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RFID技术概述

2022-04-28 来源:辽宁农业机械网

RFID技术概述

一、RFID与物流

RFID(Radio FrequencyIdentification)的全称是无线射频识别技术,它通过电子标签与相距几厘米——几米的识读器间的无线通信,读取电子标签内储存的信息,从而达到识别电子标签代表的物品、人和器具的目的。

RFID技术在国民经济的各个领域具有广泛的用途。在安全防护领域,RFID技术可以用于门禁保安、汽车防盗、电子物品监控;在商品生产销售领域,RFID技术可以用于生产线自动化、仓储管理、产品防伪、收费,在管理与数据统计领域,RFID技术可以用于畜牧管理、运动计时;在交通运输领域,RFID技术可以用于高速公路自动收费及交通管理、火车和货运集装箱的识别等。

物流业广泛使用RFID技术,可实现产品的生产、存储、运输、销售整个供应链过程的智能化。在生产制造环节应用RFID技术,可以完成自动化生产线运作,实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品和产成品的识别与跟踪,减少人工识别成本和出错率,提高效率和效益。将RFID技术应用于库存管理,企业能够实时掌握商品的库存信息,从中了解每种商品的需求模式及时进行补货,从而提高库存管理能力,降低库存水平。在运输环节,运用RFID技术结合GPS和GIS,可实现运程的优化。RFID技术的使用,可使得企业有效整合业务流程,提高市场应变能力,为客户提供更多的个性化服务,从而提高客服水平。

当前,食品安全作为关系到国计民生的全球性问题,日益受到关注。建立完善的食品安全溯源系统是食品安全体系建设的关键内容。采用RFID技术,可以应用电子标签来记载食品生产和流通的全过程,实行食品的安全溯源。如对肉类食品,可通过电子标签在养殖场中对每个动物建立电子身份,记录每个动物的兽医史,并将所有信息存入计算机系统,直到它们被屠宰。然后,所有数据被存储在出售肉类食品的RFID标签中,随食品一起送到下游的销售环节。这样,人们在购买时就能清楚地知道食品的来源、中间处理的过程,追查到其历史与来源,并能一直追踪到具体的养殖场和动物个体,实现食品的安全溯源。

二、RFID技术国际发展动态

RFID技术早在上个世纪中期就在美国军方应用,但直到半个世纪后的今天才在开放流通环节得到重视。原因就是不成熟的应用技术环境以及缺乏统一的技术标准。

RFID技术的成功应用,不仅需要标签和阅读器等的制造技术、无线通讯与网络技术、数据加密与数据挖掘等技术,还必须与企业的企业资源计划(ERP)系统、仓库管理系统(WMS)和运输管理系统(TMS)结合起来,同时需要统一的标准以保证企业间的数据交换和协同工作,否则就很难充分实现这项技术带来的利益。目前RFID的软件和硬件技术应用环境日渐成熟,为大规模的实际应用奠定了基础,故该技术受到国外强势企业的推进,使得其应用前景备受关注。它作为一种新兴的自动识别技术。将会孕育一个庞大的市场,射频识别将是未来一个新的经济增长点。但目前由于接口、标准以及频段等问题,大规模的应用还有待时日。

首先是标准问题。RFID标准大致包含四类:技术标准(如符号、射频识别技术、IC卡标准等);数据内容标准(如编码格式、语法标准等);一致性标准(如印刷质量、测试规范等标准);应用标准(如船运标签、产品包装标准等)。其中编码标准和通信协议(通讯接口)是RFID标准的核心。目前EPCglobal已经发布了一系列技术规范,包括电子产品代码(EPC)、电子标签规范和互操作性、识读器一电子标签通信协议、中间件软件系统接口、PML数据库服务器接口、对象名称服务、PML产品元数据规范等。日本泛在技术核心组织UID目前也已经公布了电子标签超微芯片部分规格,但正式标准尚未推出。

日本的电子标签采用的频段为2.45GHz和13.56MHz,欧美的EPC标准采用UHF频段,专注于860-960MHz。ISO/IEC在各个频段的RFID都颁布了标准。ISO/IEC JTC1/SC31,即AIDC自动识别和数据采集分技术委员会,正在制定或已颁布的标准有不同频率下自动识别和数据采集通讯接口的参数标准,即ISO/IEC18000系列标准。ISO/IEC JTC1/SC17是识别卡与身份识别分技术委员会,正在制定或者已经颁布的标准主要有ISO/IEC14443系列,我国的二代身份证采用的就是该标准。此外,ISO TC104/SC4识别和通信分技术委员会制定了集装箱电子封装标准等。国际自动识别制造商协会(AMI)和南非、澳大利亚、瑞士等中性主权国的RFID标准组织也都在积极从事RFID标准的研制工作。

另外,从国际发展趋势来看,由于各种自动识别技术都有其一定的局限性,多种技术共存既可充分发挥各自的优势,还可以有效地互补。当前,发达国家都积极开展条码技术与射频识别技术等的集成研究。如:外国著名厂商都在积极投入条码射频一体化的生成和识读设备研发中。美国的Intermec公司已经研发出了900MHz的条码射频一体化识读设备,条码行业的领头羊——美国Symbol公司也正在积极地投入到该设备的研发中。日本也已开发出能够同时读写条码和电子标签的识读设备。

其次是RFID技术与编码技术、网络技术以及感应技术和通信技术的集成。有人预言,通过RFID技术与互联网、通讯等技术的结合,一个现实世界与信息世界互联、互动的社会将出现,这将根本上改变人们的生活方式。包括欧美、日韩等发达国家都对此予以高度重视,在国家层面上规划建立基于RFID技术的国家物品识别网络体系。目前,欧美、日韩等发达国家都在积极筹建国家物品识别网络体系,勾画未来的信息世界。以欧美企业为主要阵营的EPCglobal利用Internet、RFID和全球统一识别系统编码技术给每一个实体对象惟一的代码,构造实现全球物品信息实时共享的实物信息互联网(物联网)。日本非营利组织“泛在ID中心”,现已开始构建ucode应用所需的广域分散型“泛在ID基础系统”,即所谓的“无所不在的网络系统”。

三、RFID技术在中国

目前,射频识别技术在中国处于一个刚刚起步的阶段,主要是在非物流供应链领域中基于低频的应用,如二代身份证、车辆管理、门禁管理等。基于高频和超高频的真正能够体现射频技术优势的RFID在物流领域中的应用还较少。

射频技术的发展建立在整个产业链发展的基础上,任何一个环节的落后都会影响整个产业发展。射频技术产业链的组成有:标准的制定、芯片设计与制造技术、天线设计与制造技术、芯片封装技术、读写设备开发与制造技术以及系统开发等。在芯片的设计和制造方面,目前国内的芯片公司已掌握了低频和高频的芯片设计技术,并在超高频和微波频段的RFID芯片设计上开始了研发工作,且已推出了相应的产品。总体上来讲。我国在射频芯片设计水平上与国外差距不大。在标签批量加工生产方面,也有多家企业在积极准备。在应用系统集成方面,由于国内射频应用的范围和水平与国外相比还有一定差距,许多应用处于测试阶段,产品和系统解决方案仍待成熟。在跟踪研究射频技术国际标准方面,国内做了大量的基础研究性的工作。

关于RFID技术在我国的应用。我们需要研究中国RFID知识产权战略,深入开展国外技术专利壁垒的成本分析,提出突破国外技术专利壁垒策略。

标准的研制是当前国内RFID技术研究的重要内容之一。目前国内已经从多个方面开展了相关标准的研究制定工作。中国物品编码中心已经制定了一系列的国家的物品编码标准。参照ISO/IEC18000系列标准制定国家标准的工作已列入国家标准制定计划。此外,中国RFID标准体系框架的研究工作也已基本完成。但使用频率没有完全开放、产业整体发展水平滞后和实际应用匮乏,仍在很大程度上制约着我国RFID标准的制定与实施。

我国RFID标准的制定,将在深入开展RFID技术研究的基础上,制定符合我国RFID应用的物品编码规则、自主知识产权的空中接口标准,研究制定涉及测试、公共服务等方面的系列基础技术标准及面向应用的系列标准,基本形成我国RFID标准体系,满足我国RFID技术研发和产业应用需求。

当前,RFID技术与无线通讯技术的集成应用,正显示出勃勃生机。由于移动商务的需求和运营管理对全流程可视、可控的要求,无线通讯技术日渐成为物流信息系统的基础技术。如海尔的物流,不仅在采集数据环节采用无线扫描技术,数据的传输、共享等环节也建立在无线接入的库存管理网络基础之上,增强了信息处理能力,提高了管理水平。

关于基于RFID技术应用的国家物品识别网络体系的建设,我国必须紧跟国际前沿,利用当前RFID技术与应用发展迅速但尚未成熟这一时机,结合我国国情,前瞻性地进行研究,以规划我国信息社会的未来。

中国作为一个重要的超级大国,人口众多,经济规模不断扩大,正成为全球制造业中心,在未来的信息社会里扮演着举足轻重的角色。面对东西方发达国家积极构建物品识别网络体系的趋势,我国有必要紧跟发达国家,积极研究全球物品编码技术、自动识别技术和网络技术,努力研制关键核心产品,构建国家物品识别网络体系,建立一套既融入全球一体化又保持自己话语权的标准体系,有准备地迎接未来智能化信息社会的到来。

转载自:物流技术与应用

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