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物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,RFID技術(shù)能帶來(lái)哪些助力
RFID 英文全稱(chēng)為 Radio Frequency Identification 的縮寫(xiě),中文名為“射頻識別技術(shù)”。隨著(zhù)高科技的飛速發(fā)展,在大互聯(lián)時(shí)代的驅使下,RFID 被普遍應用在物聯(lián)網(wǎng)、醫療、安防、交通等領(lǐng)域。近幾年來(lái),RFID 也被廣泛應用在服飾業(yè)、零售業(yè),甚至逐漸向其他行業(yè)開(kāi)枝散葉。
RFID 的技術(shù)原理
RFID 是非接觸式自動(dòng)識別技術(shù)的一種,它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據,識別工作無(wú)需人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),RFID 是一種無(wú)線(xiàn)系統,基礎的 RFID 系統由電子標簽、閱讀器和天線(xiàn)三部分組成,當當電子標簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號,就能憑借感應電流所獲得的能量,發(fā)送出存儲在芯片中的信息或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號。閱讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進(jìn)行有關(guān)數據處理。
通過(guò)閱讀器與電子標簽之間的非接觸式的數據通信達到識別目標的目的,RFID 也被認為是 21 世紀z具發(fā)展潛力的信息技術(shù)之一。
RFID 的發(fā)展歷程:由雷達技術(shù)衍生而來(lái)
很多人或許不了解,RFID z早是由雷達技術(shù)衍生出來(lái)的。早在 1948 年,美國科學(xué)家哈里·斯托克曼發(fā)表的《利用反射功率的通信》一文奠定了射頻識別技術(shù)的理論基礎;
在 1940—1950 年間,雷達的改進(jìn)和應用催生了射頻識別技術(shù);
1950—1960 年:早期射頻識別技術(shù)的探索,主要處于實(shí)驗室實(shí)驗研究階段;
1960—1970 年:RFID 理論得到了發(fā)展,并在實(shí)際應用中開(kāi)始運用;
1970—1980 年:RFID 產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期,開(kāi)始出現早期的射頻識別應用;
1980—1990 年:RFID 產(chǎn)品商業(yè)化落地,相關(guān)產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分;
2000—至今:RFID 產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富,有源電子標簽、無(wú)源電子標簽及半無(wú)源電子標簽均得到發(fā)展,RFID 產(chǎn)品生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降,應用領(lǐng)域逐漸增加。
RFID 的分類(lèi)
RFID 可按照工作頻率、供電方式、應用范圍和讀寫(xiě)類(lèi)型分為四大類(lèi)被。
按工作頻率可分為低頻、低頻、高頻、超高頻和微波,頻率不同傳播速度、傳播距離不同;
按供電方式可分為有源、無(wú)源、半有源三種方式,對應主動(dòng)、被動(dòng)和半主動(dòng)的獲取能量方式;
按應用范圍可分為針對企業(yè)和行業(yè)的閉環(huán)應用,以及跨行業(yè)的開(kāi)環(huán)方式;
按讀寫(xiě)類(lèi)型可分為可讀寫(xiě)卡,一次寫(xiě)入多次讀出卡和只讀卡。
RFID 的優(yōu)缺點(diǎn)
雖然 RFID 在相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中已經(jīng)得到廣泛應用,但技術(shù)本身存在一定優(yōu)缺點(diǎn)。
首先來(lái)看其優(yōu)點(diǎn):(1)RFID 帶來(lái)了工作效率的提升,每秒可進(jìn)行上千次信息讀取,能同時(shí)高效處理多個(gè)標簽,從而使企業(yè)能夠控制成本的前提下,大幅度提高工作效率,讓整個(gè)作業(yè)過(guò)程實(shí)時(shí)透明,創(chuàng )造巨大的經(jīng)濟效益;(2)RFID 標簽不像條碼標簽一樣,要被對準掃描讀取,只需要 RFID 標簽被放置在設備形成的電磁場(chǎng)內就可以讀取到其中的信息,這種方式能夠減少人工造成的工作失誤,降級人力資源浪費,減少產(chǎn)錯的產(chǎn)生;(3)RFID 標簽上的數據信息可反復修改,這也意味著(zhù)企業(yè)內部可以對 RFID 標簽進(jìn)行循環(huán)重復使用,進(jìn)一步節約企業(yè)運行成本。
其缺點(diǎn)如下:(1)RFID 成本較為昂貴,加上配套的發(fā)射器、讀取機、編碼器以及天線(xiàn)等設備,成本進(jìn)一步提高;(2)RFID 標簽一旦接近讀取器,就會(huì )無(wú)條件觸發(fā)發(fā)出信息,因此涉及隱私問(wèn)題;(3)存在金屬、水分的環(huán)境條件下,會(huì )對 RFID 識別產(chǎn)生干擾,影響信息讀取。
RFID 市場(chǎng)規模龐大,中國發(fā)展情況如何
物聯(lián)網(wǎng)的興起帶動(dòng)了 RFID 的快速發(fā)展,據測算,RFID 市場(chǎng)從 2016 年 609 億元增長(cháng)到 2019 年的 1100 億元,6 年復合增速 14.5%。國內在 RFID 產(chǎn)品的應用領(lǐng)域發(fā)展的已經(jīng)比較成熟,電子、手機支付、刷卡出入等生活應用上都能見(jiàn)到 RFID 的身影。不過(guò)這些應用多屬于 RFID 低高頻段領(lǐng)域應用,而更加g端先進(jìn)的高頻段應用領(lǐng)域上,國內不管是專(zhuān)注于研發(fā)還是生產(chǎn)的廠(chǎng)商都相對較少,仍處在起步階段。
總體來(lái)看,在q國眾多 RFID 企業(yè)中,真正從事 RFID 超高頻核心技術(shù)開(kāi)發(fā),具有自主知識產(chǎn)權產(chǎn)品企業(yè)不多,是中國 RFID 產(chǎn)業(yè)相對薄弱的環(huán)節。
RFID 助力物聯(lián)網(wǎng)應用快速發(fā)展
RFID 技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中具有舉足輕重的地位,重點(diǎn)體現在物聯(lián)網(wǎng)感知層層面,本文中重點(diǎn)舉以下幾個(gè)行業(yè)為例:
交通領(lǐng)域
交通領(lǐng)域中,RFID z常見(jiàn)于人們常提到的 ETC 系統中,ETC 系統就是所謂的“不停車(chē)收費系統”,它能實(shí)現車(chē)輛不停車(chē)同時(shí)完成自動(dòng)收費。ETC 系統結合了現代通信技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等高新技術(shù)為主導,當車(chē)輛身上安裝的 RFID 標簽靠近 ETC 讀寫(xiě)器的范圍內時(shí)(通常為 1-10 米),ETC 讀寫(xiě)器發(fā)射出微波查詢(xún)信號,車(chē)輛上的 RFID 標簽收到讀寫(xiě)器的查詢(xún)信號后,又會(huì )將此信號與電子標簽自身的數據信息(如高速里程、車(chē)輛信息等)反射回讀卡器中。這樣做z大的好處是減少了人工收費的麻煩,提高了車(chē)輛通關(guān)效率,避免堵車(chē)麻煩。
醫療領(lǐng)域
RFID 應用在醫院信息系統中將顯著(zhù)提高醫院資產(chǎn)運行效率和醫療服務(wù)水平。在以下幾個(gè)方面的應用較為成熟:一是醫藥供應鏈的管理,RFID 標簽可以在制造和分銷(xiāo)過(guò)程中的任何一個(gè)時(shí)刻對物理對象進(jìn)行識別。能幫助制藥公司小批量生產(chǎn)種類(lèi)更多的更復雜的產(chǎn)品,并在供應鏈上的所有節點(diǎn)對藥品進(jìn)行監視,包括j確的目標批量上貨等,從而減少出現醫藥方面的問(wèn)題,一旦出現問(wèn)題也更好的實(shí)現藥品溯源;二是醫療監護,醫院會(huì )為每個(gè)病患佩戴腕式標簽。醫護人員只需用手持閱讀器掃描標簽信息,就可以知道病患信息,對急診病人的搶救不會(huì )延誤,更不會(huì )發(fā)生傷員錯認而導致醫療事故。病患轉院等情況下,也能實(shí)現病患信息的傳遞無(wú)誤;三是對醫院重要資產(chǎn)和物資追蹤定位應用,大型醫療中心一般都擁有龐大的重要醫用資產(chǎn)和醫用物品存儲基地,醫院后勤人員每天需要根據訂單從成千上萬(wàn)件物資中尋找合適的物品。使用 RFID 標簽將會(huì )使得這一查找、核對過(guò)程極為快捷準確,并且標簽本身可以攜帶物品相關(guān)信息,可以使整個(gè)核對過(guò)程的速度提高 20 倍左右。
物流領(lǐng)域
整個(gè)物流系統從前期貨物貼標進(jìn)庫,到中期的庫存盤(pán)點(diǎn),以及后期的出庫撥發(fā),都與 RFID 息息相關(guān)。比如新的貨物貼標進(jìn)庫,其配備電子標簽具有的wei一 ID 號或寫(xiě)入數據可類(lèi)比為貨物“shenfenzheng號”,數據包含貨物名稱(chēng)、購入時(shí)間、所屬倉庫、貨物屬性等。人們只需持閱讀器一掃碼即可讀取貨物信息。這個(gè)過(guò)程也為庫存盤(pán)點(diǎn)節省了不少時(shí)間,工作人員只需手持閱讀器定期盤(pán)庫,近距離讀取貨物標簽信息,并與后臺管理系統比對便可知貨物信息與后臺系統是否一致,如不一致可現場(chǎng)對系統信息進(jìn)行修正。同樣,貨物出庫時(shí),出口閘 RFID 閱讀器讀取貨物標簽獲取出庫信息,并核實(shí)出貨產(chǎn)品與出庫單中列出產(chǎn)品批號與庫位是否正確。出庫完畢后,未來(lái)貨物如果出現什么問(wèn)題,也可通過(guò)溯源的方式找到貨物在送達用戶(hù)手上之前出現過(guò)哪些問(wèn)題。
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