RFID 英文全稱為 Radio Frequency Identification 的縮寫,中文名為“射頻識別技術(shù)”。隨著高科技的飛速發(fā)展,在大互聯(lián)時代的驅(qū)使下,RFID 被普遍應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、安防、交通等領(lǐng)域。近幾年來,RFID 也被廣泛應(yīng)用在服飾業(yè)、零售業(yè),甚至逐漸向其他行業(yè)開枝散葉。
RFID 的技術(shù)原理
RFID 是非接觸式自動識別技術(shù)的一種,它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。
簡單的來說,RFID 是一種無線系統(tǒng),基礎(chǔ)的 RFID 系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器和天線三部分組成,當(dāng)當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場后,如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號,就能憑借感應(yīng)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(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
通過閱讀器與電子標(biāo)簽之間的非接觸式的數(shù)據(jù)通信達(dá)到識別目標(biāo)的目的,RFID 也被認(rèn)為是 21 世紀(jì)具發(fā)展?jié)摿Φ男畔⒓夹g(shù)之一。
RFID 的發(fā)展歷程:由雷達(dá)技術(shù)衍生而來
很多人或許不了解,RFID 最早是由雷達(dá)技術(shù)衍生出來的。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(chǔ);
在 1940—1950 年間,雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)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(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究階段;
1960—1970 年:RFID 理論得到了發(fā)展,并在實(shí)際應(yīng)用中開始運(yùn)用;
1970—1980 年:RFID 產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)入大發(fā)展時期,開始出現(xiàn)早期的射頻識別應(yīng)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,RFID 產(chǎn)品生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降,應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增加。
RFID 的分類
RFID 可按照工作頻率、供電方式、應(yīng)用范圍和讀寫類型分為四大類被。
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、無源、半有源三種方式,對應(yīng)主動、被動和半主動的獲取能量方式;
按應(yīng)用范圍可分為針對企業(yè)和行業(yè)的閉環(huán)應(yīng)用,以及跨行業(yè)的開環(huán)方式;
按讀寫類型可分為可讀寫卡,一次寫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(yīng)用,但技術(shù)本身存在一定優(yōu)缺點(diǎn)。
首先來看其優(yōu)點(diǎn):(1)RFID 帶來了工作效率的提升,每秒可進(jìn)行上千次信息讀取,能同時高效處理多個標(biāo)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,讓整個作業(yè)過程實(shí)時透明,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益;(2)RFID 標(biāo)簽不像條碼標(biāo)簽一樣,要被對準(zhǔn)掃描讀取,只需要 RFID 標(biāo)簽被放置在設(shè)備形成的電磁場內(nèi)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(fèi),減少產(chǎn)錯的產(chǎn)生;(3)RFID 標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)信息可反復(fù)修改,這也意味著企業(yè)內(nèi)部可以對 RFID 標(biāo)簽進(jìn)行循環(huán)重復(fù)使用,進(jìn)一步節(jié)約企業(yè)運(yùn)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(jī)、編碼器以及天線等設(shè)備,成本進(jìn)一步提高;(2)RFID 標(biāo)簽一旦接近讀取器,就會無條件觸發(fā)發(fā)出信息,因此涉及隱私問題;(3)存在金屬、水分的環(huán)境條件下,會對 RFID 識別產(chǎn)生干擾,影響信息讀取。
RFID 市場規(guī)模龐大,中國發(fā)展情況如何
物聯(lián)網(wǎng)的興起帶動了 RFID 的快速發(fā)展,據(jù)測算,RFID 市場從 2016 年 609 億元增長到 2019 年的 1100 億元,6 年復(fù)合增速 14.5%。國內(nèi)在 RFID 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的已經(jīng)比較成熟,電子票據(jù)、手機(jī)支付、刷卡出入等生活應(yīng)用上都能見到 RFID 的身影。不過這些應(yīng)用多屬于 RFID 低高頻段領(lǐng)域應(yīng)用,而更加先進(jìn)的高頻段應(yīng)用領(lǐng)域上,國內(nèi)不管是專注于研發(fā)還是生產(chǎn)的廠商都相對較少,仍處在起步階段。
總體來看,在眾多 RFID 企業(yè)中,真正從事 RFID 超高頻核心技術(shù)開發(fā),具有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品企業(yè)不多,是中國 RFID 產(chǎn)業(yè)相對薄弱的環(huán)節(jié)。
RFID 助力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)感知層層面,本文中重點(diǎn)舉以下幾個行業(yè)為例:
交通領(lǐng)域
交通領(lǐng)域中,RFID 常見于人們常提到的 ETC 系統(tǒng)中,ETC 系統(tǒng)就是所謂的“不停車收費(fèi)系統(tǒng)”,它能實(shí)現(xiàn)車輛不停車同時完成自動收費(fèi)。ETC 系統(tǒng)結(jié)合了現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)為主導(dǎo),當(dāng)車輛身上安裝的 RFID 標(biāo)簽靠近 ETC 讀寫器的范圍內(nèi)時(通常為 1-10 米),ETC 讀寫器發(fā)射出微波查詢信號,車輛上的 RFID 標(biāo)簽收到讀寫器的查詢信號后,又會將此信號與電子標(biāo)簽自身的數(shù)據(jù)信息(如高速里程、車輛信息等)反射回讀卡器中。這樣做最大的好處是減少了人工收費(fèi)的麻煩,提高了車輛通關(guān)效率,避免堵車麻煩。
醫(yī)療領(lǐng)域
RFID 應(yīng)用在醫(yī)院信息系統(tǒng)中將顯著提高醫(yī)院資產(chǎn)運(yùn)行效率和醫(yī)療服務(wù)水平。在以下幾個方面的應(yīng)用較為成熟:一是醫(yī)藥供應(yīng)鏈的管理,RFID 標(biāo)簽可以在制造和分銷過程中的任何一個時刻對物理對象進(jìn)行識別。能幫助制藥公司小批量生產(chǎn)種類更多的更復(fù)雜的產(chǎn)品,并在供應(yīng)鏈上的所有節(jié)點(diǎn)對藥品進(jìn)行監(jiān)視,包括 確的目標(biāo)批量上貨等,從而減少出現(xiàn)醫(yī)藥方面的問題,一旦出現(xiàn)問題也更好的實(shí)現(xiàn)藥品溯源;二是醫(yī)療監(jiān)護(hù),醫(yī)院會為每個病患佩戴腕式標(biāo)簽。醫(yī)護(hù)人員只需用手持閱讀器掃描標(biāo)簽信息,就可以知道病患信息,對急診病人的搶救不會延誤,更不會發(fā)生傷員錯認(rèn)而導(dǎo)致醫(yī)療事故。病患轉(zhuǎn)院等情況下,也能實(shí)現(xiàn)病患信息的傳遞無誤;三是對醫(yī)院重要資產(chǎn)和物資追蹤定位應(yīng)用,大型醫(yī)療中心一般都擁有龐大的重要醫(yī)用資產(chǎn)和醫(yī)用物品存儲基地,醫(yī)院后勤人員每天需要根據(jù)訂單從成千上萬件物資中尋找合適的物品。使用 RFID 標(biāo)簽將會使得這一查找、核對過程極為快捷準(zhǔn)確,并且標(biāo)簽本身可以攜帶物品相關(guān)信息,可以使整個核對過程的速度提高 20 倍左右。
物流領(lǐng)域
整個物流系統(tǒng)從前期貨物貼標(biāo)進(jìn)庫,到中期的庫存盤點(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(biāo)進(jìn)庫,其配備電子標(biāo)簽具有的唯ID 號或?qū)懭霐?shù)據(jù)可類比為貨物“號”,數(shù)據(jù)包含貨物名稱、購入時間、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。這個過程也為庫存盤點(diǎn)節(jié)省了不少時間,工作人員只需手持閱讀器定期盤庫,近距離讀取貨物標(biāo)簽信息,并與后臺管理系統(tǒng)比對便可知貨物信息與后臺系統(tǒng)是否一致,如不一致可現(xiàn)場對系統(tǒng)信息進(jìn)行修正。同樣,貨物出庫時,出口閘 RFID 閱讀器讀取貨物標(biāo)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,未來貨物如果出現(xiàn)什么問題,也可通過溯源的方式找到貨物在送達(dá)用戶手上之前出現(xiàn)過哪些問題。
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