浅谈RFID技术的创新应用模式

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年13期   作者:吴俊
[导读] 当前,随着信息技术的不断发展,物联网也顺势起步,并且在各行各业都展现出了巨大优势,得到了广泛运用。
        吴俊
        江苏联恒物宇科技有限公司  江苏省靖江市  214500
        摘要:当前,随着信息技术的不断发展,物联网也顺势起步,并且在各行各业都展现出了巨大优势,得到了广泛运用。而依托物联网技术和理念,RFID应运而生,RFID技术从诞生以后,便受到了人们的较大关注,经过几年发展,目前已经在物流管理、电子支付、物品防伪等领域得到了较多的运用,并且取得了良好的效果。随着RFID技术的不断发展,RFID技术目前的运用范围也正在不断打破边界,逐渐延伸到越来越多的领域。本文在对RFID技术进行简要分析的基础上,进一步阐述RFID技术当前的一些创新应用领域和技术要点,包括信息检索、目标定位、移动行为感知等。
关键词:RFID技术;发展;应用;创新

        RFID技术并不是一个新鲜事物,早在70多年之前, RFID技术的雏形已经诞生,但是由于当时的技术局限性,RFID技术仅仅运用于标签识别的层面,在相当一段时期内发展较为缓慢。而近年来,随着信息技术的不断发展,尤其是物联网的不断发展,RFID技术也顺势重新起步、加速发展,并且在很多行业都焕发出了自己的独特优势和价值,尤其是在物流管理、电子支付、物品防伪等领域,RFID技术不仅得到了快速的普及,也成为了业内发展的一个重要趋势。而随着RFID技术的不断发展和功能的不断丰富,RFID技术未来将能够在更多领域得到更多的关注和运用,并产生更多的价值。本文主要围绕RFID技术当前发展现状及今后发展趋势,来探讨RFID技术的创新应用,包括在信息检索、目标定位、移动行为感知等领域。
        一、RFID技术介绍
RFID (Radio Frequency I Dentification)技术又称为电子标签技术,是利用无线射频识别进行近场数据阅读的通信技术。通过电子标签,可以实现对特定目标的快速读写数据和标签识别,整个连接和识别的过程,不需要阅读器与电子标签进行物理接触,也不需要进行可视的光学扫描,实际运用效率远超一般的读卡或扫码技术。
射频识别(RFID)系统一般由后台服务器(Backend services)、解读器(Reader)、天线(Antenna)和标签(Tag) 共四个基本部分构成。
RFID标签分为有源标签、无源标签和半有源标签。有源标签自带内置电池,通过电池给电路提供能量,主要用于主动地发射电磁信号,提高阅读器对RFID标签的远程读取能力,应用于较远识别业务。无源标签中不配置电池,主要通过内置于标签内的一个耦合天线,对阅读器天线发射进行接收,与阅读器进行近场距离的数据识别。
RFID标签按照频率不同,可以分为超高频标签、高频标签和低频标签。超高频标签的数据传输速度最快,作用范围最大,穿透力弱,适合应用于对速度要求高、环境空旷的场所,如大型货仓。高频标签的读写速度适中,价格便宜,一般应用在电子票证等环境。低频标签能耗低,对金属物体的穿透能力强,工作频串不受管制约束,选用于比较拥挤的场所。
        二、RFID技术创新应用思考
(一)信息检索与集成
所谓信息检索与集成,就是通过RFID技术,对目标范围内的信息进行识别检索、信息呈现、以及信息的智能化处理,这主要是利用RFID技术能够对无线射频识别进行近场数据阅读的功能来实现。在具体运用过程中,比较具有代表性的就是智能冰箱,智能冰箱的“智能”之处在于能够对并向实现智能化控制、对冰箱内储存的内容进行智能化识别和管理的一种冰箱。

而信息检索与集成的功能实现就是通过在冰箱内部嵌入RFID阅读模块,来对冰箱内部的食物信息进行读取,同时,通过内置的远程信息传输模块,客户能够通过智能终端比如手机、平板电脑等来实时了解冰箱内的食物信息,包括食物品种、食物的存放时间、食物的重量等等。而为了进一步提升用户的体验,在运用这一功能的过程中,冰箱制造厂家还可以在这一基础上嵌入一些人性化智能管理模块,比如为客户提供饮食禁忌、营养搭配建议等等。
而除了在冰箱上进行使用,其中这种技术还能够在其他很多领域得到有效的运用,比如在图书馆、在档案室等等。而RFID技术信息检索与集成功能的嵌入,不仅能够使得资源管理能够更加有序、清晰,同时也能够促进资源得到高效利用,实现资源管理的智能化、人性化。
(二)目标定位与追踪
目标定位与追踪功能就是运用RFID技术的信息读取和信息接收功能,来实现对目标对象的跟踪和定位。该功能目前在欧美一些国家的司法系统中已经得到了运用,比如在美国,对于监外执行的人员,能够利用依托RFID技术的人员精准定位管控系统,来实现对监控区域内目标人员的位置定位、活动轨迹记录,这样不仅有助于节省人工监控资源,还能够在有限的条件下对更大范围、更多人员实施定位和监控,减少相关违法行为的发生。这是一种比较典型的目标定位与追踪功能的使用案例,而实现这一功能的RFID定位方法不局限于一种,包括基于标签定位、基于阅读器定位、无收发器和混合方法等,都能够实现目标定位与追踪。这一技术,同样能够被创新运用于其他领域,比如在大型仓储物流体系中,可以实现对目标商品的跟踪和定位,实时掌握目标商品的位置、流通环节;还能够运用于煤矿或者一些其他复杂地貌作业的人员的位置定位等。而且这种方法相对GPS定位系统来说,成本较低,且可靠性更强。
(三)移动行为感知
移动行为感知主要是指运用RFID技术能够进行近场距离的数据识别的属性,来实现对目标移动行为感知和提示。比较典型的运用案例是一些特殊作业场所,在生产过程中,有一些区域(如吊车下面的位置)由于安全性、保密性等原因不允许人进入,通常只是张贴警示标志用于提醒、存在安全隐患。因此需要设计一种装置,当有人不小心踏入不安全区域,能够及时发现。而RFID技术则可以实现这一功能需求,通过在不安全区域内粘贴一定数量的RFID标签,阅读器可以实时不间断地扫描读取标签信息,利用人体对RFID信号的干扰,当标签不能被正常读取时,说明有人踏入了不安全区域,立即发出预警。
这种利用RFID移动行为感知的方法,是一种低成本、轻量级、实时提取移动行为信息的感知方案。这种应用模式的基本思想是RFID阅读器天线与标签之间通信的射频电磁场会受到人体的影响,因此移动目标在不需要附加RFID标签的前提下,通过特定物理空间拓扑上部署的标签阵列时,受干扰的标签返回信号会呈现一定规律,从而判断移动行为并挖掘移动轨迹。智能防盗、智能门禁也是基于这个原理。
结论
综上所述,RFID技术的发展和运用,是伴随着物联网发展所产生的重要科技发展成果,而RFID技术对于我们生产、生活所带来的积极作用,也使得RFID技术正受到越来越多的关注。未来随着RFID技术的不断发展,其运用领域将不断延伸、优势价值也将不断增加,因此,研究RFID技术的创新应用有着较大的意义。本文对此提出了相关思考,希望提供一些有益参考和借鉴。

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作者简介:吴俊(1985-06-18),男,籍贯:江苏靖江,学历:本科,职称:初级工程师,研究方向:电子标签的创新应用
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