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，最早被英國皇家空軍用于識(shí)別自家和盟軍的戰(zhàn)機(jī)。英國為了識(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)用開始出現(xiàn)。

1991～2000年，RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，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、無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(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、無線可讀可寫、無源電子標(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耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無接觸)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。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種：

(1)電感耦合：變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律；

(2) 電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。

電感耦合型RFID系統(tǒng)的工作原理圖

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。可以做到穿透性和無屏障閱讀；RFID芯片標(biāo)簽可以重復(fù)地新增、修改、刪除內(nèi)部儲(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)?；RFID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)在生活中的應(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讓倉儲(chǔ)環(huán)境再無死角

對(duì)于與制造、零售和物流息息相關(guān)的倉儲(chǔ)來說，將RFID技術(shù)和產(chǎn)品用于庫存跟蹤、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)工廠和倉庫的數(shù)字化管理和智能化升級(jí)。

在目前的倉儲(chǔ)場景下，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)備或視覺系統(tǒng)，但存在費(fèi)用較高且需要定時(shí)維護(hù)的問題。尤其是對(duì)于視覺系統(tǒng)來說，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)問。

相比之下，如果使用無源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)簽來說，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、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)，無源RFID標(biāo)簽最大的優(yōu)勢(shì)在于其非常便宜而且無需維護(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，無源RFID標(biāo)簽不僅在倉儲(chǔ)環(huán)境中可以被大量使用，未來在其他場景中也將大有可為。

RFID讓快餐更快

RFID射頻識(shí)別技術(shù)，使快餐行業(yè)能夠在所有供應(yīng)鏈階段（從配送中心到食品供應(yīng)）提高效率的實(shí)踐來改善后端和前端運(yùn)營。在后端，RFID使快餐店企業(yè)能夠在幾分鐘內(nèi)準(zhǔn)確跟蹤所有物品。從這里開始，定期在店內(nèi)盤點(diǎn)使餐廳能夠?qū)齑嫠降目梢暬潭缺３衷诟哌_(dá)98%的準(zhǔn)確率。同時(shí)，還可以發(fā)布有關(guān)過期產(chǎn)品的預(yù)警，餐館針對(duì)性采取每日或每周庫存計(jì)數(shù)，這樣可以最大限度地利用所有物品，并將訂單限制為僅需要的物品，從而最大限度地減少浪費(fèi)。

RFID讓交通效率更高目前中國的高速公司發(fā)展非?？?，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件就是有便捷的交通條件，而長久來，高速公路收費(fèi)卻存在一些問題，收費(fèi)口車輛排隊(duì)繳費(fèi)引發(fā)擁堵，少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污收取的過路費(fèi)致使財(cái)政收入損失等。

現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)全面鋪開ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，保證整個(gè)路網(wǎng)運(yùn)行暢通。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載RFID標(biāo)簽與在收費(fèi)站 ETC 車道上的RFID讀寫器，實(shí)現(xiàn)ETC車道短程通訊。通過RFID技術(shù)，車輛通過高速公路或橋梁收費(fèi)站時(shí)欄桿自動(dòng)放行，ETC車輛無需停車?yán)U費(fèi)，費(fèi)用直接通過銀行后臺(tái)結(jié)算處理。在停車層面，譬如辦公大廈或小區(qū)等定點(diǎn)停車的應(yīng)用場景，可以使用RFID技術(shù)。通過RFID技術(shù)，車輛上攜帶的RFID停車卡與RFID識(shí)別器協(xié)同工作，可以直接放行車輛，有效改善傳統(tǒng)停車場出入刷卡帶來的通行效率低下的問題。

RFID讓防偽溯源更容易

偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題。

RFID溯源系統(tǒng)是一套利用RFID識(shí)別采集目標(biāo)產(chǎn)品，記錄產(chǎn)品原料信息，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程之中，在包裝之上映射RFID電子標(biāo)簽，然后對(duì)產(chǎn)品的原料、制造、銷售等信息展開處理加載電子標(biāo)簽，將信息數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫之中，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期溯源防偽的系統(tǒng)工具。

將RFID技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，它具有成本低而又很難偽造的優(yōu)點(diǎn)。電子標(biāo)簽本身具有內(nèi)存，可以儲(chǔ)存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，利于進(jìn)行真?zhèn)蔚蔫b別。利用這種技術(shù)不用改變現(xiàn)行的數(shù)據(jù)管理體制，唯一的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)號(hào)完全可以做到與已用數(shù)據(jù)庫體系兼容。

此外，RFID技術(shù)在零售業(yè)、制造業(yè)、圖書管理、智慧城市、國防軍事、公共安全等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普遍。

最后

萬物互聯(lián)的時(shí)代，RFID無線射頻識(shí)別技術(shù)，能讓每一個(gè)物品都擁自己的「身份證ID」，可以被普遍的推廣使用在物品識(shí)別和追蹤場景中。隨著技術(shù)發(fā)展，RFID標(biāo)簽產(chǎn)品價(jià)格將越來越低廉。相信在不久的將來，RFID技術(shù)會(huì)應(yīng)用在更多的行業(yè)場景中。

編輯：黃飛

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