Intermec解讀RFID技術與發展
2006-10-20 09:44 來源:希創新聞 責編:中華印刷包裝網
射頻識別(RFID)應用是目前發展最為迅速、潛力最大的新興技術之一,根據IT行業調研機構Gartner 的預測,這個產業在2010年將可達到30億美元的規模,在這個大蛋糕中,中國市場將可占到的一片有多大?在RFID領域擁有近150項專利的美國易騰邁(Intermec)公司表示,市場對RFID技術及應用的理解將是關鍵。
RFID技術約在上世紀90年代開始商業化應用,目前國際上已廣泛用于物流、防偽、實時定位、動物防疫等,在中國,RFID也已經進入第二代居民身份證、城市公共交通“一卡通”、電子證照與商品防偽、牲畜養殖及現代物流等領域。Intermec中國區總經理王敏表示,對RFID技術及應用進行全面的了解,有助于加速它在本地市場的普及。
RFID簡介
RFID技術的精髓就是無線交換數據,這個數據交換過程需要兩種設備來進行,一個能讀/寫射頻數據的設備,與它配套、用于存儲編寫數據、含天線的芯片。數據能自動進行交換,不需要任何操作人員的參與便可啟動RFID的數據讀取程序。相比其他數據采集形式,RFID具備以下優點:
·RFID標簽不需要像條碼標簽那樣瞄準讀取,只要被置于讀取設備形成的電磁場內就可以準確讀到,更加適合與各種自動化的處理設備配合使用,同時減少甚至排除因人工干預數據采集而帶來的人力資源、效率降低和產生差錯以及糾錯的成本
·RFID每秒鐘可進行上千次的讀取,同時處理許多標簽,高效且高度準確。從而使企業能夠在既不降低(甚至提高)作業效率,又不增加(甚至減少)管理成本的前提下,大幅度提高管理精細度,讓整個作業過程實時透明,創造巨大的經濟效益
·RFID標簽上的數據可反復修改,既可以用來帶載、傳遞一些關鍵數據,也使得RFID標簽能夠在企業內部進行循環地重復使用,將一次性成本轉化為長期攤銷的成本,進一步節約企業運行成本的同時,降低企業采用RFID技術的風險成本
·RFID標簽的識讀,不需要以目視可見為前提,因為它不依賴于可見光。因而可以在那些條碼技術無法適應的惡劣環境,例如高粉塵污染、野外等環境下使用,進一步擴大自動識別技術的應用范圍
·RFID技術能與條碼技術混合使用,分別用于同一系統中各自最適合的環節,在加之以移動計算技術,并將無線局域和廣域網絡作為企業有線網絡系統的延伸擴展,才能真正讓整個企業的所有現場作業流程與各種企業管理信息系統之間實現無縫連接,讓作業現場的每一步操作都處在計算機管理信息系統的管理、監督和控制之下,從而使企業花費巨資興建的管理信息系統的能力得以充分施展,實現整個投資效益的最大化
RFID的操作原理
RFID系統包括標簽、讀寫器和軟件三個部件。標簽通常應用于貨物上,作為可粘條碼標簽的一部分。標簽也可以包含在更耐用的物流、ID卡或腕帶中。讀寫器可以是一臺不經人手操作的獨立設備(如用于艙門或傳送帶的監控),或整合在移動手提電腦中、也可以與條碼打印機相結合。
讀寫器能發出一個無線信號,在相同頻段內的射頻場里的所有標簽都能接收。標簽可以儲存多種類型的數據,包括一個序列號碼、配置指示、活動記錄(例如:上次維護的日期、標簽通過特定位置的時間等),甚至傳感器提供的溫度及其它數據。讀/寫設備通過天線接收標簽發出的信號,對其進行解碼,然后通過一條光纜或無線網絡將數據傳送到計算系統。
不同類型的標簽適用于不同的環境。例如,放置在裝塑料物品的紙盒子里的標簽也許就不適合木制貨盤,金屬器皿或玻璃。標簽可以小如一粒米,大到如一塊方磚,又或者薄如紙片,能夠非常靈活的嵌入一個可自粘的標簽里。標簽在功能上也有很大的不同,包括讀/寫功能、記憶和電力需要。
薄如紙片的標簽通常稱作“智能標簽”,這種標簽普遍只提供一種功能,如盒子和貨盤的區分。打印機/編碼器可以按須制作智能標簽、在為標簽編碼的同時也可打印文字及條紋碼。
用來長期跟蹤的標簽可以封裝后經受住超常的溫度、濕度、酸堿、涂料、油和其它可能破壞文字圖樣、條碼及光辨別技術的條件。RFID標簽可以實現反復使用并且長時間追蹤,因此相對條碼標簽和其它一次性/非長久使用的追蹤方式,它有著低擁有總成本(TCO)的優勢。
RFID標簽分為只讀和可讀寫兩種(然而后一種已經成為了標準)。只讀型標簽在工廠里用序列號或其它不可更改的數據進行編程。讀/寫標簽上的數據可以進行上千次的修改。可讀寫標簽內分為兩個區域:一個是由用戶定義的保密只讀區域,這個區域包括一個獨特的ID號;另外一個區域是可擦寫的記憶部分,用戶可以自由編程。因此,用戶就可以永久性地將貨盤的ID號碼寫入只讀的存儲器中,然后使用可讀寫空間在貨盤上記錄事項。當貨盤卸載后,可復寫的部分就可以被輕松的擦掉來重復使用了。
RFID的功能表現
RFID系統的功能表現不盡相同,主要是呈現在頻率、有效讀取距離、安全及標準四大方面。
頻率
頻率是決定RFID有效范圍、抗干擾性以及其他功能特點的主要因素。大多數的商用RFID系統都是基于UHF頻段,在859到960MHz間,或高頻率(HF),是13.56MHz。其他常用RFID頻率包括125KHz(一種低頻近距離RFID系統,常見于對車輛的辨別),還有430MHz和2.45GHz,兩種都用于長距離辨別,通常與昂貴的、電池供電的標簽配合使用。UHF頻段在供應鏈和工業自動化應用中經常用到。EPCglobal的第二代(Gen2)標準就是采用了UHF頻段技術。
有效讀取距離
RFID系統的有效讀取距離-從數厘米到幾十米不等,這要取決于當前所使用的頻率、電力輸出和天線的靈敏度。HF技術多用于近距離的應用,能夠在3米內讀取數據。UHF技術提供20米以上的讀取范圍。距離也很大程度上受當時物理環境的影響-金屬和液體能夠對讀取產生干擾,影響距離和讀寫能力。對于讀/寫標簽,通常讀取長于寫入數據的距離。
安全性
RFID芯片是非常不易被偽造的。黑客需要對無線工程、編碼演算以及解密技術等各方面有深入知識。此外,在標簽上可以對數據采取分級保密措施,使得數據在供應鏈上的某些點可以讀取,而其它點卻不行。一些RFID標準規定了額外的安全措施。由于具備這些先天的安全性,美國食品藥品監督管理局(FDA)已經提倡使用RFID作為藥品防偽的手段之一。
標準
在RFID發展的早期,一直盛傳著RFID是一種專有技術,沒有任何標準可循的一種錯誤觀念。如今,已經有不同標準確保各種頻率和應用的順利進行。例如,RFID標準廣泛應用于貨物管理、物流集裝箱、費用卡(fare cards)、動物跟蹤、輪胎和車輪識別以及許多其他應用。許多國家級和行業標準都建立在ISO或EPCglobal標準之上,例如美國ANSI標準為MH10.8.4,用于可回收的集裝箱辨別(是建立在ISO基礎上的)。
根據定義來講,ISO標準能夠在世界各地通用,并且已經被許多國家采用作為國家標準。EPCglobal第二代(Gen2)UHF標準已經提交了ISO組織,并且有望成為ISO-18000系列標準的一部分。
第二代標準的產生是為了加速產品電子代碼(EPC)號的推廣使用,產品電子代碼號是專門用來追蹤貨物盤、貨箱或個別產品的。EPC標準不但提供了RFID技術參數,還提出了一個獨特的、清晰的貨物識別編碼系統。第二代和其他EPC標準都是由EPCglobal主管的,EPCglobal是GS1(發布U.P.C.編碼并管理著EAN.UCC系統的非贏利機構)的分支機構。許多生產商、分銷商、其他公司、公共項目機構和行業同盟已經采用或者對EPC標準進行了編碼,特別是第二代標準。
Intermec中國區總經理王敏女士表示,Intermec相信RFID應用在中國會有很大的發展潛力,該公司正努力與伙伴合作,不斷對本地市場介紹RFID的優點及國外的成功經驗,力爭對RFID在中國的進一步發展作出貢獻。(peter)
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