RFID技術(shù)應(yīng)用發(fā)展前景
來(lái)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(shù)在下列幾種應(yīng)用中比較有發(fā)展前景。當(dāng)然在這里僅僅羅列了RFID技術(shù)應(yīng)用的一部分,但都是可行的且十分重大??梢院敛豢鋸埖念A(yù)測(cè),任何一種應(yīng)用如果成為現(xiàn)實(shí),都將會(huì)孕育一個(gè)龐大的市場(chǎng)。RFID將是未來(lái)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
1. 高速公路自動(dòng)收費(fèi)(AVl)及交通管理
高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是RFID技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前中國(guó)的高速公路發(fā)展非???,地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(fèi)卻存在一些問(wèn)題,一是交通堵塞,收費(fèi)站口,許多車輛要停車排隊(duì),成為交通瓶頸問(wèn)題;二是少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)、使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上能夠充分體現(xiàn)它非接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)。讓車輛高速通過(guò)收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)。同時(shí)可以解決收費(fèi)員貪污路費(fèi)及交通擁堵的問(wèn)題。
一般來(lái)說(shuō)對(duì)于公路收費(fèi)系統(tǒng)、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫(xiě)距離和很快的讀寫(xiě)速度、也就要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)該在900M Hz和2500MHz。射頻卡一般在車的擋風(fēng)玻璃后面?,F(xiàn)在最現(xiàn)實(shí)的方案是將多車道的收費(fèi)口分兩個(gè)部分:自動(dòng)收費(fèi)口、入工收費(fèi)口。天線架設(shè)在道路的上方。在距收費(fèi)口約50-100米處,當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)天線時(shí),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(xiě)器指示燈指示車輛進(jìn)人不同車道,人工收費(fèi)口仍維持現(xiàn)有的操作方式,進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)口的車輛,養(yǎng)路費(fèi)款被自動(dòng)從用戶帳戶上扣除,且用指示燈及蜂鳴器告訴司機(jī)收費(fèi)是否完成,不用停車就可通過(guò),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(dòng)收取路橋費(fèi)以提高車輛通過(guò)率,緩解公路瓶頸。車輛可以在250公里的時(shí)速下用少于0.5毫秒的時(shí)間被識(shí)別,并且正確率達(dá)99.95%。上海也安裝了基于RFID的自動(dòng)收聚養(yǎng)路費(fèi)系統(tǒng)。另外兩個(gè)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(kāi)放的高速公路上對(duì)正在高速行駛的車輛進(jìn)行自動(dòng)收費(fèi),通道采用RFID系統(tǒng)。中國(guó)有把握改善其公路基礎(chǔ)設(shè)施,而現(xiàn)在最大的問(wèn)題是應(yīng)用于高速公路收取養(yǎng)路費(fèi)的RFID技術(shù)沒(méi)有統(tǒng)-的標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)廠家使用自己的專用標(biāo)準(zhǔn)、使得建立全國(guó)高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)時(shí), 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(wèn)題不能只依賴于修路、加強(qiáng)交通的指揮、控制、疏導(dǎo),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(shù)的實(shí)時(shí)交通督導(dǎo)和最佳路線電子地圖很快將成為現(xiàn)實(shí)。用RFID技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤車輛,通過(guò)交通控制中心的網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)路段向司機(jī)報(bào)告交通狀況,指揮車輛繞開(kāi)堵塞路段,并用電子地圖實(shí)時(shí)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(quán)控制,在信號(hào)燈處給警車、應(yīng)急車輛、公共汽車等行駛特權(quán);自動(dòng)查處違章車輛,記錄違章情況。另外、公共汽車站實(shí)時(shí)跟蹤指示公共汽車到站時(shí)間及自動(dòng)顯示乘客信息,給乘客很大的方便。用RFID技術(shù)能使交通的指揮自動(dòng)化、法制化,有助于改善交通狀況。
2.門禁保安
將來(lái)的門禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)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(hù)照等等,目的都是識(shí)別人員身份、安全管理、收費(fèi)等等。好處是簡(jiǎn)化出人手續(xù)、提高工作效率、安全保護(hù)。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進(jìn)出入口有一臺(tái)讀寫(xiě)器,人員出入時(shí)自動(dòng)識(shí)別身份,非法闖人會(huì)有報(bào)警。安全級(jí)別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識(shí)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(yùn)動(dòng)會(huì)的安全機(jī)構(gòu)采用射頻卡結(jié)合生物測(cè)定學(xué)技術(shù)作為保安系統(tǒng)中的一種,運(yùn)動(dòng)員和官方人員隨身攜帶含有自己手掌信息的射頻卡,當(dāng)他們?cè)谝M(jìn)入某一安全區(qū)的,必需將其右手?jǐn)R在掃描器上,只有該人同系統(tǒng)根據(jù)其手信息在安全庫(kù)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(jìn)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(gòu)不成對(duì)安全的威脅。
公司還可以用射頻卡保護(hù)和跟蹤財(cái)產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面如:計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、文件、復(fù)印機(jī)或其它實(shí)驗(yàn)室用品上,該射頻卡使得公司可以自動(dòng)跟蹤管理這些有價(jià)值的財(cái)產(chǎn),可以跟蹤一個(gè)物品從某一建筑離開(kāi),或是用報(bào)警的方式限制物品離開(kāi)某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡,還可以對(duì)貨柜車、貨艙等進(jìn)行有效跟蹤。
3. RFID卡收費(fèi)
國(guó)外的各種交易大多利用各種卡來(lái)完成,而在我國(guó)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(fèi)卡多用磁卡、IC卡,而射頻卡也開(kāi)始搶占市場(chǎng),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(shí)射頻卡用起來(lái)很方便、快捷。甚至不用打開(kāi)包、在讀寫(xiě)器前搖晃一下,就完成收費(fèi)。還可以同時(shí)識(shí)別幾張卡.并行收費(fèi)。比如公共汽車上的電子月票.我國(guó)大城市的公共汽車異常擁擠、人員素質(zhì)差、環(huán)境條件差,一般在國(guó)外還較有效的收費(fèi)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)就無(wú)法使用。射頻卡的使用有助于改善這個(gè)情況。
又比如會(huì)員制收費(fèi)卡、職工就餐卡、商店收費(fèi)、電話卡、儲(chǔ)蓄卡等等均可使用射頻卡。射頻卡上有內(nèi)存分區(qū),不同區(qū)域有不同的安全級(jí)別、可以在各種的應(yīng)用中使用,互不干擾,而未來(lái)的發(fā)展必將各種卡的應(yīng)用統(tǒng)一到一張卡上,個(gè)人手持一張卡就可以各處使用。
4.生產(chǎn)線自動(dòng)化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進(jìn)生產(chǎn)方式、節(jié)約了成本,舉兩個(gè)例子以說(shuō)明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。
用于汽車裝配流水線。德國(guó)寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)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(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中選定自己所需車的顏色、引擎型號(hào)還有輪胎式樣等要求,這樣一來(lái),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(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)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(fù)使用的射頻卡,該射頻卡上可帶有詳細(xì)的汽車所需的所有要求,在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器,這樣可以保證汽車在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
Motorola、SGSThomson等集成電路制造商在競(jìng)爭(zhēng)激烈的半導(dǎo)體工業(yè)中采用了加入了射頻識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別工序控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)于超凈的特殊需要,使得RFID應(yīng)用在此非常理想,而其它自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),如條形碼在如此苛刻的化學(xué)條件和超凈要求下就不適用。
晶片是集成電路生產(chǎn)的關(guān)鍵。一片8英寸的晶片可以制造出100-1000個(gè)芯片。假如每片芯片零售價(jià)為$100,那么一片晶片上所包含的芯片價(jià)值至少就是$10000。一個(gè)晶片容器可裝25個(gè)晶片,四個(gè)晶片容器可同時(shí)進(jìn)行處理、那么一次誤操作造成的損失就達(dá)$1000000。顯然.跟蹤每個(gè)晶片容器并消除誤操作是非常必要的。
在一個(gè)超凈車間里、通常能有800位點(diǎn).晶片容器要從一處位點(diǎn)移動(dòng)到下-一位點(diǎn)。有時(shí),晶片會(huì)因進(jìn)入了錯(cuò)誤的堆而造成損失。射頻識(shí)別系統(tǒng)將核查晶片堆、設(shè)備、工序和操作人員。如果其中任何一項(xiàng)的身份不對(duì),設(shè)備將不能開(kāi)始工作,同時(shí)向操作人員顯示指示。
5.倉(cāng)儲(chǔ)管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理,RFID完全有效地解決了倉(cāng)庫(kù)里與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息的管理,它不但增加了一天內(nèi)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(guò)的倉(cāng)庫(kù)大門邊上,讀寫(xiě)器和天線都放在叉車上、每個(gè)貨物都貼有條碼、所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中心計(jì)算機(jī)里、該貨物的有關(guān)信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物被裝走運(yùn)往別地時(shí),由另一讀寫(xiě)器識(shí)別并告知計(jì)算中心它被放在哪個(gè)拖車上。這樣管理中心可以實(shí)時(shí)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(dòng)識(shí)別貨物,確定貨物的位置。
6.汽車防盜
這是RFID較新的應(yīng)用。由于已經(jīng)開(kāi)發(fā)了足夠小的射頻卡、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡,在汽車上裝有讀寫(xiě)器。當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)火器中時(shí),讀寫(xiě)器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫(xiě)器接收不到射頻卡發(fā)送來(lái)的,特定信號(hào)、汽車的引擎將不會(huì)發(fā)動(dòng)。用這種電子驗(yàn)證的方法、汽車的中央計(jì)算機(jī)也就能容易的防止短路點(diǎn)火。目前歐洲的豐田汽車、福特汽車和Mitsubishi汽車公司、韓國(guó)汽車制造商Hyundai等在它的歐洲車型中也應(yīng)用射頻卡在歐洲和美國(guó)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(wàn)輛汽車裝有該防盜系統(tǒng)。
另一種汽車防盜系統(tǒng)。司機(jī)自己帶有一射頻卡,其發(fā)射范圍是在司機(jī)座椅45-55厘米以內(nèi)。讀寫(xiě)器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫(xiě)器讀取到有效的ID號(hào)時(shí),系統(tǒng)發(fā)出三身嗚叫,然后汽車引擎才能啟動(dòng)。該防盜系統(tǒng)還有令一強(qiáng)大功能。倘若司機(jī)離開(kāi)汽車并且車門敞開(kāi)引擎也沒(méi)有關(guān)閉的話,這時(shí)讀寫(xiě)器就需要讀取另一有效ID號(hào),假如司機(jī)將該射頻卡帶離汽車,這樣讀寫(xiě)器不能讀到有效ID號(hào)、則引擎會(huì)自動(dòng)關(guān)閉同時(shí)會(huì)觸發(fā)報(bào)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(yīng)用于尋找丟失的汽車。在城市的各主要街道路線處埋設(shè)RFID的天線系統(tǒng),只要車輛帶有射頻卡,則在路過(guò)任何天線讀寫(xiě)器時(shí)、該汽車的ID號(hào)和當(dāng)時(shí)時(shí)間都將會(huì)被自動(dòng)記錄,并被返回到城市交通管理中心的計(jì)算機(jī)中,除了城市街道埋設(shè)天線外,警察還開(kāi)動(dòng)若干輛帶有讀寫(xiě)器的流動(dòng)巡邏車,以更加方便地監(jiān)測(cè)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(wèn)題在世界各地都是令人頭疼的問(wèn)題,在中國(guó)大量偽造產(chǎn)品充斥市場(chǎng)將會(huì)沉重打擊民族工業(yè)?,F(xiàn)在應(yīng)用的防偽技術(shù)如全息防偽等技術(shù)同樣也被不法分子偽造。
將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在防偽的領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。防偽技術(shù)本身要求成本低,但是卻很難偽造。射頻卡的成本就相對(duì)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(nèi)存,可以儲(chǔ)存、修改與產(chǎn)品有關(guān)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(jī)、電視等等產(chǎn)品上都可使用。
建立嚴(yán)格的產(chǎn)品銷售渠道是防偽問(wèn)題的關(guān)鍵。利用射頻識(shí)別技術(shù)、廠家、批發(fā)商、零售商之間可以使用唯一的產(chǎn)品號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)產(chǎn)品的身份。生產(chǎn)過(guò)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(hào)。批發(fā)商、零售商用廠家提供的讀寫(xiě)器就可以嚴(yán)格檢驗(yàn)產(chǎn)品的合法性。
利用這種技術(shù)不能改變現(xiàn)行的數(shù)據(jù)管理體制。唯一的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)號(hào)完全可以做到與已用數(shù)據(jù)庫(kù)體系兼容。
有關(guān)防偽的應(yīng)用請(qǐng)參考《中國(guó)防偽》2000年6月號(hào)46頁(yè)〈加拿大射頻識(shí)別防偽及應(yīng)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(nèi)存容量?jī)H為1比特,即開(kāi)或關(guān)。它是基于從1930年就已知道的磁性物質(zhì)的特性,有四種主要技術(shù):微波、磁場(chǎng)、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(shí)被激活,它在激活狀態(tài)時(shí)接近掃描器將會(huì)被探測(cè)到,這樣就會(huì)報(bào)警。貨物購(gòu)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(chǎng)來(lái)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(jì)每年消耗六十億套。
9. 畜牧管理
這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識(shí)別,是用小玻璃封裝的射頻卡植于動(dòng)物皮下,提供賽馬的識(shí)別。射頻卡大約10MM長(zhǎng),內(nèi)有一個(gè)線圈,約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上,讀寫(xiě)距離是十幾個(gè)厘米。從賽馬發(fā)展到了標(biāo)識(shí)牲畜。牲畜的識(shí)別提供了現(xiàn)代化管理牧場(chǎng)的方法。
10.火車和貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別
在火車運(yùn)營(yíng)中使用RFID系統(tǒng)有個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)在于火車是按既定路線運(yùn)行。所以肯定要通過(guò)設(shè)定的讀寫(xiě)器的地點(diǎn)。通過(guò)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(shí)在車站能將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)讀出車廂側(cè)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(xiě)器安在鐵路沿線,就可得到火車的實(shí)時(shí)信息及車廂內(nèi)裝的物品信息。
11.運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)
在馬拉松比賽中,由于馬拉松比賽人員太多,有時(shí)第一個(gè)出發(fā)的同最后一個(gè)出發(fā)的人離開(kāi)起跑線能相隔40分鐘、如果沒(méi)有一個(gè)精確的計(jì)時(shí)裝置會(huì)造成不公平的競(jìng)爭(zhēng)。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽的精確計(jì)時(shí)。運(yùn)動(dòng)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(diǎn)線處放置帶有微型天線的小墊片,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員越過(guò)此墊片時(shí),計(jì)時(shí)系統(tǒng)接收運(yùn)動(dòng)員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號(hào),并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間。這樣每個(gè)運(yùn)動(dòng)員都有自己的起始和結(jié)束時(shí)間,不帶有不公平的競(jìng)爭(zhēng)可能性了。在比賽路線的中如果每隔5公里就設(shè)置這樣的墊片,也可以很方便地記錄運(yùn)動(dòng)員的階段跑所用時(shí)間。該裝置用于1995年以來(lái)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(yùn)會(huì)馬拉松比賽等。
RFID還可應(yīng)用于汽車大獎(jiǎng)賽上的精確計(jì)時(shí)。讀寫(xiě)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(dāng)賽車越過(guò)起跑線時(shí),賽車的ID號(hào)和時(shí)間被計(jì)時(shí)記錄,并存儲(chǔ)到中心計(jì)算機(jī)內(nèi),這樣到比賽結(jié)束時(shí),每個(gè)參賽選手將會(huì)有一個(gè)滿意的結(jié)果。
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