發布日期:2022-05-20 點擊率:52
引言
自2004年以來,與RFID技術相關的文章在各個媒體上不斷涌現,相關的報道讓這個歷史其實并不短的技術在短時間內成為國際追逐的焦點。從全球巨型商業帝國沃爾瑪,到國際lT巨頭IBM、HP、微軟等等,從美國國防部到中國國家標準委,全都在RFID魔棒的指揮下舞蹈起來。那么RFID究竟是什么?怎么會有如此大的魅力讓世人如此瘋狂?我們先看這么一個報道:在德國中西部萊茵河邊一座名叫諾伊斯的城市里,一位顧客正在大型超市麥德龍購物,當他選好要買的東西后,悠閑地走到電子自動付費機前,既不用像從前一樣排隊等待收銀員結賬,也無需把手推車中的商品一一拿出,讓售貨員對每一商品條形碼進行掃描,他只是短暫的逗留幾秒,就推著購物車大搖大擺地走出了超市。發生在麥德龍超市的這一幕聽上去好像很新鮮,仿佛是科幻電影里虛構的事情,實際七,用不了多久,它就會發生在我們周圍的真實生活中。這就是RFlD——射頻識別技術給我們生活帶來的改變。
1 RFID的含義
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作方便。
2 RFID的組成及工作原理
射頻識別系統由電子標簽(Tag)、閱瀆器(Reader)、天線(Antenna)組成。
電子標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有惟一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。
閱讀器(Reader):又稱為讀出裝置,可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據,從而達到自動泌別物體的目的,有手持式或固定式兩種,通常閱讀器與電腦相連,所讀取的標簽信息被傳送到電腦上進行下一步處理。
天線(Antenna):在標簽和閱讀器問傳遞射頻信號。
RFID工作原理如圖1所示。

從圖1中可看出閱讀器通過天線發送出一定頻率的射頻信號;當標簽進入磁場時產生感應電流從而獲得能量,向閱讀器發送出自身編碼等信息;閱讀器采集信息、解碼之后,將信息/數據送至計算機主機進行處理。
3 RFID與其他自動識別技術的比較
廣泛應用的自動識別技術主要包括攝像、條碼、磁卡、Ic、射頻等,這些識別技術都有各自的優缺點及應用場合。表1顯示了RFID與其它幾種識別技術的區別。

4 RFID的應用領域
射頻識別技術以其獨特的優勢,逐漸地被廣泛應用于工業自動化、商業自動化和交通運輸控制管理等領域。隨著大規模集成電路技術的進步以及生產規模的不斷擴大,射頻識別產品的成本將不斷降低,其應用也將越來越廣泛。射頻識別技術在國外發展非常迅速,射頻識別產品種類繁多。而在我國,由于射頻識別技術起步較晚,應用的領域不是很廣,除了在中國鐵路應用的車號自動識別系統外,主要應用僅限于射頻卡。RFID技術的典型應用主要在以下幾方面:
(1)在車輛自動識別方面,早在1995年北美鐵路系統就采用了射頻識別技術的車號自動識別標準,在北美15()萬輛貨車、1400個地點安裝了射頻識別裝置。近年來,澳大利亞開發了用于礦山車輛的識別和管理的射頻識別系統。
(2)在高速公路收費及智能交通方面,香港“駕易通”采用的就是射頻識別技術,裝有射頻標簽的汽車能被自動識別,無須停車繳費,大大提高了行車速度和效率。雖然我國很多地區高速公路都采用了射頻卡,但是大部分還是應用人工停車收費的方式。最近,錦山的一條高速公路上應用了射頻卡自動收費,但是與香港“駕易通”相比,差距明顯。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向,人工收費包括IC卡的停車收費方式也終將被淘汰。
(3)在貨物的跟蹤、管理及監控方面,澳大利亞和英國的西思羅機場將射頻識別技術應用于旅客行李管理中,大大提高了分揀效率,降低了出錯率。幾年前,歐共體就要求從1997年開始生產的新車型必須具有基于射頻識別技術的防盜系統。而我國鐵路行包自動追蹤管理系統還只是在計劃推廣之中,真正應用還要假以時日。
(4)在射頻卡應用方面,1996年1月韓國在首爾的600輛公共汽車上安裝射頻識別系統用于電子月票,實現了非現金結算,方便了市民出行。而德國漢莎航空公司則開始試用射頻卡作為飛機票,改變了傳統的機票購銷方式,簡化了機場入關的手續。在我國,射頻卡主要應用于公共變通、地鐵、校園、社會保障等方面。上海、深圳。北京等地陸續采用了射頻公交卡。在未來的兩年內,我國射頻卡應用最大的項目將是第二公民身份證。
(5)在生產線的自動化及過程控制方面,德國BMW 公司為保證汽車在流水線各位置準確地完成裝配任務,將射頻識別系統應用在汽車裝配線上。而Motoro1a公司則采用了射頻識別技術的自動識別工序控制系統,滿足了半導體生產對于環境的特殊要求,同時提高了生產效率。
(6)在動物的跟蹤及管理方面,許多發達國家采用射頻識別技術,通過對牲畜個別識別,保證牲畜大規模疾病爆發期間對感染者的有效跟蹤及對未感染者的隔離控制。
(7)在供應鏈管理方面,美國的沃爾瑪使用了RFID系統,從而使供應鏈的透明度大大提高,物品能在供應鏈的任何地方被實時追蹤,同時消除了以往各環節上的人工差錯。安裝在工廠、配送中心、倉庫及商場貨架上的閱讀器能夠自動c己錄物品從生產線到最終消費者的整個供應鏈上的流動。
RFID不需要人工去識別標簽,讀卡器每250毫秒就可以從射頻標簽中讀出位置和商品的相關數據。有一些讀卡器可以每秒讀取200個標簽的數據,這比傳統掃描方式要陜1,000倍以上,節省了貨物驗收、裝運、意外處理等勞動力資源。通過在跨組織界限的共享實施中實現RFID技術,可以最大化實現在供應鏈中的價值。
5 發展RFID所面臨的問題
RFID技術越來越受到各國的關注,應用也越來越廣泛,市場前景非常廣闊。但同時也面臨許多現實的問題:
(1)隱私權問題:太過方便也帶來了一些隱患。由于RF1D標簽中保存了一些數據,因此隱私保護成了一個非常重大的問題。
(2)失業問題:企業采用射頻識別系統后,它將接手原來由人工完成的工作并進一步取代人工操作,其衍生而來的問題,將是許多勞工面臨失去工作的危機。
(3)技術的突破:根據Auto—ID Center所做的一項調查顯示,即使貼上雙重卷標,RFID卷標牌仍有3%無法判讀。此外,射頻識別標簽與讀取機具有方向性及射頻識別信號容易被物體所阻斷,也是射頻辨識技術未來發展的一大障礙。
(4)成本的降低:從幾種識別技術比較來看,RFID技術成本較高。如何降低成本,又是一大問題。
(5)國際標準的制定與推行:標準化是推動產品廣泛獲得市場接受的必要措施,但射頻識別讀取機與標簽的技術標準仍未見統一,不同制造商所開發的卷標通訊協議,適用于不同的頻率,且封包格式不一。就El前看來,現在普遍使用的134KHz和13.56MHz工作頻率因傳輸距離不夠長而限制了閱讀器和RFID標簽問的傳輸距離,使得若干標簽不能有效地被讀取,而跨越UHF頻段的最大問題是絕大多數RFID系統、卷標供貨商以及沒備無法支持UHF頻段。因此,各公司、自動識別中心與國際標準組織都正致力于制定射頻識別標簽的標準,以求所有的標簽能與任何讀取機兼容。以上這些問題都有待解決。
6 結束語
總而言之,RFID是一項蓬勃發展的技術,有著巨大的市場潛力。我國射頻識馴技術及應用還處于初級發展階段,存在技術水平不高,標準規范不完整等諸多問題。同時,我國射頻識別技術又擁有廣闊的發展前景和巨大的市場潛力。射頻識別技術的發展和應用的推廣將是我國自動識別行業的一場技術革命,實現射頻漢別技術在我國成熟、全而的應用將是一個長期的過程,需要我們共同努力。
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