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[摘 要]RFID技术被列为启动21世纪的十大重要科技之一,是一种以无线方式追踪和管理物品的远距离的智能识别技术。其功能日趋灵活,目前已经广泛应用于交通运输、食品加工、商品防伪、供应链管理等领域。
[关键词]RFID技术 工业生产 RFID标准
中图分类号:TN582 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0341-01
1、RFID的技术概述
RFID系统主要包括读写设备和应答设备两部分。芯片内存有被识别物体相关信息和全球唯一的识别码,天线的作用是使芯片可以通过无线射频与读写器进行通信。读写器将包含被识别物体相关信息的无线射频信号转换为计算机可以处理和存储的数据。通过这种方式,可以在一定距离内辨别标志物体的相关内容。该技术的发展历程主要分为四个阶段。
第一个阶段:RFID技术的产生诞生阶段。
从1935年到二次世界大战结束期间,由于无线技术的改进和应用,产生了RFID技术。雷达技术得到了普遍的应用,但是根据当时的技术水平,雷达并不能区分出是英国飞机还是德国飛机,为了能准确区分出敌我的部队,英国方面在飞机上安装了信号发射装置以助于识别,并最终帮助英国人赢得了战争。该发射装置就是RFID的雏形,RFID的诞生源于战争的需要。
第二个阶段:RFID技术的探索阶段。
从二次世界大战结束的随后20多年的时间里,在1965年左右是RFID应用技术的初始期,随着科技的进步,科研人员已经开始了对RFID技术的初步探索和应用尝试。其间最具有里程碑意义的事件是《利用反射功率的通讯》这篇文章被发表了,这给RFID技术的发展提供了有力的理论基础。所以科研人员们开始尝试一些新应用,一些公司引入RFID技术,开发电子监控设备来保护财产,出现了商品电子监视器,这是RFID技术第一个商业应用系统。
第三个阶段:RFID技术的推广发展阶段。
从1971随后30多年的时间里,1985年左右是RFID技术应用的成熟期,RFID技术研发与产品创新处于一个高速发展的时期,由于电子信息技术的发展,科技人员开发了RFID第二代系统。各种RFID技术测试得到加速,相关标准呼之欲出,RFID新技术及新产品开始步入了商业市场阶段,各种小规模应用开始出现,使RFID技术及商品进入了市场化运营阶段,例如,挪威使用了RFID电子收费系统,纽约港务局使用了RFID汽车管理系统,美国铁路用RFID系统识别车辆,欧洲用RFID电子标签跟踪野生动物来对野生动物进行研究等。但是由于技术还不成熟,研发生产成本过高等原因,致使该科技的应用还没有真正进入市场化。
第四个阶段:RFID技术的成熟阶段。
从2001年至今,随着大规模的集成电路、网络通信、信息安全等技术的全面发展,RFID技术也趋于成熟,尽管在某些标准问题上尚未形成国际统一标准,但该技术凭借自身的技术优势显示出巨大的发展潜力和应用空间。1992年,美国休斯敦安装了世界上第一套同时具有电子收费功能和交通管理功能的RFID系统,借助于RFID的电子收费系统,科研人员开发了一些新功能,一个RFID电子标签可以具有多个账号,分别用于电子收费系统、停车管理系统和汽车费用征收。
2、RFID的基本组成
在美国、日本、欧洲等发达国家其RFID系统应用已经相当成熟,并不断完善与改进。而在短波频段方面则以2.45 GHz、5.8 GHz系统为主,并多采用主动式(有源式)工作方式。
2.1RFID系统的构成
RFID系统是由电子标签、读写器、系统高层这三方面构成的。
2.2RFID系统的分类
RFID技术的分类方式主要是根据标签的电子种类进行分类。并有通常以下两种分类方式。一种是按照载波频率分类,另一种是按照供电方式分类,分类如下,
(1)按照频率分类,可分为低频系统,高频系统,微波系统。
(2)按照供电方式分类,可分为无源供电系统,有源供电系统。
3、RFID的技术内容
RFID技术是自动识别技术的一种。电子标签的天线是通过无线电波工作的。RFID与普通的条形码识别技术相比具有很大的优势,其优势与特点表现如下。
(1)RFID的电子标签抗污损能力强。
传统的条码载体是纸张,它附在物体或外包装箱上,非常容易受到磨损。条码采用的是光识别技术,如果条码的载体受到污染或折损,将会影响物体信息的正确识别。RFID采用电子芯片存储信息,可以大大减少由于外界环境,而造成的磨损。
(2)RFID电子标签安全性高。
条码制作容易,操作简单,但同时也产生了仿造容易、信息保密性差等缺点。RFID采用电子标签存储信息,数据可以通过编码实现加密保护,但是内容不会被泄密和更改。
(3)RFID电子标签容量大。
条码的容量有限。RFID的电子标签的容量可以做到比条行码的容量大很多,实现真正的“一物一码”,满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需要。
(4)RFID可远距离同时接受几个电子的标签。
条码识别一次只能有一个条码接受扫描,而且要求条码与读写器的距离比较近。射频识别采用的是无线电波使数据进行交会的技术,RFID的读写设备能够远距离同时识别多个RFID的标签,并可以识别高速运动的标签。
(5)RFID是物联网的基石。
条码印刷上去就无法更改。RFID是采用电子芯片存储信息,可以随时记录物品在任何时候的任何信息,并可以很方便地新增、更改和清除信息。RFID通过PC网络可以实现对货品透明化、实时管理,实现真正的物联网技术发展用。 RFID技术在20世纪40年代产生,最初单纯用于军事领域,从20世纪90年代开始,在企业内部等闭环内逐步推广使用。最近几年,RFID技术与应用一直发展的非常迅速,现在随着物联网概念的产生,RFID技术将逐步运用到不同的领域及行业之中。
4、RFID的技术普及阶段
(1)RFID技术在沃尔玛公司的应用。
该公司提出,RFID系统在2006年将扩展到其他的供应商,同时将很快在欧洲实施,然后是剩下的其他海外区域。沃尔玛的这一决定,使RFID系统在全球范围内,得到了极大的推广和应用。沃尔玛的高级供应商每年要把80亿箱到100亿箱货物运送到零售商店,一旦这些货箱贴上电子标签,就需要安装相关的RFID设施,沃尔玛的这项决议,使RFID的技术在各行业中都得到了迅速的发展和应用。
(2)RFID技术在美国国防部的应用。
对军队来说,如果准确迅速的提供后勤物资是一大难题,而RFID系统的出现为后勤运输保障带来了极大的方便。
5、总结
RFID对制造业的影响
1.制造信息管理
2.制造执行、质量控制和标准的符合性
3.提高员工的工作效率
4.加快了RFID技术标准的制定
采用RFID技术后的生产企业的发展模式可以提高员工的工作效率,并减少操作过程中的失误。通过监控原材料的每一步骤提高产品质量,减少问题产品召回数量,保护企业的品牌形象,提高了产品质量和产量。
RFID的标准的制定
2001年左右,RFID的标准已经初步形成。目前国际上有多种RFID标准,其中ISO/IEC和UID是几种主要RFID的标准,它们相互竞争,共同促进RFID的科技的发展。ISO/IEC和UID 几种标准最后是否能够成为我国的产业标准,将由我国市场和政府共同决定,国际上多种标准的竞争有利于降低我国物联网RFID标准的使用成本。生产制造出需要符合国家标准和规范的产品。RFID能提供附加的信息流,使制造执行系统紧密地符合并通过标准认证,如符合美国药品与食品管理局(FDA)的21 CFR 11标准。
全球多种RFID标准不一定完全符合我国应用的需求。我们已经意识到RFID系统的重要性,并参考国外相关技术,制定符合我国国情的RFID系统,并要求加入RFID国际标准系统的制定,并将建立中国自己的RFID标准。
参考文献
[1]郎为民.射频识别(RFID)技术原理与应用.北京:机械工业出版社.2006
[2]王晓华.周晓光.射频识别技术及其应用.现代电子技术.2005.11
[3]游戰清.刘克胜.张义强.吴谷.?无线射频识别技术(RFID)规划与实施.电子工业出版社.2005
[4]谭民.刘禹.曾隽芳等.RFID技术系统工程及应用指南.北京:机械工业出版社.2007
[5]?康东.石喜勤.李勇鹏等.?射频识别(RFID)核心技术与典型应用开发案例.人民邮电出版社.2008?
[6]慈新新.王苏滨.王硕.?无线射频识别(RFID)系统技术与应用.人民邮电出版社.2007
[关键词]RFID技术 工业生产 RFID标准
中图分类号:TN582 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0341-01
1、RFID的技术概述
RFID系统主要包括读写设备和应答设备两部分。芯片内存有被识别物体相关信息和全球唯一的识别码,天线的作用是使芯片可以通过无线射频与读写器进行通信。读写器将包含被识别物体相关信息的无线射频信号转换为计算机可以处理和存储的数据。通过这种方式,可以在一定距离内辨别标志物体的相关内容。该技术的发展历程主要分为四个阶段。
第一个阶段:RFID技术的产生诞生阶段。
从1935年到二次世界大战结束期间,由于无线技术的改进和应用,产生了RFID技术。雷达技术得到了普遍的应用,但是根据当时的技术水平,雷达并不能区分出是英国飞机还是德国飛机,为了能准确区分出敌我的部队,英国方面在飞机上安装了信号发射装置以助于识别,并最终帮助英国人赢得了战争。该发射装置就是RFID的雏形,RFID的诞生源于战争的需要。
第二个阶段:RFID技术的探索阶段。
从二次世界大战结束的随后20多年的时间里,在1965年左右是RFID应用技术的初始期,随着科技的进步,科研人员已经开始了对RFID技术的初步探索和应用尝试。其间最具有里程碑意义的事件是《利用反射功率的通讯》这篇文章被发表了,这给RFID技术的发展提供了有力的理论基础。所以科研人员们开始尝试一些新应用,一些公司引入RFID技术,开发电子监控设备来保护财产,出现了商品电子监视器,这是RFID技术第一个商业应用系统。
第三个阶段:RFID技术的推广发展阶段。
从1971随后30多年的时间里,1985年左右是RFID技术应用的成熟期,RFID技术研发与产品创新处于一个高速发展的时期,由于电子信息技术的发展,科技人员开发了RFID第二代系统。各种RFID技术测试得到加速,相关标准呼之欲出,RFID新技术及新产品开始步入了商业市场阶段,各种小规模应用开始出现,使RFID技术及商品进入了市场化运营阶段,例如,挪威使用了RFID电子收费系统,纽约港务局使用了RFID汽车管理系统,美国铁路用RFID系统识别车辆,欧洲用RFID电子标签跟踪野生动物来对野生动物进行研究等。但是由于技术还不成熟,研发生产成本过高等原因,致使该科技的应用还没有真正进入市场化。
第四个阶段:RFID技术的成熟阶段。
从2001年至今,随着大规模的集成电路、网络通信、信息安全等技术的全面发展,RFID技术也趋于成熟,尽管在某些标准问题上尚未形成国际统一标准,但该技术凭借自身的技术优势显示出巨大的发展潜力和应用空间。1992年,美国休斯敦安装了世界上第一套同时具有电子收费功能和交通管理功能的RFID系统,借助于RFID的电子收费系统,科研人员开发了一些新功能,一个RFID电子标签可以具有多个账号,分别用于电子收费系统、停车管理系统和汽车费用征收。
2、RFID的基本组成
在美国、日本、欧洲等发达国家其RFID系统应用已经相当成熟,并不断完善与改进。而在短波频段方面则以2.45 GHz、5.8 GHz系统为主,并多采用主动式(有源式)工作方式。
2.1RFID系统的构成
RFID系统是由电子标签、读写器、系统高层这三方面构成的。
2.2RFID系统的分类
RFID技术的分类方式主要是根据标签的电子种类进行分类。并有通常以下两种分类方式。一种是按照载波频率分类,另一种是按照供电方式分类,分类如下,
(1)按照频率分类,可分为低频系统,高频系统,微波系统。
(2)按照供电方式分类,可分为无源供电系统,有源供电系统。
3、RFID的技术内容
RFID技术是自动识别技术的一种。电子标签的天线是通过无线电波工作的。RFID与普通的条形码识别技术相比具有很大的优势,其优势与特点表现如下。
(1)RFID的电子标签抗污损能力强。
传统的条码载体是纸张,它附在物体或外包装箱上,非常容易受到磨损。条码采用的是光识别技术,如果条码的载体受到污染或折损,将会影响物体信息的正确识别。RFID采用电子芯片存储信息,可以大大减少由于外界环境,而造成的磨损。
(2)RFID电子标签安全性高。
条码制作容易,操作简单,但同时也产生了仿造容易、信息保密性差等缺点。RFID采用电子标签存储信息,数据可以通过编码实现加密保护,但是内容不会被泄密和更改。
(3)RFID电子标签容量大。
条码的容量有限。RFID的电子标签的容量可以做到比条行码的容量大很多,实现真正的“一物一码”,满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需要。
(4)RFID可远距离同时接受几个电子的标签。
条码识别一次只能有一个条码接受扫描,而且要求条码与读写器的距离比较近。射频识别采用的是无线电波使数据进行交会的技术,RFID的读写设备能够远距离同时识别多个RFID的标签,并可以识别高速运动的标签。
(5)RFID是物联网的基石。
条码印刷上去就无法更改。RFID是采用电子芯片存储信息,可以随时记录物品在任何时候的任何信息,并可以很方便地新增、更改和清除信息。RFID通过PC网络可以实现对货品透明化、实时管理,实现真正的物联网技术发展用。 RFID技术在20世纪40年代产生,最初单纯用于军事领域,从20世纪90年代开始,在企业内部等闭环内逐步推广使用。最近几年,RFID技术与应用一直发展的非常迅速,现在随着物联网概念的产生,RFID技术将逐步运用到不同的领域及行业之中。
4、RFID的技术普及阶段
(1)RFID技术在沃尔玛公司的应用。
该公司提出,RFID系统在2006年将扩展到其他的供应商,同时将很快在欧洲实施,然后是剩下的其他海外区域。沃尔玛的这一决定,使RFID系统在全球范围内,得到了极大的推广和应用。沃尔玛的高级供应商每年要把80亿箱到100亿箱货物运送到零售商店,一旦这些货箱贴上电子标签,就需要安装相关的RFID设施,沃尔玛的这项决议,使RFID的技术在各行业中都得到了迅速的发展和应用。
(2)RFID技术在美国国防部的应用。
对军队来说,如果准确迅速的提供后勤物资是一大难题,而RFID系统的出现为后勤运输保障带来了极大的方便。
5、总结
RFID对制造业的影响
1.制造信息管理
2.制造执行、质量控制和标准的符合性
3.提高员工的工作效率
4.加快了RFID技术标准的制定
采用RFID技术后的生产企业的发展模式可以提高员工的工作效率,并减少操作过程中的失误。通过监控原材料的每一步骤提高产品质量,减少问题产品召回数量,保护企业的品牌形象,提高了产品质量和产量。
RFID的标准的制定
2001年左右,RFID的标准已经初步形成。目前国际上有多种RFID标准,其中ISO/IEC和UID是几种主要RFID的标准,它们相互竞争,共同促进RFID的科技的发展。ISO/IEC和UID 几种标准最后是否能够成为我国的产业标准,将由我国市场和政府共同决定,国际上多种标准的竞争有利于降低我国物联网RFID标准的使用成本。生产制造出需要符合国家标准和规范的产品。RFID能提供附加的信息流,使制造执行系统紧密地符合并通过标准认证,如符合美国药品与食品管理局(FDA)的21 CFR 11标准。
全球多种RFID标准不一定完全符合我国应用的需求。我们已经意识到RFID系统的重要性,并参考国外相关技术,制定符合我国国情的RFID系统,并要求加入RFID国际标准系统的制定,并将建立中国自己的RFID标准。
参考文献
[1]郎为民.射频识别(RFID)技术原理与应用.北京:机械工业出版社.2006
[2]王晓华.周晓光.射频识别技术及其应用.现代电子技术.2005.11
[3]游戰清.刘克胜.张义强.吴谷.?无线射频识别技术(RFID)规划与实施.电子工业出版社.2005
[4]谭民.刘禹.曾隽芳等.RFID技术系统工程及应用指南.北京:机械工业出版社.2007
[5]?康东.石喜勤.李勇鹏等.?射频识别(RFID)核心技术与典型应用开发案例.人民邮电出版社.2008?
[6]慈新新.王苏滨.王硕.?无线射频识别(RFID)系统技术与应用.人民邮电出版社.2007