RFID(Radio Frequency Identification)即无线射频识别,是一种非接触式的自动识别射频技术。RFID通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预, 可在各种恶劣环境中工作。随着社会发展带动的军品民用化的技术共享,RFID技术开始应用于各种产品物流过程,同时推动采用印刷技术进行RFID标签复制的技术需求与创新。
1、RFID技术与应用的发展
RFID的最初应用是二战中用于区分联军和纳粹飞机的敌我识别系统IFF(Identity Friend or Foe),其采用类似目前主动式标签(Active Tag)的原理,将“敌我辨识”的RFID标签装设在自己的飞机上,通过雷达发射信号探测飞机上的标签,并根据标签的回应讯号来判断飞机的敌我属性。目前,RFID技术仍然是全球飞行管制的基础。
二次大战后,RFID技术的研究围绕成本、技术和应用展开,并在20世纪中期奠定了射频识别技术的理论基础。随后二十年的实验研究和应用试验,使RFID广泛应用于军用物资的管理,逐步实现了后勤物资管理的透明化和高效率,极大降低了物资流通管理成本,成为军事领域中提高军事物流供应链管理水平、增强部队战斗力不可缺少的技术工具和手段。在20世纪80年代随着冷战结束,在军事方面应用成熟的RFID技术逐步扩展到民用市场,并根据民用需求进行了更广泛的技术探索和应用实践,RFID逐渐走上了市场的大舞台,开始扮演民用市场商品流通链管理的重要角色。
应用在市场上的RFID,最早主要出现应用射频识别的一些信息化比较完善的特殊行业,如动物的追踪。随着90年代RFID核心技术的发展和成熟,RFID已经广泛应用到商业流通领域、物流管理、商品零售、交通运输、医疗产业、货物(危险品)追踪管理与监控、图书和文档管理以及防伪防盗等不同领域。我国RFID技术应用最早、最成功的是公共交通管理系统,目前主要应用有电子车票、车辆自动识别收费(ECT)等,有效避免了车辆排队通关现象,降低了时间浪费和收费站建设的成本,极大地提高了交通运输效率,减少了管理费用。
在零售业,沃尔玛的成功将RFID技术应用于物流管理和供应链管理方面。RFID的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节的管理得井然有序。
目前,制药业开始使用无线射频识别技术为药物提供独特标签来防止假冒伪劣药品。同时无线射频技术走出了单一的物品管理,开始应用在酒店房间控制、音乐会以及休闲娱乐场所的出入中。装上RFID智能标签的门票可以用来识别持有人的身份,防止假票和无关人员的出现。RFID的广泛应用和精准控制能力,正在成为全球激烈效率竞争的一项新技术。
2、RFID技术的拓新
从技术上看,RFID并非一项特别复杂的技术,最基本的RFID系统包括标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)三部分。标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象。阅读器的主要任务是控制射频模块向标签发射信号,并接收标签的应答,对标签的信息进行解码,再将信息传输到主机以供处理。天线在标签和读取器间传递射频信号,根据应用场合、形状、工作频率和工作距离等因素的不同会采用不同类型的天线,一个RFID标签通常包含一个或多个天线。目前,RFID标签和阅读器工作时所使用的频率包括低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波等多个频段。
RFID工作原理是阅读器通过天线发送射频信号,当标签进入信号范围内时,凭借感应电流的能量发送存储在芯片中的产品信息,此时阅读器接收到来自标签的信号,将信号送至计算机主机完成相应的各种处理,从而进行目标信息的识别。
RFID根据系统完成的功能不同,大致分成四种类型。其一是EAS系统(商品防盗系统),主要用于商店、图书馆等地方,当未被授权者非法取走物品时,EAS系统立马发出警告。其二是便携式数据采集系统,主要用于手持式RFID数据采集器的数据采集,适用于不便于安装固定式RFID系统的环境。其三是网络系统,主要用于物流控制,在一定范围内散布RFID阅读器,获取移动物体的信息,达到控制物流的目的。其四是定位系统,主要用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行定位支持。
RFID系统的功能多样,具有数据读写功能、小型化和多样化的形状、耐恶劣环境性、可重复使用、穿透性以及数据的记忆容量大等特性,应用很多行业,并正在通过更简单的复制技术来实现各种产品,以替代目前标签和条码的作用与功能。
随着对RFID系统需求的日益增多,新的技术在不断地被要求。它从早期的三层复合标签向电子标签、无芯标签、感应标签、皮下标签等方向发展,运用先进的导电油墨、超薄电池和芯片技术,将使RFID的运用领域得到了进一步的拓展。
3、发展展望
目前,RFID正在成为印刷包装行业的新型标签和识别手段,带动了一批相关产业的快速发展,国内已经逐步建设起RFID产业链。在RFID 产业链上,企业主要集中在芯片研发制造、读写器具制造、系统集成、复制与应用代理等几个环节,一批相关的国内厂商开始面市。
在RFID产业链中,不仅有芯片设计、识别系统设计生产等技术环节,还包括标准制定环节与应用规范等应用环节。其中RFID标准将成为最紧迫的工作,也是RFID技术在供应链管理广泛应用的关键所在。2005年底中国RFID 标准工作组启动,2006年《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》正式发布,表明了中国 RFID 标准制订工作的加速与期待中RFID标准的早日建立。
基于信息产业与市场的RFID正在快速增长的物资流通与管理领域拓展,充满勃勃生机,同时也给印刷包装及其标签的变革展现出新的发展机遇和新的挑战。随着RFID产业链的逐步成型,将对中国经济的可持续发展、增强公共安全与国防安全产生重要的意义。
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