RFID技術應用發(fā)展前景
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:航行150 2015-04-08 16:46:19 加入收藏
RFID技術在下列幾種應用中比較有發(fā)展前景。當然在這里僅僅羅列了RFID技術應用的一部分,但都是可行的且十分重大。可以毫不夸張的預測,任何一種應用如果成為現(xiàn)實,都將會孕育一個龐大的市場。RFID將是未來一個新的經(jīng)濟增長點。
1. 高速公路自動收費(AVl)及交通管理
高速公路自動收費系統(tǒng)是RFID技術最成功的應用之一。目前中國的高速公路發(fā)展非???,地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件,而高速公路收費卻存在一些問題,一是交通堵塞,收費站口,許多車輛要停車排隊,成為交通瓶頸問題;二是少數(shù)不法的收費員貪污路費、使國家損失了相當?shù)呢斦杖?。RFID技術應用在高速公路自動收費上能夠充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)勢。讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費。同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。
一般來說對于公路收費系統(tǒng)、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度、也就要求系統(tǒng)的頻率應該在900M Hz和2500MHz。射頻卡一般在車的擋風玻璃后面?,F(xiàn)在最現(xiàn)實的方案是將多車道的收費口分兩個部分:自動收費口、入工收費口。天線架設在道路的上方。在距收費口約50-100米處,當車輛經(jīng)過天線時,車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到,判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道,人工收費口仍維持現(xiàn)有的操作方式,進入自動收費口的車輛,養(yǎng)路費款被自動從用戶帳戶上扣除,且用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成,不用停車就可通過,擋車器將攔下惡意闖入的車輛。
1996年、佛山市政府安裝了RFID系統(tǒng)用于自動收取路橋費以提高車輛通過率,緩解公路瓶頸。車輛可以在250公里的時速下用少于0.5毫秒的時間被識別,并且正確率達99.95%。上海也安裝了基于RFID的自動收聚養(yǎng)路費系統(tǒng)。另外兩個安裝在廣州的與上海和佛山的工程不同,廣州的工程嘗試在開放的高速公路上對正在高速行駛的車輛進行自動收費,通道采用RFID系統(tǒng)。中國有把握改善其公路基礎設施,而現(xiàn)在最大的問題是應用于高速公路收取養(yǎng)路費的RFID技術沒有統(tǒng)-的標準。各個廠家使用自己的專用標準、使得建立全國高速公路自動收費系統(tǒng)時, 情況變得很混亂。
在城市交通方面,交通的狀況日趨擁擠,解決交通問題不能只依賴于修路、加強交通的指揮、控制、疏導,提高道路的利用率,深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的。而基于RFID技術的實時交通督導和最佳路線電子地圖很快將成為現(xiàn)實。用RFID技術實時跟蹤車輛,通過交通控制中心的網(wǎng)絡在各個路段向司機報告交通狀況,指揮車輛繞開堵塞路段,并用電子地圖實時顯示交通狀況。能夠使得交通流向均勻,大大提高道路利用率。還可用于車輛特權控制,在信號燈處給警車、應急車輛、公共汽車等行駛特權;自動查處違章車輛,記錄違章情況。另外、公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息,給乘客很大的方便。用RFID技術能使交通的指揮自動化、法制化,有助于改善交通狀況。
2.門禁保安
將來的門禁保安系統(tǒng)均可應用射頻卡,一卡可以多用,比如作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等等,目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出人手續(xù)、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器,人員出入時自動識別身份,非法闖人會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式,將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。1996夏季奧林匹克運動會的安全機構采用射頻卡結合生物測定學技術作為保安系統(tǒng)中的一種,運動員和官方人員隨身攜帶含有自己手掌信息的射頻卡,當他們在要進入某一安全區(qū)的,必需將其右手擱在掃描器上,只有該人同系統(tǒng)根據(jù)其手信息在安全庫中檢索出的三維圖象一樣,并且同其本人所攜帶的卡片上信息一致方可進入該區(qū)域,由于卡和攜卡人是唯一聯(lián)系的,所以只有卡主人才可使用自己的卡。而卡丟失、偷卡和借卡使用都構不成對安全的威脅。
公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面如:計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上,該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產(chǎn),可以跟蹤一個物品從某一建筑離開,或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統(tǒng)利用射頻卡,還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
3. RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成,而在我國普遍采用現(xiàn)金交易,現(xiàn)金交易不方便也不安全,還容易出現(xiàn)稅收的漏洞、目前的收費卡多用磁卡、IC卡,而射頻卡也開始搶占市場,原因是在一些惡劣的環(huán)境中、磁卡、IC卡容易損壞、而射頻卡則不易磨損、也不怕靜電及其它情況。同時射頻卡用起來很方便、快捷。甚至不用打開包、在讀寫器前搖晃一下,就完成收費。還可以同時識別幾張卡.并行收費。比如公共汽車上的電子月票.我國大城市的公共汽車異常擁擠、人員素質差、環(huán)境條件差,一般在國外還較有效的收費系統(tǒng)在國內就無法使用。射頻卡的使用有助于改善這個情況。
又比如會員制收費卡、職工就餐卡、商店收費、電話卡、儲蓄卡等等均可使用射頻卡。射頻卡上有內存分區(qū),不同區(qū)域有不同的安全級別、可以在各種的應用中使用,互不干擾,而未來的發(fā)展必將各種卡的應用統(tǒng)一到一張卡上,個人手持一張卡就可以各處使用。
4.生產(chǎn)線自動化
用RFID技術在生產(chǎn)流水線上實現(xiàn)自動控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進生產(chǎn)方式、節(jié)約了成本,舉兩個例子以說明在生產(chǎn)線上應用RFID技術的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的:用戶可以從上萬種內部和外部選項中選定自己所需車的顏色、引擎型號還有輪胎式樣等要求,這樣一來,汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車、如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng),他們使用可重復使用的射頻卡,該射頻卡上可帶有詳細的汽車所需的所有要求,在每個工作點處都有讀寫器,這樣可以保證汽車在各個流水線位置處能毫不出錯地完成裝配任務。
Motorola、SGSThomson等集成電路制造商在競爭激烈的半導體工業(yè)中采用了加入了射頻識別技術的自動識別工序控制系統(tǒng)。半導體生產(chǎn)對于超凈的特殊需要,使得RFID應用在此非常理想,而其它自動識別系統(tǒng),如條形碼在如此苛刻的化學條件和超凈要求下就不適用。
晶片是集成電路生產(chǎn)的關鍵。一片8英寸的晶片可以制造出100-1000個芯片。假如每片芯片零售價為$100,那么一片晶片上所包含的芯片價值至少就是$10000。一個晶片容器可裝25個晶片,四個晶片容器可同時進行處理、那么一次誤操作造成的損失就達$1000000。顯然.跟蹤每個晶片容器并消除誤操作是非常必要的。
在一個超凈車間里、通常能有800位點.晶片容器要從一處位點移動到下-一位點。有時,晶片會因進入了錯誤的堆而造成損失。射頻識別系統(tǒng)將核查晶片堆、設備、工序和操作人員。如果其中任何一項的身份不對,設備將不能開始工作,同時向操作人員顯示指示。
5.倉儲管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理,RFID完全有效地解決了倉庫里與貨物流動有關的信息的管理,它不但增加了一天內處理貨物的件數(shù)還監(jiān)看著這些貨物的一切信息,射頻卡是貼在貨物所通過的倉庫大門邊上,讀寫器和天線都放在叉車上、每個貨物都貼有條碼、所有條碼信息都被存儲在倉庫的中心計算機里、該貨物的有關信息都能在計算機里查到。當貨物被裝走運往別地時,由另一讀寫器識別并告知計算中心它被放在哪個拖車上。這樣管理中心可以實時地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品,并可自動識別貨物,確定貨物的位置。
6.汽車防盜
這是RFID較新的應用。由于已經(jīng)開發(fā)了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡,在汽車上裝有讀寫器。當鑰匙插入到點火器中時,讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發(fā)送來的,特定信號、汽車的引擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的方法、汽車的中央計算機也就能容易的防止短路點火。目前歐洲的豐田汽車、福特汽車和Mitsubishi汽車公司、韓國汽車制造商Hyundai等在它的歐洲車型中也應用射頻卡在歐洲和美國出售的汽車中用于防盜。目前全世界已經(jīng)有大約數(shù)百萬輛汽車裝有該防盜系統(tǒng)。
另一種汽車防盜系統(tǒng)。司機自己帶有一射頻卡,其發(fā)射范圍是在司機座椅45-55厘米以內。讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時,系統(tǒng)發(fā)出三身嗚叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統(tǒng)還有令一強大功能。倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉的話,這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號,假如司機將該射頻卡帶離汽車,這樣讀寫器不能讀到有效ID號、則引擎會自動關閉同時會觸發(fā)報警裝置。同樣這種射頻卡也可用于家庭和辦公室的防盜。
射頻卡可應用于尋找丟失的汽車。在城市的各主要街道路線處埋設RFID的天線系統(tǒng),只要車輛帶有射頻卡,則在路過任何天線讀寫器時、該汽車的ID號和當時時間都將會被自動記錄,并被返回到城市交通管理中心的計算機中,除了城市街道埋設天線外,警察還開動若干輛帶有讀寫器的流動巡邏車,以更加方便地監(jiān)測車輛的行蹤。如果車輛被盜,就將很方便快捷地被找回,在巴西的圣·保羅市已經(jīng)使用這樣的系統(tǒng)。
7. 防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題,在中國大量偽造產(chǎn)品充斥市場將會沉重打擊民族工業(yè)?,F(xiàn)在應用的防偽技術如全息防偽等技術同樣也被不法分子偽造。
將射頻識別技術應用在防偽的領域有它自身的技術優(yōu)勢。防偽技術本身要求成本低,但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對便宜,而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠,使偽造者望而卻步。射頻卡本身具有內存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關的數(shù)據(jù)、利于銷售商使用;體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。象電腦、激光打印機、電視等等產(chǎn)品上都可使用。
建立嚴格的產(chǎn)品銷售渠道是防偽問題的關鍵。利用射頻識別技術、廠家、批發(fā)商、零售商之間可以使用唯一的產(chǎn)品號來標識產(chǎn)品的身份。生產(chǎn)過程中在每樣產(chǎn)品上封裝入射頻卡,卡上記載了唯一的產(chǎn)品號。批發(fā)商、零售商用廠家提供的讀寫器就可以嚴格檢驗產(chǎn)品的合法性。
利用這種技術不能改變現(xiàn)行的數(shù)據(jù)管理體制。唯一的產(chǎn)品標識號完全可以做到與已用數(shù)據(jù)庫體系兼容。
有關防偽的應用請參考《中國防偽》2000年6月號46頁〈加拿大射頻識別防偽及應用〉。
8. 電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
(Electronic Article Surveillance, EAS) 這系統(tǒng)的目的是防止商品盜竊。系統(tǒng)是基本配置的RFID、內存容量僅為1比特,即開或關。它是基于從1930年就已知道的磁性物質的特性,有四種主要技術:微波、磁場、聲磁、射頻。系統(tǒng)包括貼在物體上的射頻卡,和商店出口處的掃描器,射頻卡在安裝時被激活,它在激活狀態(tài)時接近掃描器將會被探測到,這樣就會報警。貨物購買之后,射頻卡由銷售人員用專用工具拆除(典型的是在衣服店里),或者射頻卡可以用磁場來使其失效或破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛的使用。據(jù)估計每年消耗六十億套。
9. 畜牧管理
這個領域的發(fā)展起步于賽馬的識別,是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下,提供賽馬的識別。射頻卡大約10MM長,內有一個線圈,約1000圈的細線繞在鐵氧體上,讀寫距離是十幾個厘米。從賽馬發(fā)展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現(xiàn)代化管理牧場的方法。
10.火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中使用RFID系統(tǒng)有個很大的優(yōu)勢在于火車是按既定路線運行。所以肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數(shù)據(jù),能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)生撞車事故,同時在車站能將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統(tǒng)讀出車廂側的條碼,現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代,射頻卡一般安在車廂頂邊,讀寫器安在鐵路沿線,就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。
11.運動計時
在馬拉松比賽中,由于馬拉松比賽人員太多,有時第一個出發(fā)的同最后一個出發(fā)的人離開起跑線能相隔40分鐘、如果沒有一個精確的計時裝置會造成不公平的競爭。射頻卡應用于馬拉松比賽的精確計時。運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡,在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片,當運動員越過此墊片時,計時系統(tǒng)接收運動員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號,并記錄當時的時間。這樣每個運動員都有自己的起始和結束時間,不帶有不公平的競爭可能性了。在比賽路線的中如果每隔5公里就設置這樣的墊片,也可以很方便地記錄運動員的階段跑所用時間。該裝置用于1995年以來各大型的馬拉松比 賽,有1995的柏林馬拉松、1996的洛山璣馬拉松、1996倫敦馬拉松、1996的柏林馬拉松、1996亞特蘭大夏季奧林匹克奧運會馬拉松比賽等。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。讀寫器連接到跑道下面一系列的天線,射頻卡安裝到車前、就在天線的上方。當賽車越過起跑線時,賽車的ID號和時間被計時記錄,并存儲到中心計算機內,這樣到比賽結束時,每個參賽選手將會有一個滿意的結果。
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