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RFID技术与应用

2022-04-28 来源:荆门机械信息网

RFID技术与应用

各位专家、企业家大家好,我来自中科院自动化RFID研究中心,我们这个研究中心是2004年7月成立,就是说利用这个机会把我们两年以来对RFID领域的了解和对未来工作的设想做一个汇报。我今天汇报有以下几个主要内容,对RFID的现状做一个概述

我认为RFID目前所关注的几个问题,比如它的标准,它的应用怎么去实施,还有有关支撑应用和技术研发的测试,在构建RFID的开环应用中需要这样一种公共信息服务体系,我们在这个方面所做的一个研究探索。最后是对RFID的技术做一个展望。

射频识别,就是RFID技术,最早起源于1948年,第二次世界大战中敌我识别系统,是一种基于射品原理实现的非接触式的自动识别技术,以无线通讯技术和大规模集成电路技术为核心,利用射频信号及其空间耦合、传输特性,驱动电子标签电路发射其存储的唯一编码,可以对静止或移动目标进行自动识别,并高效地获取目标信息数据,通过与互联网技术进一步结合还可以实现全球范围内的目标跟踪与信息共享。

射频识别的信息载体是电子标签,识读器读取存储于标签中的数据,通过网络传输将数据传到后台系统做处理和利用RFID整合信息。

RFID是一个小小的芯片,但是它有很大的市场,通过读写器的发射天线发射出这样的射频信号,获得能量把自身的编码发射回去,读写器把获取的标签的数据以及他自身的读写器有一个ID号和它读取的时间,把它发回到一个系统进行处理,RFID的事件可以去驱动业务流程。

比如给一个到货通知,上面的系统就知道通知订货者去领货,获益这个业务流程发出一个警报,就该应该补货了,商场就自动去发送一个订货单。

RFID要替代条码,在探讨什么场合要用RFID,RFID有什么优势,为什么要用它,RFID目前64K可能要一两块钱,我们在想这个问题,它的优势在于,一个RFID可以快速的读取,在有一些生产线上条码可能得需要读取是操作工需要取出条码枪,然后对准产品读。

这个信息送到本地的计算机,可能需要两秒到三秒钟,RFID过的时候就读到了可能两秒钟,20几个环节下效率就产生了,像大批量的生产线上,对于效率的提高非常关注,哪怕是一两秒钟。像海尔在RFID的使用上与条码进行了对比,可能冰箱的生产线20几个流程下来,从原来32秒节省到25秒,这个效率就出来了。

RFID支持批量阅读,现在的标签可能支持一次200个标签读取,将来的发展可能更多,这样在邮包交界,大量的到了月台,一批就读出来了,然后就进行核对,这个过程要求有速度。还有在进场的控制,比如大型集会对人流的统计不要求那么精确,但是希望马上能统计出来。

还有一个是自动的方式,就是说无意识,VIP的会员管理,你让他出示我是VIP,他会不舒服,而当他一进去,就知道这是陈总,就说陈总欢迎您,比如他去洗桑拿,就知道他喜欢哪个小姐给他提供什么样的服务。

RFID的系统能到32K,是把整个电子定单的信息都存进去了,比如集装箱的运输,在离线状态,在任何一个路口通过手持设备就读取了,还可以写入,可以进行离线操作,并不是什么时候都有网络的,特别是在偏远山区,车辆运行到什么位置,要抽查之类的,并不是哪个地方都有网络的。

有些地方是属于粗糙加工环境,条码很快就坏掉了。还有海产品的批发市场用RFID,用条码,这一箱是这个供货商的,那一箱是那个供货商的,搬来搬去就搞混了,而且又是有水的,潮湿的,后来就不知道哪个是哪个了。

猪肉加工,可能在120度的高温,比如在冷冻室条码就不能识别了。RFID所有的环境都自动化,使它数字化、信息化才可以。RFID有很多应用领域,就分析它有几个类别,一个是标识,这个物品的身份我是谁,第二是信息采集,在RFID标签里,除了身份标识ID号以外,还有用户数据,就承载着这个信息可以读出,也可以写入。

比如它的生产日期,它的质量信息,包括我知道有一个项目是汽车的尾气监测,这个标签写入以后,为什么还要重新可写入要改呢,因为维修了以后,出了交通事故以后,换了零件以后,这个尾气就不合格了。

还有一个趋势,用RFID来做短距离的通讯的手段,通过RFID射频的传输原理,传输到上层计算机上。所以我们可以看得它的需求来讲有三个层面,一个是从国家的需求来讲,从国家经济的发展和国家安全,我们需要积极跟进RFID技术,中国正在成为这个世界的制造中心,将来也会成为RFID的主战场,大量的国外产品的涌入,急切的需要自己的产品、自己的标准,否则就无法保证自己的产品。

还有像2008年奥运会,还有2010年世博会,都可以通过RFID对场地的设施、区域进行可靠的管理。我们国家在RFID是刚刚起步,整体上讲基础比较薄弱,有的还不掌握核心技术。生产线上的一种要求,物流、供应链等等都有这样的需求,有的尤其是行业的龙头企业,需要一种新的技术来带动整个行业的发展,那么它要做出一种示范工程、样板工程银铃它的发展。

这个图是RFID的打印机,这是RFID芯片,这是RFID读写器,这是它的标签,因为这是金属,所以做了特殊的处理,在邮政运用中,条码和RFID标签同时在使用。这是在做测试,就是它通过的时候,批量通过,那么它的标签贴的位置对读取性能的影响,以及读取距离方面的一些参数。

从国际形势来看,RFID技术最早起源于MIT的Auto—ID实验室,进入商业化阶段,就交给EPCglobal进行处理。国外的情况来看,零售业的推广非常有利,沃尔玛的强制性使用要求也带动了不光是美国,像中国还有其它世界各地的企业的使用,再有从美国因为它最开始的动力来讲,是在物流上利用,所以目前应用关注点还是在物流供应链,希望带来革命性的一种改变,在欧洲也有很多厂商在跟进这样的技术

像西门子、像麦德龙集团,在北京展览中心有一个展览,麦德龙更加接近我们的实用生活,展厅特别大,有1200平米,麦德龙的首席执行官也过来了。意大利建了一个特别大的实验室来进行研发,是他们国家的第一家,有1500平米,虽然建得晚,是2005年建的,但是样样齐全,什么都有。

在日本是UID centre在引导RFID的应用,像NEC公司等等都起到了主导的作用。概念说得有多好但是已经有应用了。韩国,主要是政府在推动,政府IT839计划,8就是八种服务,三个基础设施,中日韩有一个研讨,怎么在压太区开展RFID的研究。

在香港建机场、香港的测试中心等等,都在支持RFID,珠三角的生产制造企业、物流企业的应用。台湾也利用RFID建立了测试中心,新加坡也城市了RFID的中心,还有新加坡的图书馆,都是这种技术的应用的工作。

我们国家把RFID列入中长期发展规划了,各个部委一提,目前有14、15个部委都在推广RFID的工作。2004年10月启动了863计划课题,物流应用中的RFID技术分析测试情况。2005年4月起动863计划课题无限射频关键技术研究与开发。

2005年起动了对电子标签及阅读器芯片设计与产业化关键技术研究有较大支持,信产部在2005年把基于RFID的电子标签产业产品列入重大的招标项目。还有2006年发改委支持了三家做RFID的读写器和应用。

这个图是今年6月9号,中国RFID技术政策白皮书正式发布,这是发布的现场。白皮书的发布标志着中国RFID正式的加速其进程,从政府层面支持这项工作,马部长做了发言。

做产品开发都很关注标准,因为害怕做出来的东西不符合标准,也怕因为不符合标准被强行停止应用。在标准化工作方面,现在目前有多个不同的标准化组织都在工作,最后都应该落实到ISO国际标准的框架中,值得我们关注的一个是ISO,美国的EPCglobal出台了一系列相关的标准,还有南非的IP—X,还有IEEE1451,有实时定位系统,还是应用系统概要都知道我们关注。

在EPCglobal有一整套“物联网”体系,还有ONS服务器都进行了规定,EPCglobal经过努力把第二套标签的标准希望纳入到ISO18000中,现在已经取得了成绩。关注对中国市场的一种特别决策,最近在他的EPC编码中可能考虑到中国的国家编码,在IP—X的标准里,有它的一个特色,跟EPC的空间接口有不同的区别,它发表的是标签主要讲话的模式,能降低成本,而且这个标签的设计也趋于简化,成本更低。

这是IEEE1451是基于传感器的集成,也得到了国际标准化组织的关注,我国标准化工作在863项目攻关中,跟踪研究了全球的标准状况,这个框架中有什么跟RFID有关的技术标准和应用标准。现在信产部有全国电子标签标准化工作组成立,厂家最关心的是频率标准,因为频率标准不成立的话,后面的标准就没有办法定下来,还有编码标准都是很核心的,在“十一五”863的项目里,建立了一整套优先起动的应用标准。

邮政业务的处理,在这个工程里,虽然是以上海作为试点,实际上国家邮政总局一直在组织和协调、关注这个应用工程,因为一个做的是行业的应用方案,在整个邮政行业大的闭合性的运行系统中可以应用

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