小編說:大家都知道RFID的市場(chǎng)規(guī)模很大,潛力無限。今天給大家推薦一篇文章,希望能對(duì)RFID從業(yè)者有所幫助,如有遺漏的知識(shí)點(diǎn),歡迎大家留言補(bǔ)充!
Part 1
RFID的發(fā)展史
第二次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)空軍和海軍都面臨著在陸地、海上和空中對(duì)敵我目標(biāo)識(shí)別的問題,為此開發(fā)出了”敵我識(shí)別系統(tǒng)”,這便是早期RFID技術(shù)的萌芽。在當(dāng)時(shí),該系統(tǒng)僅用于軍事和實(shí)驗(yàn)室。
到了60年代后期,出現(xiàn)一些稍微簡(jiǎn)單的商用RFID系統(tǒng),主要用于倉(cāng)庫(kù)、圖書館等物品安全和監(jiān)視。這種早期的商用RFID系統(tǒng)被稱為1bit標(biāo)簽系統(tǒng),相對(duì)容易構(gòu)建、部署和維護(hù),
但缺點(diǎn)是這種1bit系統(tǒng)只能檢測(cè)被標(biāo)識(shí)的目標(biāo)是否在場(chǎng),無法有更大的數(shù)據(jù)容量,甚至不能區(qū)分被標(biāo)識(shí)目標(biāo)之間的差別。
因此,早期的1bit只能作為簡(jiǎn)單的檢測(cè)用途。
之后的30年,RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期。到了90年代,道路電子收費(fèi)系統(tǒng)在大西洋沿線得到了廣泛應(yīng)用,這些系統(tǒng)提供了更完善的訪問控制特征,因此它們集成了支付功能,也成為綜合性的集成RFID應(yīng)用的開始。
90年代末,RFID應(yīng)用市場(chǎng)迎來第一次小爆發(fā)
當(dāng)時(shí)美國(guó)國(guó)防部軍需供應(yīng)局每年要負(fù)責(zé)管理和運(yùn)輸?shù)奈锲贩N類多達(dá)4600萬,這些物品從水果、汽水到防彈背心、汽油和X射線機(jī),應(yīng)有盡有??們r(jià)值高達(dá)832億美元。
為了減少運(yùn)輸管理方面的支出,當(dāng)局決定將23個(gè)倉(cāng)庫(kù)納入到一套R(shí)FID系統(tǒng)下進(jìn)行管理,并對(duì)原有的42套業(yè)務(wù)和支持流程進(jìn)行合并重組。通過這套R(shí)FID系統(tǒng)的成功落實(shí),美國(guó)國(guó)防部軍需供應(yīng)局成功節(jié)省了近18億美元。經(jīng)過2年多的重組,美國(guó)國(guó)防軍需供應(yīng)局的人員編制也從6.5萬減少至2.15萬人。
Part 2
RFID技術(shù)已大規(guī)模應(yīng)用的案例
在商業(yè)上的應(yīng)用,沃爾瑪當(dāng)之無愧是RFID技術(shù)在零售和物流業(yè)部署的鼻祖,對(duì)RFID技術(shù)的大力推廣也是功不可沒。
沃爾瑪自2003年開始計(jì)劃部署RFID,時(shí)任CIO Dillam就曾說,沃爾瑪?shù)哪繕?biāo)是要能夠跟蹤到所有的貨物。
經(jīng)過5年時(shí)間,沃爾瑪完成了5個(gè)分銷中心的部署工作,只占既定目標(biāo)的一半還不到。在當(dāng)時(shí)成本昂貴、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的背景下,沃爾瑪依然堅(jiān)持投入、推廣供應(yīng)商一同加入部署。
在2008年,沃爾瑪6萬家供應(yīng)商中,600家部署了RFID,雖然從商家數(shù)量上僅占1%,但這600家供應(yīng)商占據(jù)了沃爾瑪75%的銷售。
在推廣部署RFID的路途上,沃爾瑪可謂孜孜不倦的“教育”著合作伙伴,更重要的是,沃爾瑪始終堅(jiān)信RFID技術(shù)會(huì)帶來更多商業(yè)利益。
從最初僅用RFID技術(shù)追蹤貨物--比如某批產(chǎn)品是否抵達(dá)達(dá)拉斯,
后來沃爾瑪發(fā)現(xiàn),RFID還可以在資產(chǎn)管理上發(fā)揮更大作用--比如某貴重家庭影院產(chǎn)品是否被人“搬出”后門;
再后來后又采用RFID在制造商與沃爾瑪?shù)腞etailLink系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)雙向的、基于供應(yīng)鏈的通訊--北達(dá)拉斯的那家倉(cāng)庫(kù)的罐裝番茄汁庫(kù)存量在減少,達(dá)拉斯分銷中心是否有足夠庫(kù)存?或者哪個(gè)分銷中心可以供貨?
這也就是RFID基于物品追蹤,到物品管理,再到實(shí)現(xiàn)電子信息化的物流管理體系。
沃爾瑪最早在2000年開始使用RFID,隨后還和其他早期采用者一起,幫助制定了現(xiàn)在的ISO 18006-C標(biāo)準(zhǔn)和“第二代”標(biāo)簽掃描器標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)Sanford C.Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì),通過采用RFID,沃爾瑪每年可以節(jié)省 83.5億美元 ,其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動(dòng)力成本。
不過也有一些分析師認(rèn)為83億美元這個(gè)數(shù)字過于樂觀。但毫無疑問,RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題:商品斷貨和損耗(因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品),而單是盜竊一項(xiàng),沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元。研究機(jī)構(gòu)估計(jì),通過RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。
在服裝行業(yè)
過去的服裝行業(yè),面臨著和零售業(yè)類似的問題,
大多數(shù)采用條碼槍逐件掃描盤點(diǎn),甚至手工盤點(diǎn)。如果貨品種類繁多和量大,必將耗費(fèi)大量時(shí)間,即使盤點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)貨品丟失,也無法及時(shí)找回。除此,因?yàn)楣ぷ髁看笄曳敝?,門店或倉(cāng)庫(kù)盤點(diǎn)只能采用月盤或季度盤。每次盤點(diǎn),往往需要所有人員加班加點(diǎn),還得暫停營(yíng)業(yè)。
這樣的盤點(diǎn)方式,速度慢,效率低,而且容易出錯(cuò),一直在大量耗損企業(yè)的人力成本和費(fèi)用開銷。
據(jù)遠(yuǎn)望谷劉經(jīng)理介紹,以MJstyle三層店面的面積為例,如果采用遠(yuǎn)望谷的整體RFID解決方案,店面人員只需要手持遠(yuǎn)望谷讀寫器,將功率調(diào)到最大,然后在店面走一圈,整個(gè)過程大約30分鐘,僅需1個(gè)人,就能完成整間店面的盤點(diǎn)工作。
目前沃爾瑪、麥德龍、海瀾之家、拉夏貝爾、優(yōu)衣庫(kù)和UR等零售和服飾品牌都已廣泛采用RFID技術(shù)。
可見,通過采用RFID技術(shù),能極大程度優(yōu)化貨物的交收和管理,在倉(cāng)儲(chǔ)人力、貨存到位率、貨物缺失方面也都得到了改善,同時(shí)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化物流管理。
Part 3
RFID為什么這么牛
先看下RFID技術(shù)的構(gòu)成
RFID首先可簡(jiǎn)單分為硬件層和軟件層,硬件層為:電子標(biāo)簽(Tag)和讀寫器(Reader&Writer);軟件層為數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)。
電子標(biāo)簽(Tag) 主要由上天線、耦合元件和集成芯片組成。每個(gè)電子標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼,通過電磁波與讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,具有智能讀寫和加密通信功能。
讀寫器主要由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路組成。
數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)主要是把數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集、存儲(chǔ)、管理和進(jìn)一步處理,為用戶使用。以及對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制。
組成 | 器件 | 工作原理 | |
---|---|---|---|
硬件 | 電子標(biāo)簽(Tag) | 片上天線,耦合元件,集成芯片 | 每個(gè)電子標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼。通過電磁波與讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,具有智能讀寫和加密通信功能 |
讀寫器(Reader&Writer) | 無線收發(fā)模塊,天線,控制模塊,接口電路等 | ||
應(yīng)用軟件系統(tǒng) | 數(shù)據(jù)交換 | 把數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、存儲(chǔ)、管理和進(jìn)一步處理,為用戶使用。以及對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制等 | |
管理系統(tǒng) | |||
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再看下RFID的工作原理
RFID技術(shù)的基本工作原理其實(shí)也不復(fù)雜:讀寫器將要發(fā)送的射頻信號(hào),經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號(hào)上,再經(jīng)天線向外發(fā)送。
進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此信號(hào),卡內(nèi)芯片的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行倍壓整流、調(diào)制、解碼、解密,然后對(duì)命令請(qǐng)求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷,電子標(biāo)簽再根據(jù)命令進(jìn)行處理。
RFID基本工作原理圖:
Part 4
這么牛的RFID,它的技術(shù)核心是什么?
芯片
芯片無疑首當(dāng)其沖是大部分電子信息產(chǎn)品中的核心技術(shù)之一。
RFID芯片分為標(biāo)簽芯片和讀寫器芯片。以標(biāo)簽芯片為例,它集成了除標(biāo)簽天線及匹配線以外的所有電路,包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶和存儲(chǔ)器單元等模塊。對(duì)芯片的基本要求是輕、薄、小、穩(wěn)定性高和價(jià)格低。
在國(guó)內(nèi),本土廠商也已有能力自行研發(fā)生產(chǎn)低頻、高頻段芯片,在小體積、低功耗上也都取得了一定的成果,且價(jià)格相較國(guó)外廠商有約30%以上的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
據(jù)了解,目前國(guó)內(nèi)可自主研發(fā),且已經(jīng)投入生產(chǎn)的RFID芯片廠商有上海復(fù)旦微電子、遠(yuǎn)望谷、聚辰半導(dǎo)體等等。
天線
作為信號(hào)傳送的載體,天線的重要性不言而喻。
天線也分為標(biāo)簽天線和讀寫器天線。
根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的各有不同,RFID 標(biāo)簽可能需要貼在不同類型、不同形狀的物體上,甚至需要嵌入到物體內(nèi)部。此外,標(biāo)簽天線和讀寫器天線還分別承擔(dān)接收能量和發(fā)射能量的作用,這些因素對(duì)天線的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格要求。
天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。這需要仔細(xì)設(shè)計(jì)天線和自由空間以及其相連的標(biāo)簽芯片的匹配。假設(shè)在零售商品中使用,如果頻帶是435MHz,2.45GHz和5.8GHz,
那么天線必須要做到:
體積足夠小,才能夠貼到物品上;有全向或半球覆蓋的方向性;提供最大可能的信號(hào)給標(biāo)簽的芯片;無論物品什么方向,天線的極化都能與讀寫機(jī)的詢問信號(hào)相匹配;具有魯棒性;
具備以上要求,最后還是成本要 足夠低 。
Part 5
RFID技術(shù)的六大優(yōu)勢(shì)
1、 無需可視、批量讀取, 大量RFID標(biāo)簽可被讀寫器同時(shí)、快速、批量讀取,一次可讀取數(shù)百枚甚至數(shù)千枚標(biāo)簽。也可識(shí)別高速、移動(dòng)的物體,如火車、公交等。
2、高容納力 , 電子標(biāo)簽可存儲(chǔ)更多信息,如生產(chǎn)日期、入庫(kù)日期等,還可反復(fù)改寫,重復(fù)使用。讀取后的數(shù)據(jù)也即時(shí)上傳系統(tǒng)加以處理,還可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的追根溯源。
3 、讀取距離遠(yuǎn), 根據(jù)讀寫器的功率和天線的增益率,讀取距離可從幾十厘米到幾米不等;
4、全球唯一性,不可復(fù)制, 每個(gè)RFID標(biāo)簽都是唯一的,在生產(chǎn)標(biāo)簽過程中,便已將標(biāo)簽與商品信息綁定,所以在后續(xù)商品流通、使用過程中,這個(gè)標(biāo)簽都是唯一代表所對(duì)應(yīng)的那一件商品。
5、保存周期長(zhǎng)
RFID標(biāo)簽具有防水、防磁、防腐蝕、耐高溫的特點(diǎn)。如洗衣行業(yè)、動(dòng)物飼養(yǎng)行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等,都對(duì)標(biāo)簽?zāi)陀眯杂休^高要求。目前一般的標(biāo)簽保存時(shí)間都可以達(dá)到幾年、十幾年甚至幾十年。
6、高安全性
RFID標(biāo)簽的核心技術(shù)之一是芯片,眾所周知芯片開發(fā)的難度之大,造價(jià)之高。對(duì)于造假者而言,復(fù)制成本太高,且難以突破技術(shù)關(guān)卡。此外電子標(biāo)簽具有可靠的安全加密機(jī)制,我國(guó)第二代居民身份證也是采用RFID技術(shù)。
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RFID
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關(guān)注
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