智能RFID系统蕴藏着巨大增值潜力

 

　　射频识别技术（Radio Frequency Identification,缩写RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，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。从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型（初级与次级之间的能量传递及信号传递），在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型（雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机）。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别技术的理论基础。

　　RFID系统如今在现代加工过程中几乎已经成为了标准。采用与用途相关的RFID系统，结合使用相应的阅读器和经过协调的软件。借助这种系统，生产过程以及为此所需的物流可以精准地制定节拍，并完美地相互协调。RFID系统如今在现代加工过程中几乎已经成为了标准。采用与用途相关的RFID系统，结合使用相应的阅读器和经过协调的软件。借助这种系统，生产过程以及为此所需的物流可以精准地制定节拍，并完美地相互协调。

　　这样，整条供应和增值链上所需要的数据可以自动进行采集，并可从很远的距离上无接触地读取，这可以对加工生产线上的组件或单个部件进行识别和控制，生产范围内的材料流则由自动传输系统和专用的周转箱或托盘负责。

　　RFID系统不能批量生成

　　一个组件上的应答器可向制造过程和零配件供应过程的自动控制装置提供数据，这样，每个部件的历程路径都可以全程记录下来并实现追溯跟踪。另外，假如数据载体装在目标物上，还可以有效地进行产品寿命周期管理。目标物可以随时作为原装组件而得到证实，而且规定的质量检验证明也可以记录在RFID系统上。

　　对于生产上的挑战，在于没有任何一个生产过程和另外一个生产过程是相同的，所以成功的RFID系统是不能批量制成的。任何一个RFID系统，都必须与相应企业的流程严密匹配，哪种方案是，取决于具体用途的要求。所以，通向功能良好的RFID系统的道路，始终必须经过对所有参与过程和框架条件的全面分析。

　　在机器与设备制造中，卓有成效地安装支持RFID的业务流程，还取决于其他多种因素：如精密的硬件集成、数据的管理、包括相应的后端系统，以及个性的RFID数据，可根据提供的标准与ERP/EDI数据进行连接。

　　可跟踪追溯性提供安全

　　每一个通过RFID标识的零件，均由读写器在物流链的重要环节上进行识别，并由高的数据网络进行采集，继续处理，并在必要时写入额外的数据。利用这些信息，可以对每个过程步骤进行有效的实施和控制。此外，分散保存生产数据可提高系统抗故障安全性，并可使组件无故障地顺利进出加工生产线--例如在后续加工时。

　　RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag,无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag,有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统， 是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成， 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据， 送给应用程序做相应的处理。

　　阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

　　重要数据定位于目标物上

　　现在，智能RFID系统日益占领新的使用领域，例如金属底座，经过无线电网可对应答器在读写时产生电磁场。假如这种标签在实体的金属底座上，会过早地出现传输故障和射程受限。为此，Schreiner Logidata公司推出的UHF金属标签可对这种金属环境加以利用：其特殊的天线设计甚至能利用标签和底座之间的电磁耦合装置进行工作，因而金属本身成为扩展的天线，而且有助于在远距离射程时可靠地进行数据传输。

　　在恶劣条件下进行可靠识别

　　在机械与设备制造中，创新技术开辟了全新的可能性，如生产过程中的不间断跟踪。假如单个组件或整套设备必须通过喷漆生产线（喷漆房），原来是需要许多环节的。因为传统的识别系统在喷漆生产线上无法承受热负荷和化学负荷，生产数据在由毛坯件过渡到喷漆时，以往一直是由一个数据载体传输到另一个系统上。为此，比如使用有识别编码的辅助盖板，或者使用装在全密封且绝热外壳里的昂贵的有源RFID系统。这两种方案大都不是固定在产品本身，而是固定在专用的喷漆生产线滑座上。这是一个质量问题隐患，其价格非常昂贵，而且费时费力，同时也是跟踪环节的故障源之一。

　　有了创新的UHF金属标签，这些缺点迎刃而解：RFID标签全程固定在产品上，在制造和操作上比以前的所有系统都更为有利。这是在大力研究和开发工作上带来的一大进步，高科技应答标签不仅必须在金属底座上功能正常，尤其是其结构必须扁平，而且还必须耐受220℃的高温，喷漆过程中也必须安然无恙。

　　基于RFID自动识别，对于材料在可使用性的控制上也拥有巨大潜力。为了在加工过程中随时在合适的地点得到足够数量的组件，技术工业中的许多企业采用看板（Kanban）系进行工作。该系统的原理非常简单也十分有效：一旦某个加工站点上需要的组件少于规定的数量，相关员工就在阅读器上贴一张打印有条码的看板卡，以此启动补充供货系统。

　　利用RFID技术则可以把这些过程进一步简化并实现自动化。如每一个组件都做上一个应答器标签，那么加工站点上的耗用情况及当前存量，就可以经过无线电自动给EDV系统而且是实时的。因而，即便是分散得很远的生产基地或零配件供应企业，也可以进行精密协调，使相互调配达到完美无缺。