晨控課堂:工業RFID技術應用及其發展趨勢
RFID的全稱是射頻識別技術,是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術。該技術在世界范圍內正被廣泛的應用,而在我國起步較晚,與先進國家相比存在一定的技術差距。我國射頻識別技術擁有廣闊的發展前景和巨大的市場潛力。相對于條碼技術而言,射頻識別技術的發展和應用的推廣是我國自動識別行業的一場技術革命。
什么是RFID射頻識別技術
射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。
射頻識別系統通常由電子標簽和讀卡器組成。電子標簽內存有一定量的數據,以此作為待識別物品的標識性信息。通常使用讀卡器向電子標簽發送命令,電子標簽根據收到的讀卡器的命令,將內存的電子數據回傳給讀卡器。這是一種非接觸式通信,利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現的。
電子標簽具有各種各樣的形狀,但不是任意形狀都能滿足閱讀距離及工作頻率的要求,必須設計合適的天線外形及尺寸以滿足通信需求。從技術的角度來說,射頻識別技術的核心在電子標簽,閱讀器是根據電子標簽的設計而設計的。雖然,在射頻識別系統中電子標簽的價格遠比閱讀器低,但通常情況下,在應用中電子標簽的數量是很大的,尤其是物流應用中,電子標簽有可能是海量并且是一次性使用的,而閱讀器的數量則相對要少的多。
實際應用中,電子標簽除了具有數據存貯量、數據傳輸速率、工作頻率、多標簽識讀特征等電學參數之外,還根據其內部是否需要電池及電池供電的作用而將電子標簽分為無源標簽、半無源標簽和有源標簽三種類型。
無源標簽沒有內裝電池,在閱讀器的閱讀范圍之外時,標簽處于無源狀態,在閱讀器的閱讀范圍之內時標簽從閱讀器發出的射頻能量中提取其工作所需的電能。
半無源標簽內裝有電池,但電池僅對標簽內要求供電維持數據的電路或標簽芯片工作所需的電壓作輔助支持,標簽電路本身耗電很少。標簽未進入工作狀態前,一直處于休眠狀態,相當于無源標簽。標簽進入閱讀器的閱讀范圍時,受到閱讀器發出的射頻能量的激勵,進入工作狀態時,用于傳輸通信的射頻能量與無源標簽一樣源自閱讀器。
有源標簽的工作電源完全由內部電池供給,同時標簽電池的能量供應也部分地轉換為標簽與閱讀器通信所需的射頻能量。
射頻識別技術的發展
射頻識別技術的發展,一方面受到應用需求的驅動,另一方面射頻識別技術的成功應用反過來又將極大地促進應用需求的擴展。射頻識別技術的發展得益于多項技術的綜合發展。所涉及的關鍵技術大致包括:芯片技術、天線技術、無線收發技術、數據變換與編碼技術、電磁傳播特性。
隨著技術的不斷進步,射頻識別產品的種類將越來越豐富,應用也越來越廣泛。可以預計,在未來的幾年中,射頻識別技術將持續保持高速發展的勢頭。射頻識別技術的發展將會在電子標簽(射頻標簽)、閱讀器、系統種類等方面取得新進展。
射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域:汽車、火車等交通監控、高速公路自動收費系統、停車場管理系統、物品管理、流水線生產自動化、安全出入檢查、倉儲管理、動物管理、車輛防盜等。
總而言之,射頻識別技術未來的發展中,在結合其它高新技術,比如GPS、生物識別等技術,由單一識別向多功能識別方向發展的同時,將結合現代通信及計算機技術,實現跨地區、跨行業應用。