随着科学技术的迅猛发展,人们的生活需求在发生重大的变化,而为满足这些新的需求相应的物质生产方式也在加快其适应的进程并不断改善甚至是超前的革新。从“进入自动化”到“更加自动化”乃至“安全地自动化”是这一大背景下制造业和流程工业最主要的清晰的发展脉络。从单一信号反馈器件到集成更多参数反馈与诊断和在线编辑功能的智能传感器与执行器,从变频调速器由通用型产品的普及应用到行业专用型的提升推广乃至伺服控制技术的大规模登场,从PLC、DCS、FCS三大控制系统以各自的优点论证孰将是未来的主导到现今在各自更加适合的行业或应用场合得到普及应用进而走向融合,从工业以太网和无线技术由讨论进入实质应用,我们在感叹市场以超出想象的速度接纳这些新产品新技术的同时,也看到了自动化发展所带来的现实成果:现场级元器件、驱动装置、控制系统、信息管理系统和它们所构成的网络在极大地提升生产效率和质量保证,对自动化持续发展的必要性和必然性更加充满信心。
信息化社会意味着大量的信息需求围绕着我们,而信息传递的效率和结果是非常重要的环节,这已经逐渐被人们所认识和重视。人们希望在超市购物时结算时间更快、出行时行李运达更安全、商家能够提供更中意的物品即使仅仅是颜色的不同;而销售方和制造厂家也渴望能够满足身处个性飞扬、瞬息万变的社会中人们的不同需求。识别技术正是解决这些问题的必要手段。虽然我们已经看到以条形码为代表的识别技术和产品在我们的生活生产中得到相当程度的应用www.cechina.cn,但它们仍然不能覆盖或满足种类如此多而要求如此高的需求。作为识别技术的重要种类之一 - 射频识别(RFID)经过前些年的积累发展,已经体现出卓越的性能和广阔的发展前景。
RFID是一种通过射频信号和电磁耦合或雷达发射的传输特性对目标物体内存储的信息进行非接触式自动识别(读取或写入信息)的技术。基于电子技术、计算机技术和网络技术的极大进步,RFID已经发展为一种网络化的传感器系统(当前称为射频识别系统)。一套完整的RFID是由数据载体(也称电子标签)、读写器和接口模块三部分构成。按照国际电信联盟的规范,RFID的使用频率通常有六种,分别为125KHz(属于LF)、13.56MHz(属于HF)、43.3-92MHz、860-930MHz、2.45GHz和5.8GHz(均属于UHF)。与其它识别技术相比,RFID具有众多突出的优势:
- 首先是一种自动识别技术,无需人工介入;
- 不仅仅是信息代码控制工程网版权所有,更是集成数据的读写功能并具有更大的数据容量;
- 通过非接触的方式也无需处于视线内即可以进行识别;
- 能够以更快的速度读取数据载体内的信息;
- 数据载体可以应用于恶劣的环境中,而且可以反复使用;
- 可以通过灰尘、泥浆、油漆、蒸汽、塑料和木材等介质读取数据;
- 可实现远距离读写信息等。
虽然至今RFID数据载体的价格还远比条形码高,但RFID技术正在以一种空前的方式在全球市场应用普及,我们已经可以看到在某些国际机场,一些贴有具备特别天线的“电子标签”的行李无论处在传送带的任何位置,行李处理系统的RFID阅读器都能够与所有的行李进行通讯;在中国这个新兴的市场,第二代居民身份证应当是今后五年内最大的应用www.cechina.cn,在我们这一新的身份证中嵌入了RFID电子标签;更值得提出的是中国已经被认为是今后全球汽车需求增长最大的市场,过去人们只能从现成的固定配置组合的车型中选择自己尽可能满意的款式和型号,但通过使用RFID系统汽车制造商可以将购车者对汽车配置的要求纳入生产环节中,真正实现了柔性化定单式生产。即通过将所供汽车被要求的颜色、内部装饰、安全配置等信息存储于数据载体中www.cechina.cn,同时在各工艺流程的必要部位安装适合的读写器来进行识别加工对象,再通过后续的接口部件反馈信息至上层控制系统以实现对生产批次、输送线路等的控制,直至质验环节的效率和可靠性获得极大的提升。
在现代化生产和管理中,需要对大量的工艺数据、环境参数、特性参数进行实时监测管理和自动控制。从工业应用市场占有率的各种评估来看,RFID在整个市场中占到了10%到30%的份额。不仅如此,这个充满活力的市场中,其占有率大有希望达到每年30%的增长。但工业生产过程的复杂程度和相应的控制要求高实时性、高可靠性和高环境适应性等特点,都对RFID系统提出了更高的要求。其中汽车制造业对于RFID系统的要求最为苛刻,从用户的角度来看,在诸如涂装工艺这样的恶劣工业环境中,动态、速度、安全性、温度耐受力和抗干扰性能等都是RFID系统必须提供的最为重要的性能。
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