一、RFID手持终端概述
1.1 定义与分类
RFID手持终端是一种集成了RFID读写功能和数据处理能力的便携式设备，它能够实现对RFID标签的读取、写入和数据交互。根据工作频率，RFID手持终端可以分为低频（LF）、高频（HF）和超高频（UHF）三种类型。
低频（LF）：工作频率在125kHz至134.2kHz之间，主要用于短距离识别，如动物跟踪和某些类型的门禁系统。
高频（HF）：工作频率为13.56MHz，能够穿透大多数非金属材料，适用于电子支付、身份验证等场景。
超高频（UHF）：工作频率在860MHz至960MHz之间，适用于远距离识别，常用于仓库管理、物流跟踪等。
1.2 技术发展历程
RFID技术的发展可以追溯到20世纪40年代，最初应用于军事领域中的敌我识别。1948年，哈里·斯托克曼发表了奠定RFID技术理论基础的论文，此后RFID技术开始了其商业化之路。进入21世纪，RFID手持终端技术迎来了快速发展期。标签和芯片的成本降低，使得RFID技术开始广泛应用于各行各业。
1.3 国内外应用现状
在全球范围内，美国政府是RFID应用的积极推动者，在其推动下美国在RFID标准的建立、相关软硬件技术的开发与应用领域均走在世界前列。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准。在封闭系统应用方面，欧洲与美国基本处在同一阶段。日本虽然已经提出UID标准，但主要得到的是本国厂商的支持。
中国RFID产业相较于欧美等发达国家或地区，发展还较为落后。从产业链上看，RFID的产业链主要由芯片设计、标签封装、读写设备的设计和制造、系统集成、中间件、应用软件等环节组成。目前中国还未形成成熟的RFID产业链，产品的核心技术基本还掌握在国外公司的手里，尤其是芯片、中间件等方面。
二、RFID手持终端的参数标准
2.1 硬件参数标准
处理器：高性能的处理器可以提供更快的数据处理速度和更好的用户体验。例如，某些RFID手持终端采用8核2.0GHz高性能处理器，能够快速处理大量数据。
内存：内存的大小直接影响到手持终端的多任务处理能力。常见的配置有64GB+4GB（标配），128GB+6GB（选配）。
显示屏：显示屏的大小和分辨率直接影响用户的视觉效果。例如，6.21英寸，分辨率1520*720像素的显示屏能够提供清晰的图像显示。
电池：电池容量和续航能力是手持终端在移动应用中的关键。例如，4500mAh的锂电池能够保证长时间的使用需求。
防护等级：IP67的防护等级意味着设备能够抵御尘土和短暂的水下浸泡，适合在恶劣环境下使用。
2.2 无线通信参数标准
WLAN：支持802.11 a/b/g/n/ac/ax-ready，IPV4，IPV6，2.4G/5G双频，5G PA；2 x 2 MU-MIMO快速漫游。
WWAN：支持2G、3G、4G和5G网络，具体频段取决于当地法规和运营商。
蓝牙：支持Bluetooth 5.1 BLE，提供稳定的短距离无线通信。
GPS：支持GPS/AGPS/北斗/伽利略/GLONASS/QZSS/GNSS，实现全球定位。
2.3 RFID性能参数标准
通讯协议：支持ISO18000-6C/EPC Class1 Gen2等国际标准，确保与各种RFID标签的兼容性。
频率：支持920MHz~925MHz/902MHz~928MHz/865MHz~868MHz等多个频段，适应不同国家和地区的法规要求。
输出功率：输出功率可调，范围在8~33dBm之间，以适应不同的读取距离和环境。
天线：采用圆极化天线，提供更好的信号覆盖和抗干扰能力。
识读距离：可达20米，满足远距离读取需求。
识读速率：可达700tags/s，提高盘点效率。
2.4 环境适应性参数标准
工作温度：-20℃~60℃，满足不同气候条件下的工作需求。
存储温度：-40℃~70℃，保证在极端温度下设备的安全存储。
湿度：0～95% （无结露），适应潮湿环境。
跌落规格：1.5米水泥地多次跌落，保证设备的耐用性。
滚筒跌落规格：1000次0.5米高处滚筒跌落，测试设备的抗冲击能力。
2.5 安全与可靠性参数标准
静电放电：±15KV（空气放电），±8KV（接触放电），保护设备免受静电损害。
平均故障间隔时间（MTBF）：≥3000h，反映设备的稳定性和可靠性。
2.6 软件与开发支持参数标准
软件和开发支持是RFID手持终端功能扩展和定制化的关键。
操作系统：支持Android或Windows操作系统，确保应用程序的兼容性。
开发语言：支持Java等开发语言，提供丰富的API和开发工具，如Eclipse/Android Studio。
2.7 国际标准与兼容性
ISO/IEC 14443：国际标准化组织和国际电工委员会共同制定的非接触式IC卡国际标准。
ISO/IEC 15693：用于近距离无线通信的国际标准。
EPCglobal：全球性的RFID标准组织，制定了一系列RFID标签和读写器的国际标准。
2.8 国内标准与规范
GB/T 18347：中国国家标准，规定了RFID标签和读写器的技术要求。
GB/T 29269：中国国家标准，涉及RFID系统的测试方法。
广东航连科技全国产化RFID手持终端
三、国内外参数标准对比
3.1 国际标准组织与标准
3.1.1 EPCglobal Gen 2标准
EPCglobal Gen 2标准是由EPCglobal组织制定的，主要用于供应链管理和物流跟踪的超高频（UHF）RFID标签和读写器。这一标准在全球范围内得到了广泛的应用和认可。
标准特点：EPCglobal Gen 2标准支持快速的标签读取速度和多标签识别能力，具有良好的防碰撞性能，适用于大规模的物流和供应链管理。
技术参数：工作频率覆盖860MHz至960MHz，支持的数据速率可达到640kbps，标签识别距离可达10米以上。
应用场景：广泛应用于零售、物流、制造业等多个领域，特别是在仓库管理和库存控制方面。
兼容性：EPCglobal Gen 2标准兼容全球多个国家和地区的频段，包括美国的902MHz至928MHz，欧洲的865MHz至868MHz等。
3.1.2 ISO/IEC 18000系列标准
ISO/IEC 18000系列标准是由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）共同制定的RFID国际标准，涵盖了低频、高频和超高频等多个频段。
ISO/IEC 18000-6：专注于860MHz至960MHz频段的超高频RFID系统，与EPCglobal Gen 2标准高度一致，广泛应用于全球供应链和物流管理。
技术参数：支持的数据速率可达到640kbps，标签识别距离可达10米以上，具有强大的多标签识别和防碰撞能力。
应用场景：与EPCglobal Gen 2类似，广泛应用于零售、物流、制造业等领域。
兼容性：ISO/IEC 18000-6标准在全球范围内具有广泛的兼容性，是国际间RFID设备互操作性的重要保障。
2.2 国内标准组织与标准
2.2.1 GB/T 29768-2013标准
GB/T 29768-2013是中国国家标准，规定了800/900MHz频段的RFID空中接口协议，主要用于国内RFID系统的设计和应用。
标准特点：GB/T 29768-2013标准考虑了国内RFID应用的特定需求，特别是在频段划分和系统兼容性方面。
技术参数：工作频率为840MHz至845MHz和920MHz至925MHz，支持的数据速率可达到640kbps，标签识别距离可达10米以上。
应用场景：广泛应用于国内物流、零售、交通等领域，特别是在需要符合国内法规和频段要求的场合。
兼容性：GB/T 29768-2013标准在国内具有广泛的兼容性，但与国际标准的兼容性需要通过特定的转换和适配。
2.2.2 军用标准GJB 7377
GJB 7377是中国军用标准，规定了军用RFID系统的空中接口参数，主要用于军事物流和资产管理。
标准特点：GJB 7377标准考虑了军事应用的特殊需求，包括安全性、可靠性和抗干扰能力。
技术参数：工作频率为840MHz至845MHz和920MHz至925MHz，支持的数据速率可达到640kbps，标签识别距离可达10米以上。
应用场景：主要用于军事物流、装备管理和物资跟踪等场合，确保军事物资的安全和高效管理。
兼容性：GJB 7377标准在国内军事领域具有广泛的兼容性，但在民用领域的应用需要考虑与民用标准的兼容性问题。
2.3 参数对比分析
工作频率：国际标准和国内标准在工作频率上有重叠，但具体频段有所不同，需要根据应用场景和地区法规选择合适的频段。
技术参数：各标准在数据速率和识别距离上基本一致，但在安全性和抗干扰能力方面，军用标准GJB 7377有更高的要求。
应用场景：国际标准更注重全球供应链和物流管理，而国内标准和军用标准则更侧重于国内的特定应用和军事应用。
兼容性：国际标准在全球范围内具有更好的兼容性，而国内标准则需要通过适配和转换来实现与国际标准的兼容。
四、技术参数详解
4.1 频率范围
4.1.1 低频(LF)参数标准
低频(LF) RFID手持终端的工作频率范围为30kHz至300kHz。这一频段的RFID系统以其简单的电路设计和低成本而广泛应用于门禁控制、动物跟踪等近距离识别应用。LF RFID手持终端的主要特性如下：
波长：波长大约为2500λ，使得磁场区域能够被良好定义。
穿透性：除了金属材料外，低频RFID能够穿过任意材料的物品而不降低读取距离。
许可限制：在全球范围内，低频RFID系统没有任何特殊的许可限制。
4.1.2 高频(HF)参数标准
高频(HF) RFID手持终端的工作频率为3MHz至30MHz，以13.56MHz最为常见。HF RFID系统提供更好的读取范围和数据传输速率，适用于支付系统、库存管理和非接触式智能卡等应用。HF RFID手持终端的关键特性包括：
感应式电力传输：HF系统通常通过电磁感应传输电力和数据。
中等距离通信：工作范围在几厘米到一米左右。
适中成本和功耗：相比低频，成本和功耗略高，但性能更强。
4.1.3 超高频(UHF)参数标准
超高频(UHF) RFID手持终端的工作频率范围为300MHz至3GHz。UHF RFID系统以其更长的读取距离和更快的数据传输速率而广泛应用于供应链管理、资产跟踪和库存控制。UHF RFID手持终端的主要参数如下：
中长距离通信：适用于几米到几十米的范围，覆盖更大的区域。
高速率：数据传输速率高，适合大数据量的快速处理。
高读取性能：能够一次性读取多个标签，适用于批量数据收集。
4.2 读写能力
4.2.1 标签识别速度与距离
RFID手持终端的标签识别速度和距离是其核心性能参数。UHF RFID手持终端的识读距离可达20米，识读速率可达700tags/s，这使得UHF RFID系统在物流和仓储管理中具有显著优势。而HF RFID手持终端的识读距离通常在几厘米到一米左右，适用于需要精确控制的应用场景。
4.2.2 群读性能与抗干扰能力
RFID手持终端的群读性能是指其同时识别多个标签的能力，这对于提高物流效率至关重要。UHF RFID手持终端能够处理复杂的多标签环境，具有较强的抗干扰能力。此外，UHF RFID系统采用的防碰撞算法能够确保在多标签同时响应时，系统仍能准确识别每个标签。
4.3 环境适应性
4.3.1 工作温度与湿度
RFID手持终端需要在各种气候条件下稳定工作。一般而言，RFID手持终端的工作温度范围为-20℃至60℃，存储温度范围为-40℃至70℃，湿度范围为0～95%（无结露）。这些参数确保了RFID手持终端在极端环境下也能保持正常运行。
4.3.2 防护等级与耐冲击性
RFID手持终端的防护等级通常为IP67，这意味着设备能够完全防尘并且能够短暂浸泡在水中。此外，RFID手持终端需要具备良好的耐冲击性，一般能够承受从1.5米高度跌落到水泥地面的冲击。这些特性使得RFID手持终端能够在恶劣的工作环境中保持稳定运行，如户外、工厂、仓库等。
五、硬件设计标准
5.1 主控芯片与处理器
5.1.1 处理器性能参数
主控芯片通常采用高性能的ARM架构处理器，以满足RFID手持终端在数据处理和通信方面的需求。例如，一些高端RFID手持终端采用8核2.0GHz的处理器，这种配置能够提供强大的计算能力和快速的响应速度。
处理器核心数：多核心处理器能够提供并行处理能力，提高多任务处理效率。
处理器主频：高主频意味着更快的数据处理速度，对于需要快速处理大量数据的RFID应用尤为重要。
缓存配置：处理器的缓存大小直接影响到数据处理速度，一般而言，缓存越大，处理速度越快。
5.1.2 处理器外围接口
通信总线接口：包括I2C、SPI、USART等，用于与RFID芯片、传感器等外围设备通信。
USB接口：用于与上位机或其他设备进行数据传输。
无线通信接口：如WLAN、WWAN、蓝牙等，用于无线数据传输和远程通信。
5.2 射频芯片与天线设计
5.2.1 射频芯片性能参数
支持的RFID协议：如ISO18000-6C、EPC Class 1 Gen2等，确保与各种RFID标签的兼容性。
工作频率范围：不同国家和地区有不同的RFID工作频率规定，射频芯片需要能够适应这些频率要求。
输出功率调节：射频芯片需要能够调节输出功率，以适应不同的读取距离和环境。
5.2.2 天线设计与匹配
天线类型：常见的有圆极化天线和线性极化天线，它们影响信号的覆盖范围和抗干扰能力。
天线增益：高增益天线能够提供更远的读取距离，但也可能增加干扰。
天线调谐：天线需要与射频芯片匹配，以确保信号的最大传输效率。
六、软件与操作系统标准
6.1 支持的操作系统
Android操作系统：大多数RFID手持终端采用Android操作系统，因为它提供了丰富的API接口和强大的应用生态。常见的版本包括Android 10、Android 11和Android 12，它们提供了更好的性能和安全性。
Windows操作系统：部分RFID手持终端支持Windows操作系统，特别是Windows Mobile和Windows CE，这些系统在企业级应用中较为常见，提供了强大的数据处理能力和稳定的性能。
6.2 应用软件与SDK支持
6.2.1 应用软件兼容性
数据库管理软件：RFID手持终端应能够与主流数据库管理软件兼容，如SQLite、MySQL、Oracle和Microsoft SQL Server等，以便进行数据存储、查询和分析。
企业资源规划(ERP)系统：终端应能集成ERP系统，如SAP、Oracle NetSuite和Microsoft Dynamics等，以实现库存管理、供应链管理和财务管理等功能。
客户关系管理(CRM)系统：兼容性应包括主流CRM系统，如Salesforce、Microsoft Dynamics CRM和SugarCRM等，以便于客户信息管理和销售流程自动化。
供应链管理(SCM)软件：终端应支持与SCM软件的集成，如JDA、Manhattan Associates和RedPrairie等，以优化库存水平和提高物流效率。
仓库管理系统(WMS)：兼容性应涵盖WMS解决方案，如HighJump、SAP EWM和Infor WMS等，以实现仓库操作的自动化和优化。
办公自动化软件：终端应能运行办公自动化软件，如Microsoft Office 365、Google Workspace和WPS Office等，以便于文档处理和信息共享。
移动设备管理(MDM)软件：终端应与MDM解决方案兼容，如VMware Workspace ONE、Microsoft Intune和BlackBerry UEM等，以便于设备配置、安全策略实施和远程管理。
条码/RFID标签打印软件：终端应支持与标签打印软件的集成，如Zebra ZebraNet Care、Honeywell PrintPro和SATO Arcadia等，以便于标签设计、打印和管理。
地理信息系统(GIS)软件：对于需要空间数据分析的应用场景，终端应兼容GIS软件，如Esri ArcGIS、QGIS和MapInfo等，以便于地理数据的收集、存储、分析和可视化。
定制应用开发：终端应支持定制应用的开发，以便根据特定业务需求创建个性化解决方案。
6.2.2 SDK和API支持
SDK兼容性：RFID手持终端应提供与主流开发环境兼容的SDK，以便开发者能够为其开发应用程序。SDK应包含必要的库、示例代码、文档和调试工具。
API丰富性：终端应提供丰富的API，以便开发者能够访问和控制终端的硬件功能，如RFID读写器、摄像头、GPS等。
API稳定性：API应保持向后兼容，以确保开发者编写的应用程序在终端的后续版本中依然能够正常运行。
API安全性：API应提供安全机制，以保护数据不被未授权访问，并确保应用程序的安全性。
6.2.3 系统稳定性和性能
系统稳定性：操作系统应通过压力测试和长时间运行测试来确保系统的稳定性，避免出现崩溃和重启等问题。
性能监控：终端应提供性能监控工具，以便实时监控CPU、内存、存储和电池等资源的使用情况，并优化资源分配。
功耗管理：操作系统应具备先进的功耗管理功能，以延长电池寿命并减少能源消耗。
6.2.4 安全性和合规性
数据加密：终端应支持数据加密技术，如AES、RSA等，以保护存储和传输的数据不被非法访问。
用户认证：操作系统应支持多种用户认证机制，如密码、生物识别（指纹、面部识别等）和智能卡认证。
合规性：终端应符合国内外的安全标准和法规要求，如ISO/IEC 27001信息安全管理体系和GB/T 22239-2019网络安全等级保护基本要求。
6.2.5 系统可维护性和可扩展性
系统更新：终端应支持远程系统更新，以便快速修复漏洞和提供新功能。
硬件扩展：终端应设计有硬件扩展接口，如USB、HDMI等，以便连接外部设备和模块。
软件升级：操作系统和应用程序应支持在线升级，以便于用户及时获取最新的功能和安全更新。
七、RFID手持终端的国际标准与兼容性
7.1 通信协议标准
ISO/IEC 14443：定义了近距离非接触式通信的接口和协议，包括A型和B型两种通信模式。
ISO/IEC 15693：定义了近距离非接触式通信的接口和协议，主要用于一次性识别卡。
ISO 18000-6C：定义了超高频（UHF）RFID空中接口协议，适用于860MHz至960MHz频段。
EPC Class 1 Gen 2：由EPCglobal组织制定，广泛用于供应链管理的UHF RFID标签和读写器。
7.2 安全性能标准
EPCglobal C1G2：定义了标签的认证和加密流程，确保数据传输的安全性。
ISO/IEC 18000-6：涵盖了标签的安全性要求，包括加密和数据保护。
7.3 环境适应性标准
IP等级：防护等级标准，如IP65、IP67等，表示设备对尘埃和水的防护能力。
MIL-STD-810G：美军标，用于测试设备在极端环境下的可靠性和耐用性。
7.4 兼容性测试
EMC测试：电磁兼容性测试，确保设备在电磁干扰环境下的正常工作。
射频性能测试：包括标签的读取距离、灵敏度和抗干扰能力的测试。
八、RFID手持终端的安全性标准
8.1 数据加密标准
AES（高级加密标准）：一种对称加密算法，用于保护数据的机密性。
RSA（非对称加密算法）：一种非对称加密算法，用于数据传输的加密和数字签名。
8.2 安全通信协议
TLS（传输层安全协议）：用于在互联网上提供加密通信和数据完整性保障。
SSL（安全套接字层）：一种安全通信协议，用于在网络通信中提供加密。
8.3 密钥管理
PKI（公钥基础设施）：用于管理和分发密钥的系统，确保加密过程的安全性。