RFID究竟是什么?有什么作用?
RFID (無線射頻識別)技術,是一種通過無線射頻信號進行非接觸式信息采集與識別的技術,在現代工業技術領域中, RFID已經成為現代工業信息系統架構中不可或缺的重要組成部分。隨著電子技術發展和信息技術成熟, RFID在工業自動化、金融安全、產品追溯、智能交通、智慧城市、醫療器械、智能家居、工業自動化等領域都有廣泛應用。隨著我國工業領域對智能化升級需求增強, RFID技術發展也隨之提速,已成為智能制造中必不可少的技術之一。RFID技術可廣泛應用于各類領域,如物流倉儲、醫療健康、自動化物流以及制造業、農業領域?;?RFID標簽識別設備可對物體進行自動識別并自動記錄到系統后臺,從而提高信息采集準確率和信息傳輸速度,實現無人化、智能化管理。
一、射頻識別技術的發展
射頻識別(Radar Electronic System)是基于電子技術(Electronics)的一種非接觸式信息采集與識別技術,該技術主要由標簽組成。與目前普遍使用的 RFID類似,基于無線電通訊技術的無源射頻識別系統需要使用專用設備來進行數據采集。無線射頻識別(RFID)技術采用無線射頻信號進行非接觸式采集與識別;射頻識別即無線數據通信技術,簡稱 RFID。它通過無線射頻信號從而實現非接觸式信息采集。射頻識別具有響應速度快、響應時間短、抗干擾能力強,無電磁輻射等優點。與 RFID相比, RFID技術具有高精度、高穩定性,不受地理環境影響,能廣泛應用于醫療安防檢測行業等諸多應用領域。因此應用市場范圍廣闊。目前全球 RFID市場已達到500億美元。因此,在工業領域中可通過 RFID技術提高產品質量安全性能和物流管理效率以及提升工作效率等多種方面。
二、 RFID標簽分類
RFID標簽主要分為閱讀器標簽和讀寫器標簽。閱讀器標簽又分為主動式標簽和被動式標簽。主動式標簽,是通過與設備接觸來實現數據采集,它需要通過電源來工作,不需要額外天線。被動式標簽需要在被動體上粘貼標簽,不需要主動將自己放入讀寫器中進行識別,而是直接通過讀取設備獲取信息。它主要用來實現 RFID在電子設備數據讀取過程中不需要像電磁感應那樣接觸。被動式標簽是一種帶有主動接收器的電子標簽。被動式標簽可以通過特殊設計避免在外界環境下干擾電子標簽,如在磁場環境下,通過感應器可以獲取到電子標簽數據,如條形碼等。標簽可分為標簽和設備兩大類。另外還可以根據標簽上文字信息顯示來劃分。例如:智能標簽??梢苑譃椋憾鄻撕?。
三、 RFID系統性能指標簡析
射頻閱讀器通過發射的射頻信號獲取被處理信息,如讀寫信號的頻率等,并將其轉換為電信號,再通過數據處理技術進行數據處理。然后,通過與數據流的信息交互,將數據信息轉換成有用的數據形式提供給系統設備進行處理。通過數據處理設備將處理后的信息傳送給后臺。數據中心對這些數據進行處理后完成數據分析和存儲,數據管理等。數據處理后得出數據反饋給生產廠家進行產品開發和銷售。數據還可以在電子地圖上顯示出來。在進行數據分析時需要在設備上加載大量數據傳輸到計算機進行處理后向客戶提供。實現上述功能之后,可使生產現場智能化,減少人工參與程度。
四、核心原材料及相關產品價格分析
以 RFID芯片為例,其核心原材料為鍺和氮化鎵(GaN),鍺(Ge)等元素,在電子元件中,通常采用金作為制造工藝中的蝕刻(intrailing)工藝,制作過程中會用到銅、鋁;稀土元素主要存在于石墨和鍺等金屬中,目前,國內采用鍺作為銦制造工藝為少數公司;國外企業憑借先進技術和成本優勢,已成功將銦(InGaAs)等元素作為制造稀有金屬產品的原材料。射頻芯片使用特殊封裝方式形成天線,即貼片(charge bar)或芯片(DoS芯片等);射頻前端組件用核心器件。目前國內主要企業包括中科院半導體所(FPGA),深圳微電子研究所和聯發科(IC)等三家研發生產 RFID芯片的公司。其中中芯國際作為國內最大的 RFID芯片企業之一,已經掌握了 SoC/微控制器集成核心技術并在產業鏈中占據較大比重,因此其相關產品價格也比較高。以射頻濾波器為例,國內有數十家廠商供應射頻 IC行業巨頭所需材料與器件。
五、行業應用案例分析
工業自動化:RFID在物流倉儲、制造等環節有廣泛的應用。智能倉儲: RFID技術在物流倉儲系統中運用,不僅能夠實現倉儲效率,同時能夠為工廠生產提供智能化解決方案,大大提升倉儲效率。另外, RFID能夠與各環節中的設備有效地集成,為智能制造保駕護航。智能家居:將 RFID技術應用于家居之中,不僅可以有效提高家居安全性,同時可以提升家居主人的生活品質和幸福感。