在智能制造大趨勢(shì)下,RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),可以通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),由于RFID實(shí)施和部署成本較低,數(shù)據(jù)采集和傳輸方式十分便捷,因此受到企業(yè)越來(lái)越多的關(guān)注。相對(duì)于條形碼、磁卡、IC卡等技術(shù),RFID的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)批量處理、遠(yuǎn)距離非接觸讀寫,數(shù)據(jù)容量大,可重復(fù)使用,對(duì)污染不敏感,適應(yīng)各種復(fù)雜的工況。
隨著技術(shù)的發(fā)展,RFID早已滲透到我們生活的方方面面,各行各業(yè),RFID已成為了生活的一部分。
RFID的發(fā)展與變遷
RFID技術(shù)誕生于二戰(zhàn)期間,最早被英國(guó)皇家空軍用于識(shí)別自家和盟軍的戰(zhàn)機(jī)。英國(guó)為了識(shí)別返航的飛機(jī),就在盟軍的飛機(jī)上裝備了一個(gè)無(wú)線電收發(fā)器,進(jìn)而當(dāng)控制塔上的探詢器向返航的飛機(jī)發(fā)射一個(gè)詢問(wèn)信號(hào)后,飛機(jī)上的收發(fā)器接收到這個(gè)信號(hào)后,回傳一個(gè)信號(hào)給探詢器,探詢器根據(jù)接收到的回傳信號(hào)來(lái)識(shí)別敵我。這是有記錄的第一個(gè)RFID敵我識(shí)別系統(tǒng),也是第一個(gè)RFID的第一次實(shí)際應(yīng)用。
RFID技術(shù)的發(fā)展可按10年期劃分:
1941~1950年,雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù),1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
1951—1960年,早期RFID技術(shù)的探索階段,主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。
1961—1970年,RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展,開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試。
1971—1980年,RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期,各種RFID技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。
1981~1990年。RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,各種規(guī)模應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)。
1991~2000年,RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視,RFID產(chǎn)品得到廣泛采用,RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。
2001—當(dāng)下,標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨為人們所重視,RFID產(chǎn)品種類更加豐富,有源電子標(biāo)簽、無(wú)源電子標(biāo)簽及半無(wú)源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展,電子標(biāo)簽成本不斷降低,規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。
RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無(wú)線可讀可寫、無(wú)源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID正在成為現(xiàn)實(shí)。
RFID技術(shù)的分析
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識(shí)別。RFID系統(tǒng)由三部分組成:
標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,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(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式;
天線(Antenna):在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。
其原理是,電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。
RFID的優(yōu)點(diǎn):RFID芯片與RFID讀卡器對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性;信息的讀取上并不受芯片尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì),而且,RFID標(biāo)簽正往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用于不同產(chǎn)品;RFID技術(shù)識(shí)別相比傳統(tǒng)智能芯片更精確,識(shí)別的距離更靈活??梢宰龅酱┩感院蜔o(wú)屏障閱讀;RFID芯片標(biāo)簽可以重復(fù)地新增、修改、刪除內(nèi)部?jī)?chǔ)存的數(shù)據(jù),方便信息的更新;內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)容經(jīng)由密碼保護(hù),使其內(nèi)容不易被偽造及變?cè)欤籖FID芯片數(shù)據(jù)容量很大,而且隨著技術(shù)發(fā)展,容量還有增大的趨勢(shì)。
RFID技術(shù)的應(yīng)用
近幾年,RFID技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)在逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,并在諸多領(lǐng)域大放異彩。
RFID讓倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境再無(wú)死角:對(duì)于與制造、零售和物流息息相關(guān)的倉(cāng)儲(chǔ)來(lái)說(shuō),將RFID技術(shù)和產(chǎn)品用于庫(kù)存跟蹤、盤點(diǎn)和資產(chǎn)管理的自動(dòng)化,將對(duì)行業(yè)起到革命性的顛覆作用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工廠和倉(cāng)庫(kù)的數(shù)字化管理和智能化升級(jí)。
在目前的倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景下,快遞或貨品的包裝上多是二維碼和條形碼,對(duì)貨物進(jìn)行定位和軌跡規(guī)劃的前提是對(duì)這些碼的精確識(shí)別。目前,行業(yè)使用最多的識(shí)別方式還是有源設(shè)備或視覺(jué)系統(tǒng),但存在費(fèi)用較高且需要定時(shí)維護(hù)的問(wèn)題。尤其是對(duì)于視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),最大的弊端在于如果出現(xiàn)了遮擋或者多個(gè)貨品疊放的情況,或是標(biāo)簽受到污染或者損壞,攝像頭的識(shí)別就會(huì)受到極大的限制,如現(xiàn)在制造業(yè)中大火的“黑燈工廠”,在沒(méi)有光線或是昏暗的情況下,攝像頭的穩(wěn)定性將受到極大的挑戰(zhàn)。
相比之下,如果使用無(wú)源RFID標(biāo)簽就可以最大程度的避免這種情況的出現(xiàn)。對(duì)于RFID標(biāo)簽來(lái)說(shuō),其不僅有一定的穿透性,而且具有條形碼等所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離遠(yuǎn)、標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、存儲(chǔ)信息自如等優(yōu)點(diǎn),也不會(huì)受到光線的限制。同時(shí),無(wú)源RFID標(biāo)簽最大的優(yōu)勢(shì)在于其非常便宜而且無(wú)需維護(hù),在這種情況下還依然能實(shí)現(xiàn)相對(duì)高精度的定位。因此,無(wú)源RFID標(biāo)簽不僅在倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中可以被大量使用,未來(lái)在其他場(chǎng)景中也將大有可為。
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