浅谈无线射频技术及其应用
浅谈无线射频识别技术及其应用
中国南方航空股份新疆分公司信息工程部 包雨明
自2004年起,全球范围内掀起了一场无线射频识别技术(RFID)的热潮,包括沃尔玛、宝洁、波音公司在内的商业巨头无不积极推动RFID 在制造、物流、零售、交通等行业的应用。RFID 技术及其应用正处于迅速上升的时期,被业界公认为是本世纪最具潜力的技术之一,它的发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命。而RFID 在交通物流行业的应用更是为通信技术提供了一个崭新的舞台,将成为未来电信业有潜力的利润增长点之一。
一、 无线射频识别技术原理
无线射频识别技术(Radio Frequency Identification RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。
RFID 系统至少包括电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体,电子标签由标签天线和专用芯片组成。依据电子标签供电方式不同,可分为有源电子标签、无源电子标签和半无源电子标签。依据电子标签频率不同,可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。
RFID 阅读器(读写器)通过天线与RFID 电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
RFID 典型的组成示意图如下:
二、 无线射频技术发展历程
RFID 技术直接继承了雷达的概念,1948年哈里〃斯托克曼发表的”利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID
的理论依据。 RFID 技术的发展大致可分为以下四个阶段:
第一阶段:1948-1970年,雷达的改进和应用催生了RFID 技术,1948年奠定了RFID 技术的理论依据,这一阶段主要处于探索和实验室研究。
第二阶段:1971-1980年,RFID 技术与产品研发处于一个大发展期,各种RFID 技术测试得到加速,出现一些早期应用。
第三阶段:1981-2000年,RFID 技术及产品全面进入商用阶段,标准化日益得到重视,RFID 产品逐渐成为人们生活中的一部分。
第四阶段:2001年至今,标准化问题日趋为人们重视,RFID 产品种类更加丰富,有源、无源及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。
三、 无线射频识别技术的应用
无线射频识别技术应用广泛,可在物流、交通、资产管理、医疗、
制造业、零售业等多种行业应用。
在物流行业,RFID 技术使得合理的产品库存控制和智能物流技术成为可能。它在物流行业的应用流程是:每个产品出厂时都被附上电子标签,然后通过读写器写入唯一的识别代码,并将物品的信息录入到数据库中。此后装箱销售、出口验证、到港分发、零售上架等各个环节都可以通过读写器反复读写标签。标签就是物品的“身份证”,借助电子标签,可以实现商品对原料、半成品、成品、运输、仓储、配送、上架、最终销售,甚至退货处理等环节进行实时监控。RFID 技术提高了物品分拣的自动化程度,降低了差错率,使整个供应链管理显得透明而高效。
RFID 在交通行业的应用主要是在高速公路收费及智能交通方面。通过在汽车上安装射频识别卡,可使汽车被自动识别,在车辆高速通过收费站的同时完成交费,大大提高了行车速度和效率,从而避免拥堵,解决了交通瓶颈问题。而将该系统与车辆信息数据库、缴费信息数据库连接后,还可自动对过往车辆实施不停车检查,通过与资料中心数据库进行对照,能在几秒钟以内查到车辆欠费情况和违规情况,通过运用信息化、网络化科技手段最大限度地遏制车辆偷逃交通费用和违规营运的行为。
四、 结束语
RFID 实现了信息识别和采集的智能化,这只是成就未来高效交通物流的第一步,要完全发挥RFID 的高效率,具有全程信息化的需求,需要其他信息管理系统的支撑。众多的货物信息如何通过科学、快速的方式进行调配,通信技术在这一环节的应用有很大的发挥空间。
展望未来,基于网络环境的RFID 技术将在物品之间、物品和人之间建立起庞大的“物联网”。物联网将是继互联网之后最重要的技术革命成果,结合通信及计算机技术,物物通信将继人与人之间通信之后成为具有极大市场潜力和经济效益的通信方式之一,它们带来的将是一场彻底的供应链革命,并将深刻地影响到经济和社会生活的方方面面。
作者简介:
包雨明: 1988年毕业于南京邮电学院无线电工程系。1988-2002年在新疆民航通信通信处负责技术与业务管理工作。现就职于中国南方航空股份有限公司新疆分公司信息工程部,副经理,高工。
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