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【智能制造】玩转RFID！

2017/9/28 2:40:36 人评论次浏览来源：产业智能官分类：新闻

导读( 文/ e-works原创专题 )

当前，物联网蓬勃发展，作为物联网的重要一员，RFID技术已发展多年，并在众多领域中应用。

首先，我们通过一段小视频

↓对RFID来进行一个大概的了解↓

RFID系统主要由RFID标签、RFID读写器、计算机应用系统组成。

RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

当带有RFID电子标签的物品经过读写器时，电子标签被读写器激活，并通过无线电波将标签中携带的信息传送到读写器以及计算机系统，完成信息的自动采集工作，计算机应用系统则根据需要进行相应的信息控制和处理工作。

RFID分类

RFID的分类有多种方式，可分为按工作频率分类，按供电方式分类，按应用范围分类，按数据读写类型分类。

▲RFID分类

RFID标准

RFID技术及标准的制订机构包括美国EPC Global、国际标准化组织ISO/IEC18000、日本的Ubiquitous ID。这三个标准相互之间并不兼容，主要差别在通讯方式、防冲突协议和数据格式等三个方面，在技术上差距并不明显。

其中，EPC global制订了EPC（Electronic Product Code）标准，使用UHF频段。ISO制定了ISO14443A/B、ISO15693与ISO18000标准，前两者采用13.56MHz，后者采用860~930MHz。处于860~960MHz内的UHF频段的产品因为工作距离远且最可能成为全球通用的频段而最受重视，发展最快。

标准不一，将导致RFID读写器与标签的互通性降低，影响精确度，从而难以统一适用。

我国已经充分认识到RFID产业的重要性，在2012年正式发布GB/T28925-2012《信息技术射频识别2.45GHz空中接口协议》和GB/T28926-2012《信息技术射频识别2.45GHz空中接口符合性测试方法》等两项自主创新RFID国家标准。2013年正式发布GB/T 29768-2013《信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议》国家标准。

RFID的应用场景

①交通领域

在欧美等一些高速公路发达的国家中，收费站通常是既有半自动收费车道，又有不停车收费车道，几乎没有只存在单一不停车收费车道的收费站。

在今后很长一段时间内，半自动收费方式尤其是磁卡（IC卡）收费方式，仍将长期存在并发挥重要作用。当然在将来实现全国高速公路统一收费时，不停车电子收费是最佳的选择。

②医疗领域

例如兴华RFID药物输送及安全系统

在大环境下，国内综合医疗实力一直处于领先地位的北京协和医院率先以提高特殊药物管理为目的，与兴华展开了合作。兴华提供的RFID药物输送及安全解决方案，成功支持北京协和医院药物信息系统正式上线，在特殊药物输送、用药安全以及库存管理等方面真正建立起信息网络化管理模式。

③物流领域

物流系统一般分为入库、库存管理、出库、运输4个环节，但RFID物流系统使用RFID标签作为物流系统的依托，则RFID标签在商品生产过程中的嵌入显得尤为关键，把RFID标签在生产环节中嵌入作为RFID物流系统中非常关键的第一步。

在引入RFID标签后，物流系统的另外4个环节就能够以RFID标签为依托紧密衔接。在每个环节中，RFID系统都会发挥强大的作用，促使这些物品的物流环节更为高效、准确、安全。

RFID物流系统使用的RFID标签寿命长、读取距离大、实现高度加密、存储量大和存储可变化数据，在物流系统中提供的信息更丰富、更直接，实现了物流的自动化控制以及物品的多目标识别和运动目标的识别。建立RFID，物流系统必将有效提高物流系统的工作效率和准确性。

④安全防护领域

RFID技术在门禁系统领域的应用

随着生活水平的不断提高，汽车开始大量进入家庭。在中国城市汽车的保有量迅速增加情况下，车辆的管理已成为一个难题。对车辆进行有效的管理，其核心问题是如何对车辆进行识别。

射频识别技术的门禁系统，将RFID技术应用于门禁的管理，可以有效地实现对车辆快速可靠地识别，使安防中门禁管理实现高效化、智能化。

还有其它应用场景这里不过多介绍！

RFID在生产制造中的应用实例

①焊装生产线上的应用

荣威350的生产线上采用车体识别系统（AVI），可以对各类车型生产数据的统计、质量监控以及质量信息进行实时采集，并及时向物料管理、生产调度、质量保证以及其他相关的各部门传送，这对原材料供应、生产调度、销售服务、质量监控以及整车的终身质量跟踪、多车型混线生产等都有着重要的作用。

在荣威350焊装生产线上广泛应用的RFID是美国EMS公司的HMS系列产品，载码体型号为HMS150，读写头型号为HF-ANT-1010-01，读写头网络适配器型号为HF-CNTL-DNT-01。

车体识别系统在汽车生产线上的应用，使得汽车生产的柔性化和按订单生产成为可能，车体信息档案也将伴随一辆车从制造到销售，再到售后服务的全过程，为汽车的生产管理和售后服务提供了强大的基础数据，为整车终身的质量跟踪、事故分析等提供了第一手资料。目前，国内的主要汽车生产企业（如上海-大众、上海通用和一汽大众等）均在焊装、涂装和总装等主要生产车间使用了车体识别系统。

②汽车总装线上的应用

基于RFID技术的汽车总装制造执行系统功能模块主要分为车间生产管理、生产线可视化、RFID标签管理、车间人员管理等四个功能模块！

据该系统在安徽某汽车生产企业总装生产线上的实际运行情况表明，基于RFID 技术的汽车总装制造执行系统使得企业能够及时、准确的掌握生产线状态，提高生产效率，确实有利于MES系统和LES 系统之间协同工作，为产品的质量跟踪提供精确的数据保障。

③英国贝尔珀工厂的应用

德国的加热技术制造商Vaillant Group公司正在采用RFID技术追踪其英国德比郡贝尔珀工厂的住宅锅炉的生产流程。

这家公司报告称，这套系统由CoreRFID公司提供，已安装在其中一家工厂的四条装配线上，并已证明，在安装后的这一年，生产错误减少了六倍，提高了装配质量和装配过程的效率。

④生产车间实时数据采集

在传统的制造业中，依然采用人工采集、手工输入等方式采集生产线信息，这样不仅准确性不足，还存在一定的错误率。手工输入只能定时进行，无法实时更新系统中的生产数据，滞后情况严重，不利于生产流的顺利进行，制约了产能的进一步提高。因此，企业面临着瓶颈问题：生产过程中的数据不能实时准时的采集。

基于RFID技术的生产线管理系统成为解决上述问题的有效方案之一，通过采用RFID技术，系统能够自动采集生产数据和设备状态数据，为生产管理者提供企业业务流程所有环节的实时数据，可允许结合各工序设备的工艺特点和相关的工艺、质量指标参数，进行各生产重要环节的工艺参数和设备运行参数等生产信息的在线监测和分析。

帮助企业实现生产过程中半成品工序、成品工序的计量，仓储的出入库管理的自动化和信息化集成，供应链的自动实时跟踪，销售及售后服务反馈，让企业领导可实时掌握流程信息，并对企业业务进行监管理督。

同时通过与企业各种管理系统的结合，及时查询每一个订单的生产情况，使企业的管理者及采购，物流等部门能够实时监控任何一个订单的生产情况，为生产排期、物料采购、海关报关及物流运输等环节提供调度依据。

RFID实时数据采集系统是企业信息化实现物联网的手段，按企业业务流程的特点，规划首先把生产过程采用RFID刷卡方式完成工序流转和数据采集，解决生产过程控制的问题。

同时基于以往实施ERP系统的成功经验，完成从采购、库存、销售到财务核算的整套信息系统规划，实现销售、采购、库存、生产、财务、质量、成本、设备、工艺、人员管理的有机整合，实现公司全面信息化和无纸化。

RFID知名厂商

一个完整的RFID方案需要设计，读写器，天线，标签，支架或机柜，综合布线，RFID中间件，应用软件，软件集成服务，安装服务和培训。其产业链划分极细，而每个产业链的厂商非常多。经过层层比对，总结了几家在中国市场较知名的RFID厂商，列举如下：

①美国意联科技

美国意联科技创立于1994年，是行业内领先的供应商。专门提供UHF射频识别（RFID）芯片、标签、阅读器和专业服务相关的技术及产品。

Alien Gen2产品与合作伙伴所提供的软件解决方案相结合，可以帮助客户解决业务问题，从而在消费品行业、零售业、制造业、运输业、机场货运物流、政府和国防部门以及其它行业中改善供应链系统的生产率、流程、安全以及资产跟踪能力。于2014被上海瑞章科技有限公司收购。

②美国英频杰公司

美国英频杰公司是世界领先的技术创新者，致力于研发单品级和供应链标签的第二代超高频 RFID 解决方案。

凭借其专业的技术和与业界伙伴的紧密合作，创造出应用广泛的产品和解决方案，包括高性能标签芯片、阅读器、阅读器芯片、软件、天线与系统集成。公司产品为在库存管理、资产跟踪、认证与序列化等全球众多垂直市场应用领域的客户提供了前所未有的性能、集成度与成本效益价值。

③霍尼韦尔扫描与移动技术部

霍尼韦尔扫描与移动技术部（HSM）隶属于霍尼韦尔自动化控制系统集团（ACS），旗下产品包括移动数据终端、条形码扫描器、无线射频识别和语音识别解决方案，以及条码、标签、收据打印机等，是自动识别和数据采集行业中拥有最全面产品线的制造商之一。

为零售、制造、医疗、运输和物流等领域的企业提供数据采集设备，同时提供先进软件、服务以及专业解决方案。Intermec（易腾迈）是霍尼韦尔扫描与移动的一部分,有着10多年的RFID专业经验，它提供一整套RFID产品和服务。Intermec拥有固定、手持和车载读卡器、打印机、商标、标签和镶嵌产品以先进的RFID实施服务。Intermec的产品符合EPC Gen 2、ISO 18000-6B和6C标准的要求，而且通过了ETSI和FCC RF认证，可在全球各地使用。

④斑马技术公司

斑马技术公司1999年开始开发RFID打印机，成功开发了高频(HF)，超高频(UHF)的打印机。2014 年 10 月，斑马技术完成对摩托罗拉系统企业业务的收购。

斑马技术的产品和解决方案被全球众多行业(包括医疗保健、零售、交通运输与物流、制造和体育运动等)广泛采用，适合各种应用：利用条码腕带和临床样本采集提升患者医护安全、使用移动设备打印收据加快结账、简化仓储业务流程，以及利用实时信息为专业比赛和娱乐节目增加新的分析数据。

⑤ThingMagic

ThingMagic是全球知名的RFID设备制造商，成立于2000年，总部设在美国波士顿，5名公司创始人全部来自麻省理工学院。ThingMagic专注于读写器、传感器和嵌入式系统技术的研发和生产。

ThingMagic的固定式读写器M6和智能读写器Astra一直在市场上有广泛应用，并在全球有很高的知名度和占有率，广泛应用在车辆管理、人员管理和供应链管理等多种场合。

除了以上提到的五大知名RFID厂商，还有深圳远望谷、江苏瑞福智能科技、深圳市先施科技、中兴通讯、清华同方以及东莞思谷数字技术公司等等，就不一一介绍了！

RFID的发展趋势

近年来，我国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。这对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了重要的影响。

在未来的几年中，RFID技术将继续保持高速发展的势头。电子标签、读写器、系统集成软件、标准化等方面都将取得新的进展。随着关键技术的不断进步，RFID产品的种类将越来越丰富，应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。

相信通过本文介绍，您对RFID技术会有比较立体的认识！

新一代技术+商业操作系统：

AI-CPS OS

在新一代技术+商业操作系统（AI-CPS OS：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。

AI-CPSOS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。

领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：

重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？

AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：

精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：

创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。

给决策制定者和商业领袖的建议：

超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。

如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！

新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。

产业智能官AI-CPS

用“新一代技术+商业操作系统”（AI-CPS OS：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能），在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。