RFID 电子标签是用于物品标识、具有信息存储机制、能接收读写器的电磁场调制信号并返回响应信号的数据载体,通常被称为电子标签,也可称作射频卡、射频标签、射频卷标等,是与读写器一起构成 RFID 系统的硬件主体。
RFID 系统基本组成包括RFID电子标签、读写器、射频天线、应用软件,是一种利用射频识别技术进行数据采集与传输的自动识别系统。
在智能制造大趋势下,RFID作为一种非接触式的自动识别技术,可以通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,RFID实施和部署成本较低,数据采集和传输方式十分便捷,因此到企业越来越多的关注。
RFID电子标签技术是一种利用无线电波进行自动识别和跟踪的技术。在生产过程中,需要使用RFID电子标签读写器,将设计或图像转化为RFID电子标签。RFID电子标签通常由芯片和天线组成。芯片存储标签信息,天线则用于接收和发送信号。当RFID电子标签经过阅读器时,阅读器会发射无线电波,这些无线电波会被RFID电子标签反射,并将信息传输给阅读器。阅读器可以读取和写入标签信息,从而实现自动识别和跟踪。如图所示。
RFID电子标签根据频段的高低可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波(MW)四种类型。
低频(LF)RFID标签的工作频率范围为30kHz~300kHz,典型工作频率有125KHz和133KHz。这种类型的RFID标签通常具有较短的识别距离,一般情况下小于1米,由于其频率较低,低频RFID标签在抗干扰能力和适应性方面表现较好,适用于一些对数据采集要求不高、环境需求较为苛刻的场景,比如宠物识别、动物追踪等。低频RFID标签的价格相对较低,成本也比较容易接受。
高频(HF)RFID标签的工作频率范围为3MHz~30MHz,在实际应用中典型的应用频率为13.56MHz。与低频RFID电子标签相比,高频RFID标签存贮数据量较多,识别距离也更远,一般情况下小于1.5米。高频RFID标签在物流、库存管理、门禁等领域得到广泛应用,由于其较高的频率,高频RFID标签的数据传输速度相对较快,适用于一些需要频繁数据交换的场景。
超高频(UHF)RFID标签的工作频率范围通常运行在860MHz至960MHz的频率范围。超高频RFID标签传输速度快、读取距离远、存储容量大,识别距离最大可以达到10米以上,具有较高的读取速度和大规模标签读取能力。因此,在零售、物流配送、车辆识别等大规模应用场景中,超高频RFID标签得到广泛应用。
微波(MW)RFID标签通常运行在2.45GHz或5.8GHz的频率范围内。微波RFID标签具有更长的识别距离和更高的数据传输速度,适用于一些对数据传输速度和识别距离有较高要求的场景,比如智能交通、智能制造等领域。
可以识别单个的、非常具体的物体,而不像条形码那样只能识别一类物体;可以同时对多个物体进行识读,而条形码只能一个一个地识读;
采用无线电射频,因射频技术的穿透性,可以透过外部材料读取数据,而条形码必须依靠激光或红外线在材料介质的表面读取信息,RFID标签完全可以非接触式操作,不需要露出标签进行扫描。
RFID电子标签具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温等特点,R对环境要求低,可工作于各种恶劣环境,标签不容易被破坏,不影响读取。
可以高准确、迅速、大范围识别数据,因此可用于快速移动端物体上的识别和读取,同时标签数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等。
自动化、智能化,减少人工操作。这也是RFID标签被称为智能标签,并且在智能化建设,比如智能家居、智慧医疗、智能交通等领域发挥重要作用。
目前,RFID电子标签被广泛应用于生产、物流、交通等各个领域。
(1)生产流水线管理。RFID电子标签可以方便准确地记录工序信息和工艺操作信息,满足柔性化生产需求。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录,可以完全实现生产的可追溯性,还可以避免生产过程中人为因素造成的失误。
(2)仓库管理。RFID电子标签能够有效解决仓储货物的信息管理,可以实时了解货物位置、存储的情况,对提高仓储效率、指导生产具有重要的作用。
(3)贵重物品管理。RFID电子标签可以用于照相机、摄像机、便携电脑、CD随身听、珠宝等贵重物品的防盗、结算和售后保证。专门的货架扫描器会对货品实时扫描,得到实时货物记录。
(4)图书、租赁产品管理。在图书上贴上RFID电子标签,可以方便地接收图书信息,在整理图书时不用再移动图书,提高工作效率,避免工作误差。
(5)产品防伪。产品专属的RFID电子标签,可以记录产品从源厂家到销售终端的所有信息,电子标签中的唯一编码、电子标签的仿造难度以及电子标签的自动探测特点,使电子标签具有产品防伪和防盗作用,在产品上使用RFID电子标签,还可以起到品牌保护的作用,可广泛应用于药品、门禁、门票等身份识别领域。
随着RFID电子标签的应用越来越广泛,RFID电子标签也将朝着以下几个方向发展:
1.高精度化随着印刷行业的发展,印刷品的质量要求越来越高。未来,RFID电子标签也将朝着高精度化方向发展,生成更高质量的印刷版面。
2.快速化随着生产效率的要求越来越高,RFID电子标签的生产速度也要求越来越快。未来,RFID电子标签将朝着快速化方向发展,进一步提高生产的速度和效率。
3.智能化随着人工智能技术的发展,RFID电子标签将朝着智能化方向发展。未来,可以利用人工智能技术自动识别、处理和优化设计或图像,并生成高质量的印刷版面。随着RFID技术的不断升级和完善,未来RFID电子标签生产将更加智能化,可以实现更高级别的自动化和智能化。
4.数字化随着数字化技术的发展,RFID电子标签将朝着数字化方向发展。未来,可以利用数字化技术实现全数字化、自动化和智能化的生产过程。
5.低成本化随着技术的进步和应用的扩大,RFID电子标签的生产成本将不断降低,越来越多的企业和机构开始应用RFID技术。
6.高效化随着RFID技术的不断发展,阅读速度和数据传输速度不断提高,可以实现更高效的物品识别和跟踪。
7.多应用化随着RFID技术的不断发展和应用领域的不断扩大,未来RFID电子标签将应用于更多领域,实现更多应用。总之,随着技术的不断进步和应用领域的不断扩大,RFID电子标签将朝着低成本化、高效化、智能化和多应用化方向发展,为各领域的发展提供更高效、更准确、更智能的支持。
不同频率的RFID读写器在各自领域发挥独特优势,选择合适的频率对于最大程度发挥RFID技术的优势至关重要。RFID技术的广泛应用为各行业带来了智能化的变革,提高了工作效率和数据传输速率,为未来的数字化转型提供了有力支持。