RFID技术介绍

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RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。近年来,RFID技术进入商业化应用阶段。目前RFID技术不断与互联网、通讯等技术相结合,已被应用于工业自动化、商业自动化、交通运输、物流、供应链管理、公共信息服务等众多领域,逐步实现全球范围内物品跟踪与信息共享,大幅提高管理与运作效率,降低成本。RFID技术被认为是21世纪最有前途的信息技术之一。 一个典型的基于RFID技术的应用系统由RFID读写器和RFID电子标签、RFID应用软件三部分组成。利用无线射频通信技术在读写器和电子标签之间进行非接触的数据传输,达到目标识别和数据交换的目的。


1.什么是RFID?


RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别。


2.什么是RFID技术?  


RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它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,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。  
短距离产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距产品介绍多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等。


3.RFID系统的典型应用?  


RF(Radio Frequency)技术被广泛应用于多种领域,如:电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。专用词RFID(射频识别)即指应用射频识别信号对目标物进行识别。RFID的应用包括:  
物流和供应管理(EPC)  


生产制造和装配 


航空行李处理 


邮件/快运包裹处理 

 
文档追踪/图书馆管理 

 
动物身份标识与跟踪 

 
门禁控制/电子门票


道路自动收费(ETC) 

 
4.RFID硬件组成部分? 

 
最基本的RFID系统由三部分组成:

  
标签(Tag):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(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;


天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。


电子标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连,所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。  


5.射频识别(RFID)工作原理  


阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理。  


6.RFID标签的分类  


RFID标签分为被动标签(Passive tags)和主动标签(Active tags)两种。主动标签自身带有电池供电,读/写距离较远同时体积较大,与被动标签相比成本更高,也称为有源标签。被动标签由阅读器产生的磁场中获得工作所需的能量,成本很低并具有很长的使用寿命,比主动标签更小也更轻,读写距离则较近,也称为无源标签。


7.RFID系统的工作频率  


通常阅读器发送时所使用的频率被称为RFID系统的工作频率,基本上划分为3个范围:低频(30kHz-300kHz)、高频(3MHz-30MHz)和超高频(300MHz-3GHz)。常见的工作频率有低频125kHz、134.2kHz及高频13.56MHz等等。低频主要有125kHz和134.2kHz两种,中频射频卡频率主要为13.56MHz,高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低频系统主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统;高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合,其天线波束方向较窄且价格较高,在火车监控、高速公路收费等系统中应用。

  
8.阅读器能够同时处理多个标签吗? 

 
通过使用防冲撞技术,RFID系统可以同时处理多个标签,例如TI的13.56MHz系统每秒钟能处理大约50张标签。

  
9.RFID系统的读、写距离相同吗? 

 
一般来说,能对标签写入信息的最大距离小于读取标签的最大距离,大约为读取距离的40%-80%。


10.影响RFID系统读写距离的因素  


阅读器产生的磁场;


感应的灵敏度,尤其在复杂环境下;


标签本身获得能量并发送信息的能力。

  
11.RFID技术的发展趋势是什么?  


标签成本的降低


读写距离的提高


标签存储容量增大


处理时间缩短

 
12.RFID技术与条形码(Barcode)技术相比有什么优势? 

 
条形码是一种应用非常广泛的自动识别技术,但RFID与之相比优势非常明显:


不需要光源,甚至可以透过外部材料读取数据;


使用寿命长,能在恶劣环境下工作;


能够轻易嵌入或附着在不同形状、类型的产品上;


读取距离更远;


可以写入及存取数据,写入时间相比打印条形码更少;


标签的内容可以动态改变;


能够同时处理多个标签;


标签的数据存取有密码保护,安全性更高;


可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位。

  
13.RFID技术将各物流和供应链管理带来什么好处? 


信息的准确性和及时性是物流及供应链管理的关键因素,对此RFID技术能够提供充分的保证。RFID系统使供应链的透明度大大提高,物品能在供应链的任何地方被实时的追踪,同时消除了以往各环节上的人工错误。安装在工厂、配送中心、仓库及商场货架上的阅读器能够自动记录物品在整个供应链的流动—从生产线到最终的消费者。


RFID电子标签的优势


和传统条形码识别技术相比,RFID有以下优势:


1.快速扫描
  
条形码一次只能有一个条形码受到扫描;RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签


2.体积小型化、形状多样化
  
RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。
此外,RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。


3.抗污染能力和耐久性


传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。


4.可重复使用


现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。


5.穿透性和无屏障阅读


在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。


6.数据的记忆容量大


一维条形码的容量是50Bytes,二维条形码最大的容量可储存2至3000字符,RFID最大的容量则有数MegaBytes。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。


7.安全性


由于 RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。
近年来,RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率,还可以让销售企业和制造企业互联,从而更加准确地接收反馈信息,控制需求信息,优化整个供应链。

 

RFID行业应用

 

RFID技术在纺织、服装行业的应用


首先是欧美发达国家的服装行业制造商和零售商发起了RFID技术在纺织、服装行业的应用,现在已经取得了可喜的成果。现在RFID技术应用已经扩大到纺织、服装行业的生产、仓储、物流和销售等方面。


在RFID技术应用走在前列的有英国玛莎百货公司(Marks & Spencer Group PLC)、日本高级成衣制造商Flandre公司、美国Gap 有限公司、德国著名服装制造商Gardeur AG等。RFID技术在纺织、服装行业的应用,首先是在零售环节开始,然后逐步扩大到生产、仓储和物流环节,已经显示出了RFID技术在服装行业的广阔应用前景。


RFID技术在生产环节应用


RFID技术在生产环节应用产生的效益体现在生产流程工作效率、生产成本、质量过程控制等方面。


-提高生产流程工作效率:消耗的原料数量和每个工序耗时等主要生产成本要素都实时进入后台数据库,使及时、精确统计生产成本、产量、用料、耗时、计件工资等生产指标成为现实,从而大幅度提高生产流程工作效率,实现生产过程进度可视化。


-降低生产成本:生产材料和工人使用RFID标签进行管理。消耗的原料和人工都实时进行登记,软件系统可以随时和定时统计出消耗的各项成本,并进行成本分析,实现生产成本动态管理和降低生产成本的目标。


-加强质量控制:对每个工序消耗的原料和人工使用RFID标签进行实时登记,从而实现产品在制造过程中各个作业环节的实时监控,实现产品质量跟踪与质量控制。


-实现按订单生产:按订单生产是降低库存、准时供货的重要前提,而实现零库存、JIT及时生产方式则要求生产的快速响应,引入RFID标签技术正好为其提供了重要的技术手段保证。


-实现订单报价:由于有了单项产品的成本数据(作业时间和材料用量),可以很容易地计算出利润空间,实现订单报价计算的自动化。


-RFID标签的选择:生产环节主要有原料和在制品、工人三类对象需要标识和定位。原料和在制品对象的存放地点一般有仓库、周转车、工位等。原料在入库、存储、领料、裁剪、缝制等作业过程中需要读取和跟踪,在制品在缝制、搬运等作业过程中需要读取和跟踪。工人在出入工厂、上下工位等情况下需要读取。为了保证生产的快速和高效,RFID标签需要支持批量和远距离读取,因此采用gen2标签比较合适。


-RFID设备的部署:为了达到PPT项目的目标,需要在仓库出入口、货位、工位、周转车等处部署RFID设备。


RFID技术在仓储环节应用


RFID技术在仓储环节应用产生的效益体现在仓储管理效率、供应链监控等方面。


-提高仓储管理效率:产品、包装箱、托盘和货位都加贴RFID电子标签,实现所有管理单元的可视化管理,可以大大缩短包装、搬运、盘点、统计时间,从而减少货损,加速资金周转,大幅提高仓储管理效率。


-实现供应链监控:实时掌握产品入库、出库情况,实现盘点作业的自动化,减少人工作业,解决人工作业易出现人为差错和信息交流不及时的传统管理模式痼疾,自动进行货龄分析,自动产生缺货和滞销品报警,实现供应链监控。


-RFID标签的选择:仓储环节主要有产品、货位、箱、托盘、工人对象需要标识和定位。产品下线后一般暂存于仓库货架,或者直接包装后再堆放到托盘上。为了保证仓储的快速和高效,RFID标签需要支持批量和远距离读取,因此采用gen2标签比较合适。


-RFID设备的部署:为了达到PPT项目的目标,需要在衣标打印、仓库出入口、包装工位等处部署RFID设备。另外,还需要移动式RFID设备来读写货位、箱、托盘的RFID标签。


RFID技术在物流环节应用


RFID技术在物流环节应用产生的效益体现在物流管理效率、物流成本、发货控制等方面。


-提高物流管理效率:由于RFID技术的应用,实现物流作业的标准化,缩短作业流程和作业时间,减少人力成本,从而减低运转费用,增大物流环节的吞吐量,增加供应链管理的透明化程度。


-最大限度降低发货出错率:发货出错主要是指原箱短少和包装箱错误问题。这两大问题都可以通过使用RFID技术来降低到最小。


-RFID标签的选择:物流环节主要有车辆、工人对象需要标识和定位。发货时一般用叉车将托盘自仓库取出,然后将纸箱码放在汽车里面。托盘出库前先检查是否满足出库条件,只有满足出库条件方能出库。车辆对象是比较特殊,其RFID标签一般需要远距离读取,因此采用gen2标签比较合适。


-RFID设备的部署:为了达到PPT项目的目标,需要在车库出入口等处部署RFID设备,能够读取车辆和纸箱的RFID标签。


RFID技术在销售环节应用


RFID技术在销售环节应用产生的效益体现在销售业绩、盘点、服务质量、数据综合利用等方面。


-提高销售业绩:销售营业额增加10%。加贴了RFID标签的服装方便找货与盘点。VIP客户管理应用RFID标签,改进了服务质量,留住了重要的客源。通过上面有效的措施,使日本一百货店提高了10%的营业额。


-盘点与找货速度大大提高:货品不再需要开箱盘点,速度可以提高至少22倍,节省80%时间。


-改善服务质量:VIP客户是十分重要的客源,据统计VIP客户每增加1%,销售比率可以增加18%。通过RFID标签会员卡来掌握消费者信息,把握市场销售动向,从而制定更为合理的服务战略,达到改进服务质量、扩大销售的目的。


-数据利用率显著提高:通过对采集到的产品销售信息进行数据分析,可以在市场控制管理、服务战略制订、产品设计、经营决策等方面发挥巨大作用。


-RFID标签的选择:销售环节主要有商品、纸箱、客户、员工等对象需要标识和定位。其中商品和纸箱的标签已经在工厂贴好,客户对象的RFID标签用于客户或者会员管理,员工RFID标签主要用于销售环节的身份识别和考勤。客户进出购物区需要远距离读取,因此采用gen2标签比较合适。


-RFID设备的部署:为了达到PPT项目的目标,需要在购物出入口等处部署RFID设备,能够读取客户的RFID标签。另外,还需要移动式RFID设备来读写商品、纸箱的RFID标签。

2025年8月25日
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