guó)外占據(jù).閱讀器遠(yuǎn)望谷、航天信息、深圳明華、江蘇瑞福、廣東德生、深圳先施、天津磁卡、上海華申智能等軟件/中間商IBM、SAP、甲骨文等系統(tǒng)集成中行通訊、航天信息、阿法迪、北京維深、同方智能等關(guān)注點(diǎn)-IC設(shè)計(jì)需要了解的知識(shí)RFID的分類有源和無(wú)源標(biāo)簽近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)通信工作頻段RFIDISO空氣接口協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)RFID的封裝需要了解的知識(shí)1RFID的分類按供電方式分：有源(Active)標(biāo)簽和無(wú)源(Passive)標(biāo)簽。按工作頻率分：低頻〔LF〕標(biāo)簽、高頻〔HF〕標(biāo)簽、超高頻〔UHF〕標(biāo)簽以及微波〔uW〕標(biāo)簽。按通信方式分：主動(dòng)式標(biāo)簽〔TTF〕和被動(dòng)式標(biāo)簽〔RTF〕。按標(biāo)簽芯片分：只讀〔R/O〕標(biāo)簽、讀寫(xiě)〔R/W〕標(biāo)簽和CPU標(biāo)簽。有源和無(wú)源標(biāo)簽無(wú)源標(biāo)簽：需要讀卡器提供能源才能工作，傳輸距離只能到達(dá)10米左右。本錢(qián)低，無(wú)需維護(hù)，適用于如零售等行業(yè)大量使用。半有源(也稱半無(wú)源)標(biāo)簽：標(biāo)簽具有電池，但只供芯片內(nèi)部應(yīng)用而不用于通信，通信距離和本錢(qián)介于有源和無(wú)源標(biāo)簽之間。有源標(biāo)簽：自帶電源，猶如一臺(tái)小型通信器，傳輸距離可達(dá)數(shù)百米，但本錢(qián)較高，電池壽命一般只有數(shù)年。需要了解的知識(shí)2近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)通信電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器通過(guò)各自的天線建立無(wú)線電通信空間信息傳輸通道的性能由天線周圍的場(chǎng)區(qū)特性決定射頻信號(hào)加載到天線之后，在緊鄰天線的空間中叫做近場(chǎng)區(qū)，它隨著離開(kāi)天線的距離增大而迅速減小近場(chǎng)區(qū)之外就是遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)需要了解的知識(shí)3需要了解的知識(shí)4磁場(chǎng)〔近場(chǎng)〕與電場(chǎng)〔遠(yuǎn)場(chǎng)〕的耦合近距離電感耦合遠(yuǎn)距離電磁耦合低頻(LF)與高頻(HF)超高頻(UHF)與微波電磁耦合與電感耦合的差異在于電磁耦合方式中閱讀器將射頻能量以電磁波的形式發(fā)送出去；在電感耦合方式中，閱讀器將射頻能量束縛在閱讀器電感線圈的周圍，通過(guò)交變閉合的線圈磁場(chǎng)，溝通閱讀器線圈與射頻標(biāo)簽線圈之間的射頻通道，沒(méi)有向空間輻射電磁能量。工作頻段需要了解的知識(shí)5UHF頻段頻率分配(860MHz~960MHz)需要了解的知識(shí)6需要了解的知識(shí)7ISORFID空氣接口協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)需要了解的知識(shí)8需要了解的知識(shí)9RFID的封裝形式關(guān)注點(diǎn)-IC設(shè)計(jì)TagIC分析，時(shí)機(jī)點(diǎn)，創(chuàng)新TagIC的根本構(gòu)成TagIC的性能指標(biāo)TagIC的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀TagIC的創(chuàng)新策略TagIC的設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)點(diǎn)TagIC的根本構(gòu)成DemodulatorModulatorRectifierPowerManagementEEPROMLogicAVSS四局部組成：射頻局部，電源局部，存儲(chǔ)局部，邏輯局部工作頻段支持的ISO協(xié)議用戶存儲(chǔ)器大小無(wú)源或有源每秒可識(shí)別的標(biāo)簽數(shù)識(shí)讀靈敏度數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)保存時(shí)間工作溫度TagIC的性能指標(biāo)型號(hào)Qstar-3W工作頻段840-960MHzISO協(xié)議ISO/IEC-18000-6C和EPCGlobalClass1Gen21.2.0用戶存儲(chǔ)器2Kbits供電方式無(wú)源每秒可識(shí)別標(biāo)簽數(shù)200（基于96bitEPC)識(shí)讀靈敏度-15dBm數(shù)據(jù)傳輸速率40-640kbits/s數(shù)據(jù)保存時(shí)間30years工作溫度-40℃~85℃特點(diǎn)OCA(內(nèi)置天線)TagIC的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)廠家同方微電子復(fù)旦微電子上海貝嶺北京華大大唐微電子上海坤銳描述/特點(diǎn)2001年成立，專注智能卡，IC卡研發(fā)設(shè)計(jì)，應(yīng)用領(lǐng)域廣，智能卡市場(chǎng)占有率高，但RFID專用IC還未發(fā)布老牌國(guó)內(nèi)IC廠家，專注智能卡芯片，電表，模擬等方面，IC卡芯片最齊全老牌國(guó)內(nèi)IC廠家，產(chǎn)品分布比較廣，RFID產(chǎn)品主要集中于HF2002年成立，中電旗下子公司，專注智能卡芯片，WLAN芯片，RFID芯片也是剛開(kāi)始起步大唐電信旗下子公司，專注智能卡安全芯片，RFID芯片還未正式公布2005年成立，專注超高頻和高頻RFID領(lǐng)域IC，在超高頻方面有獨(dú)創(chuàng)性LF產(chǎn)品××××××HF產(chǎn)品×√√√×√UHF產(chǎn)品×××√×√LF低頻IC已經(jīng)淘汰，很少有人涉及。HF高頻IC國(guó)內(nèi)比較成熟，主要是集中在13.56MHz頻段，支持ISO15693，已經(jīng)步入紅海市場(chǎng)。UHF超高段IC國(guó)內(nèi)才剛剛開(kāi)始起步，因?yàn)閲?guó)內(nèi)還未制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，很多公司都在觀望，只有少數(shù)公司推出了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)兼容的產(chǎn)品。TagIC的創(chuàng)新策略HF頻段13.56MHz跟隨策略，主要是靠性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，性能相當(dāng)，本錢(qián)要低，從盈利方面來(lái)講是不合算的，從搶占市場(chǎng)方面來(lái)講是切入RFID市場(chǎng)的敲門(mén)磚。UHF頻段860-960MHz學(xué)習(xí)策略，重點(diǎn)關(guān)注國(guó)內(nèi)上海坤銳的產(chǎn)品，國(guó)外NXP，Alien的產(chǎn)品，上海坤銳已經(jīng)和NXP兼容，并且有獨(dú)特的OCA(天線內(nèi)置)設(shè)計(jì)。UHF頻段，國(guó)內(nèi)還未制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在都還是按照國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)。如國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制定，肯定會(huì)有很多廠家切入這個(gè)市場(chǎng)，所以這也是個(gè)契機(jī)。微波2.45GHz國(guó)內(nèi)還是空白，如果能推出此類產(chǎn)品，將是獨(dú)創(chuàng)。射頻工程師很重要頻段的設(shè)計(jì)〔HF，UHF，微波〕國(guó)內(nèi)/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)〔ISO/IEC〕內(nèi)置/外置天線→識(shí)讀距離，靈敏度。標(biāo)簽識(shí)別率存儲(chǔ)的類型，容量和本錢(qián)控制數(shù)據(jù)傳輸率封裝：Die/Inlay/ModuleTagIC的設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)-IC設(shè)計(jì)ReaderIC分析，時(shí)機(jī)點(diǎn)，創(chuàng)新ReaderIC的構(gòu)成ReaderIC的性能指標(biāo)ReaderIC的市場(chǎng)狀況ReaderIC的創(chuàng)新策略ReaderIC的設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)點(diǎn)我們這里談的ReaderIC，主要是指不帶MCU的前端調(diào)制解調(diào)讀卡芯片ReaderIC的構(gòu)成AnalogInterfaceContactlessUARTFIFOBufferRegisterBankSerialUARTSPII2c-BusAntennaHostAnalogInterface:主要是由Demodulator和Modulator組成，管理天線接收信號(hào)的調(diào)制解調(diào)。ContactlessUART:協(xié)議管理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。FIFOBuffer:管理Host的數(shù)據(jù)快速緩沖到ContactlessUART。RegisterBank:設(shè)置相關(guān)功能。*以NXP的MFRC631為例操作距離接口形式工作頻段支持的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議工作電壓溫度范圍封裝ReaderIC的性能指標(biāo)ReaderIC的性能指標(biāo)*以NXP產(chǎn)品舉例根本以國(guó)外品牌為主，主要是NXP。國(guó)內(nèi)有自主ReaderIC的廠家很少，市場(chǎng)占有率低。國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)廠家都是以讀寫(xiě)模塊為主，其模塊內(nèi)是否采用ReaderIC還是使用集成的SOC產(chǎn)品還是未知數(shù)。ReaderIC的市場(chǎng)狀況跟隨策略以國(guó)外IC廠商為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)出在市場(chǎng)上占有率最高的兼容芯片，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。關(guān)注策略關(guān)注國(guó)內(nèi)推出ReaderIC的廠家和相關(guān)型號(hào)，進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)評(píng)估。ReaderIC的創(chuàng)新策略ReaderIC的設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)點(diǎn)射頻工程師很重要頻段的設(shè)計(jì)〔HF，UHF，微波〕國(guó)內(nèi)/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)〔ISO/IEC〕接口的設(shè)計(jì)(UART,SPI,I2C〕FIFOBuffer的大小內(nèi)置/外置天線→操作距離和靈敏度加密和平安特性工作電壓范圍與功耗RFID產(chǎn)品制造商1、遠(yuǎn)望谷2、先施3、Intermec

4、倍思得5、廣州東遠(yuǎn)智能

6、中創(chuàng)英泰7、得邏輯無(wú)線8、瑞福智能9、銳帆信息

10、亞仕同方11、秀派電子

12、意誠(chéng)信通13、華爾數(shù)碼

14、大鵬瑞達(dá)

15、廣州勝達(dá)

國(guó)際品牌1、Printronix2、Intermec

3、Zebra

4、Alien

5、Confidex6、Symbol7、NOKIA

8、SONY9、SAMSUNG10、Awid16、永道無(wú)線

17、杭州海闊

18、兆裕電子

19、軒宇園科技

20、新力量通信

21、深圳華陽(yáng)

22、廣州勝達(dá)23、瑞福智能24、銳帆信息

25、亞仕同方26、秀派電子

27、意誠(chéng)信通28、華爾數(shù)碼

29、大鵬瑞達(dá)

國(guó)內(nèi)廠商信息來(lái)源：WPI內(nèi)部資料RFID產(chǎn)品制造商〔潛在〕SmartCard產(chǎn)品制造商

1、公安部制證中心2、金雅拓3、東信和平4、大唐微電子5、握奇數(shù)據(jù)6、捷德7、武漢天喻8、航天金卡9、江蘇恒寶10、上?？滤?1宏通數(shù)碼科12．實(shí)達(dá)電腦設(shè)13.金邦達(dá)寶嘉控14.方正奧德15、中山達(dá)華16、深圳宏卡17、新浩邦智能18、卡聯(lián)科技19、廈門(mén)舒特20、藍(lán)本電子21、永豪電子22、維寧安保23、創(chuàng)飛科技24、銀達(dá)世紀(jì)25、創(chuàng)新新通26．雄帝科技27.、德卡科技28、聯(lián)祥瑞29、德生科技30、深圳毅能達(dá)31、深圳卡迪32、深圳捷順33、深圳明華34、深圳現(xiàn)代35、深圳利得36、深圳三九37、廣州德生38、珠海Jumlus39、北京智安40、北京中科41、北京恒卓42、沈陽(yáng)寶石43、武漢精倫44、哈爾濱新中新信息來(lái)源：WPI內(nèi)部資料此PPT的信息絕大多數(shù)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，所以要了解更多的RFID的資訊，還是需要通過(guò)客戶和市場(chǎng)?？蛻舻男枨蠛褪袌?chǎng)的導(dǎo)向才能決定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。物聯(lián)網(wǎng)除了RFID，還有傳感器局部，如果從IC設(shè)計(jì)的角度來(lái)