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晨控课堂:工业RFID技术应用及其发展趋势

 

RFID的全称是射频识别技术20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。该技术在世界范围内正被广泛的应用,而在我国起步较晚,与先进国家相比存在一定的技术差距。我国射频识别技术拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。相对条码技术而言,射频识别技术的发展和应用的推广是我国自动识别行业的一场技术革命。

 

什么是RFID射频识别技术

 

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合交变磁场或电磁场实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

  射频识别系统通常由电子标签和读卡器组成。电子标签内存有一定的数据,以此作为待识别物品的标识性信息。通常使用读卡器向电子标签发送命令,电子标签根据收到的读卡器的命令,将内存的电子数据回传给读卡器。这是一非接触式通信,利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。

  电子标签具有各种各样的形状,但不是任意形状都能满足阅读距离及工作频率的要求,必须设计合适的天线外形及尺寸以满足通信需求。从技术的角度来说,射频识别技术的核心在电子标签,阅读器是根据电子标签的设计而设计的。虽然,在射频识别系统中电子标签的价格远比阅读器低,但通常情况下,在应用中电子标签的数量是很大的,尤其是物流应用中,电子标签可能是海量并且是一次性使用的,而阅读器的数量则相对要少的多。

 

 

实际应用中,电子标签除了具有数据存贮量、数据传输速率、工作频率、多标签识读特征等电学参数之外,还根据其内部是否需要电池及电池供电的作用而将电子标签分为无源标签、半无源标签和有源标签三种类型。

无源标签没有内装电池,在阅读器的阅读范围之外时,标签处于无源状态,在阅读器的阅读范围之内时标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电能。

半无源标签内装有电池,但电池仅对标签内要求供电维持数据的电路或标签芯片工作所需的电压作辅助支持,标签电路本身耗电很少。标签未进入工作状态前,一直处于休眠状态,相当于无源标签。标签进入阅读器的阅读范围时,受到阅读器发出的射频能量的激励,进入工作状态时,用于传输通信的射频能量与无源标签一样源自阅读器。

有源标签的工作电源完全由内部电池供给,同时标签电池的能量供应也部分地转换为标签与阅读器通信所需的射频能量。

 

射频识别技术的发展

 

射频识别技术的发展,一方面受到应用需求的驱动,另一方面射频识别技术的成功应用反过来又将极大地促进应用需求的扩展。射频识别技术的发展得益于多项技术的综合发展。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线收发技术、数据变换与编码技术、电磁传播特性。

 

 

随着技术的不断进步,射频识别产品的种类将越来越丰富,应用也越来越广泛。可以预计,在未来的几年中,射频识别技术将持续保持高速发展的势头。射频识别技术的发展将会在电子标签射频标签、阅读器、系统种类等方面取得新进展。

射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控高速公路自动收费系统停车场管理系统物品管理流水线生产自动化安全出入检查仓储管理动物管理车辆防盗等。

  总而言之,射频识别技术未来的发展中,在结合其它高新技术,比如GPS、生物识别等技术,由单一识别向多功能识别方向发展的同时,将结合现代通信及计算机技术,实现跨地区、跨行业应用。