第一篇:RFID电子封条在货物运输中的应用方案
RFID电子封条在货物运输中的应用方案
由于最近几年,企业内部的盗窃行为愈演愈烈,美国的专业机构发表数称,每年沃尔玛超市因为员工的监守自盗的损失超过几十亿美金。而在诸如运输、石油、矿山、化工、金融、海关、铁路、货柜、制药、外贸商检等行业,由于内部人员的过失而造成的损失不下几百亿美金,在此时,防止偷盗泄露就变成一件非常棘手的事情了。结合其他多种技术手段,电子封条能够实现在多个领域的验证运输货物完整性的先进应用。企业级的典型应用模式如下所示:
电子封条锁安装在车厢开关处,使用方法跟传统锁具差别不大,只是在发运前需要一个远距离阅读器的施封动作。驾驶室安装一个整合RFID和GPRS通讯模块的通讯箱(必要时可以加上GPS定位模块),用于跟电子封条锁保持通讯并实时发送封条锁状态信息至后台监控中心。电子封条锁和通讯盒都采用反暴力拆解报警技术:一旦这两款设备遭遇外来暴力拆解将主动发出报警信息至监控中心。具体运用流程如下:在始发地,发货方在装完运输货物后,用sLock-100锁上货柜门(按下插销),并用固定式或手持式阅读器发送一串经过加密的指令对其施封。施封成功后,封条锁会主动回馈一个信号,表示封条锁已经被成功封上。在货物的运输过程中,电子封条锁不停发送状态信号到通讯盒,通讯盒通过内置的GPRS模块将信息发送到后台监控中心。如果中途发生状态改变,则货主或者运输商可以第一时间收到报警信息并迅速采取相应措施,此时后台监控中心将完整了解该批货物的批次、数量、当班驾驶员和押运员,开锁时间等等,如果通讯盒加载了GPS模块,还能知晓开锁的地点,这对其采取相应的安全措施具有非常重要的意义。货物到达目的地以后,收货方根据接收到的开锁指令开锁(开锁指令由监控中心统一发送或者根据一个公用密钥体系在各个终端生成使用)。
北京旭航电子新技术有限公司开发了一套RFID智能电子封条管理软件,该系统包括客户终端系统和手持终端两部分;实现对智能一次性挂锁的各级签发和认证、对智能挂锁的安全管理,对操作人员的规范操作管理等功能;系统可以单机运行,也支持网络化操作,还可以也客户原有的系统相整合作为一个子系统嵌入到原有的管理系统中。
方案特点:
内嵌GPRS无线通讯模块,可以实时了解货物运输状况,第一时间获悉异常状况
高可靠性,工作温度-40℃~85℃,防水,防冲击。
高抗干扰:对现场各种干扰源无特殊要求,安装方便简单。
全球开放的ISM微波频段,无须申请和付费。
超低功耗:对人体更安全、更健康。
安装、维修方便,不必外接电源,产品安装设计已经考虑国内绝大多数的货柜、集装箱特点。锁体结构紧凑,外壳坚硬,不易遭到破坏。
是利用2.45G微波频段通讯,通讯速度极快,箱体移动速度在200公里/小时以下,均不受影响。
第二篇:RFID飞机维修中的应用
RFID技术在飞机维修中的应用
如果RFID应用于维修领域,航空公司的获益最显著。以查找氧气罐的维修记录为例,维修人员在飞机停场后便可立即进入客舱利用阅读器进行快速扫描,按照每个氧气罐的序列号查询其上一次维修记录,包括维修时间、维修类型。但目前,大多数情况下要想得到这些信息,需要等到飞机停场后逐个拆卸氧气罐,其中还涉及机舱顶部行李舱的拆装,这是一项非常耗时的工作。另外,维修人员有时还需要仔细搜查每个氧气罐的维修记录,因为有时很难查到。
RFID标签在航空维修领域的应用早在2005年就已开始,当年,美国联邦航空局颁布了有关被动式RFID装置的政策,该政策开启了RFID技术应用于飞机部件的大门。但是要深究其对维修业的潜在影响,还必须理解标签自身的含义以及它将为当前带来的理念。
RFID标签与识别型标签不同,识别型标签内存很小,通常仅为96比特,用于记录电子产品编码,而且其微型芯片也只保证可利用通信协议与阅读器传输信息即可。内存较大的RFID标签则是嵌在单片存储器中。目前有两种RFID标签类型可供选择;一是双记录标签,内存为1~8kB;二是多记录标签,内存为8~16kB。Tego公司认为,航空维修领域所使用的RFID标签一般需要8kB。RFID标签除了微型芯片还配有一个小型天线,数据传输主要通过超高频电波,无线电频率在北美为915MHz,在欧洲为865MHz。信息传输是双向的,阅读器也可以将最新的维修数据写入标签。RFID标签符合EPC全球第二代(Gen2)硬件标准,包括无线射频协议标准、标签与阅读设备的相关接口标准等。
内存大的RFID标签通常使用闪存(EEPROM)作为其内部存储技术,可存储数据长达5~10年。但Tego公司已经研发出了另一种可在150℃的环境下存储数据长达30年的新技术。Tego公司认为正是有了这项技术,RFID标签才能在航空业中得以推广和应用。
通常,部件的RFID标签最初包含的信息为OEM写入的新部件出厂时的一些数据,包括件号、功能描述、序列号等。随着部件在后续使用中维修次数的增多,维修数据更新和积累越来越多,则要求标签的内存越来越大。
部件OEM粘贴RFID标签的方法通常有三种,不同部件方法不同。例如,座椅架上的是粘在其背后,氧气罐上的则是用绳子系在其上,航电部件和发动机部件的标签则是使用铆接或螺接方式。空客推出的A350飞机中将使用Tego公司提供的双记录和多记录标签,覆盖范围包括350个零件编号,大约需要900个标签,甚至包括了起落架、可修复的发动机部件以及救生衣等耗材,这将会是存储式标签在空客产品中的首次应用。
粘贴RFID标签的具体流程为,Tego公司将标签直接供给部件供应商,然后由部件供应商将部件的出厂信息写入标签后交付给空客,空客接收部件时便可读取部件标签完成验收。Tego公司认为,将标签直接交付部件制造商有利于制造商为每个部件选择最适合的标签类型,以及最好的粘贴方式,并且可以根据标签的状况更改部件设计。更为重要的是,标签中要加载的部件出厂数据和数据交换标准本身就需要由部件OEM提供并制定。
空客已决定将RFID标签推广至其所有在产机型中,首先从座椅和救生衣入手。
RFID标签的价值在外场试验中也已得到证明。2008年,波音公司与日本航空公司、美国航空公司、新加坡航空公司合作就RFID的应用完成了多项案例研究,包括氧气罐、客舱顶棚、座椅及机组休息区。以检查氧气罐的有效期为例,在应用RFID标签后,检查时间由原来的6.5小时缩短至8.5分钟,节约了98%的时间,为机库、库存备件等资源的管控赢得了更大空间。
空客A350使用大容量内存RFID标签项目是航空维修领域一项重要里程碑。在2008年,空客公司提出了大容量内存RFID标签应用于A350飞机时寿件的要求,其中涉及罗克韦尔•柯林斯提供的30种航电部件。包括通信、导航和着陆有关的驾驶舱航电部件等,其上均要粘贴8KB内存容量的RFID标签。通过RFID标签,空客公司和罗克韦尔•柯林斯公司都将从此项应用中获益。当航电箱运送到装配线时,空客通过标签便可容易地识别并快速安装在正确的位置上。作为部件的OEM,罗克韦尔•柯林斯公司在维护航电部件时通过获取其标签中的精确信息可以更快速地识别故障,缩短排故时间。如果空客公司和罗克韦尔•柯林斯公司应用RFID标签能够成功,将带动更多的OEM和航空公司使用RFID标签。
在2011~2012年间,阿拉斯加航空公司也曾与波音公司合作,在其波音737机队中试验了波音商用航空服务公司的RFID集成型解决方案,而且获得了局方的认可,许多客户也产生了兴趣,但在推广应用过程中并不积极,导致丧失了良机,迫使波音商用航空服务部将此项目在一年前撤销,继续等待市场需求的发展。
罗克韦尔•柯林斯公司认为,当时波音公司并没有提出其大容量内存RFID标签存在的一些问题,而且阿拉斯加航空也没有提出。直至2008年,空客提出要求时,许多问题才浮出水面。例如,当时波音试验所用的阅读器技术尚未成熟,存在着许多可靠性问题。而且当时的阅读器供应商数量非常有限,也可以说,这项技术真正的成长是在最近两年。当然,最重要的推手是2013年航空运输协会(ATA)SPEC2000标准,推动了大容量存储RFID的实施,使其成为了一种电子商务工具。
美国西南航空公司的报告称,尽管其没有计划将大容量内存RFID标签作为一种维修新方法引入,但其企业资源计划(ERP)正在考虑通过RFID技术将原有标签升级。当然,美国西南航空公司依然很谨慎,因为在使用RFID技术时,应确保其数据的高度完整性。这对于美国西南航空公司而言,意味着数据收集准确度超过99%,为达到这一标准则必须重建新的IT基础设施。而且,当新一代维修企业ERP变得非常成熟,可以确保近100%的数据完整性时,航空公司将面临从原有ERP到新一代ERP系统的巨大转变。
应用大容量内存RFID或者其他自动数据采集流程将给传统维修企业ERP系统的数据接口问题带来严峻挑战。因为在传统的ERP系统中没有规定大容量内存RFID标签的数据类型和适用范围。很多集成的工作将是维修企业ERP下一步的升级工作,但其投资回报可能会成为问题,因为有的航空公司本打算在5年或者更长时间后才考虑升级其维修ERP系统。
第三篇:RFID在马拉松比赛中的应用
纽约马拉松赛提供增强的RFID应用程序
在2011年的纽约马拉松比赛上,将会出现一款叫iMapMyRUN的新程序,它把智能软件和社交网络整合起来,为观众带来不一样的增强体验。这款新程序会整合RFID和GPS感应器的数据,提供跑步选手整个跑道上的实时进展。
为了将这项技术应用到现实比赛中,赛事的组织者,纽约道路跑步者(NYRR)将与位于德州奥斯丁市的MapMyFitness公司合作,该公司负责提供MapMyRun软件,此软件能与赛事现行的Chrono Track Systems所提供的RFID系统配合,将读取到的RFID信息和观众及参赛者的手机发出的GPS信号相结合,从而定位参赛者的具体位置。将这两种技术融入应用后,赛事组织者可以通过MapMyFitness公司提供的这款应用软件来供装有苹果和安卓系统的手机用户购买。通过使用这款软件,参赛者可以了解到其在比赛中的实时进展,并且参赛者的亲朋好友也可以实时定位其具体位置,更好的为其加油鼓劲。观众们还可以欣赏到运动员们跑过某个记录点的图片和影像。
纽约马拉松赛在前两年就开始使用RFID技术来追踪选手在经过某个特定地点的图像。大约46,000名选手在到赛会报道时每人会得到一件号码布,号码布内嵌有一枚Chrono Track B-Tag芯片,为EPC Gen 2无源超高频标签。比赛时,在起点、终点还有赛道旁放置的约85台Impinj阅读器在选手经过时就能读取其中的UID。Impinj公司负责生产芯片和设计天线。
过去几年,纽约道路跑步者(NYRR)都选用能附在选手的鞋带上的Chrono Track D-Tag标签。
不过由于种种原因,赛会组织者今年选择了能内嵌于选手胸前号码布中的B-Tag标签。据赛事组委会副主席Kenneth Winell称,新标签能提供更精确的时间记录,不仅如此,选手们普遍反映B-Tag标签比D-tag标签更小,更易于携带,且由于B-Tag标签的可回收性,造成对环境的影响也更小。据Robin Thurstond, MapMyFitness公司的创始人兼CEO介绍,每当有选手经过赛道中的读取点时,该选手的UID就会被读取并发送至MapMyFitness的服务器上,随后服务器会将该选手的实时地点和比赛时间的信息发布到MapMyRun的网站上。
Impinj公司设计的天线横穿跑道,由特制的装饰将其保护。
RFID定制专属互动
录制影片、上传照片,早已经是互动活动的套路了。Asics运用RFID技术,把老伎俩玩出新花样。
在营销领域,RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术应用得越来越广。在超市,宝洁和雅诗兰黛利用RFID向顾客介绍产品信息,借助此方式增加购物的乐趣。
录制影片、上传照片、写祝福的话,早已经是互动活动的套路了。近期,Asics运用RFID技术,把老伎俩玩出新花样。
创办于1970年的纽约马拉松比赛,其声誉仅次于波士顿,每年11月初举行,参赛者最多超过10万人,通过纽约大吊桥时连桥身都震动,场面非常壮观。不过,不论比赛声势有多浩大,最后的赢家只有一个,大部分运动员都是默默参与,缺少公众的关注。
去年的纽约马拉松共有来自42个国家的45000人参加,Asics为他们设计了一项贴心的服务。当运动员在漫长的42公里赛道上挥汗如雨、精疲力竭而想放弃的时候,他们的家人或朋友会突然出现在路旁的大屏幕上,对着运动员说:“xxx我们爱你!加油!”
在这个名为“支持你的马拉松英雄(Support YourMarathoner)”活动中,消费者可以提前用电脑摄像头录制视频、拍照并撰写感人文字,为自己心中的“马拉松英雄”加油打气。除此之外,活动当天Asics在现场设置了工作区域,参与者可以现场录制。随后,这些感人的视频、照片或文字会在正确的时间、正确的地点传达至正确的人。如何做到?
答案就在RFID。比赛前,运动员获得一个属于自己的独一无二的号码,以及一个绑在鞋子上的RFID标签,用以识别身份。当运动员跑过路上设置的某个RFID接收器时,就会触发路旁的大屏幕,播放专属于他(她)的影片。同时,未能到现场的消费者可以通过RFID接收器,追踪参赛的朋友已经跑到哪了,随时在社交网络上更新、谈论比赛,实现活动的二次传播。
Asics这次活动共收到来自17个国家、送给超过7000位英雄的祝福信息。在崇尚个性定制的时代,品牌若能为消费者提供专属的互动体验,自然可以俘获大家的心。
第四篇:RFID基础知识与典型应用方案
RFID基础知识与典型应用
一、何为RFID?
在20世纪中,无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。经过数十年的发展,如今,RFID技术理论日趋成熟,产品种类也越来越丰富。
从概念上来说,RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据信息。利用射频方式进行非接触双向通信,达到识别目的并交换数据。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
1、RFID组成
RFID领域应用最为广泛的一个标准是EPC标准,它将RFID系统分成了四个层次,包括物理层、中间层、网络层和应用层。
物理层是整个系统的物理环境构造,包括标签、天线、读写器、传感器、仪器仪表等硬件设备。
中间层是信息采集的中间件和应用程序接口,负责对读卡器所采集到的标签中的信息进行简单的预处理,然后将信息传送到网络层或应用层的数据接口。
网络层是系统内部以及系统间的数据联系纽带,各种信息在其上交互传递。
应用层则是EPC后端软件及企业应用系统。在明晰的系统层次上,EPC标准还统一了数据的报文格式,并规范了输出传输流程。这样,RFID系统的部署就会变的严谨有序。
通常我们所说的RFID产品处于物理层,其最基本的组成部分包括:
◆ 射频标签(或称射频卡、应答器等)
射频标签也可称作射频卡,它由耦合元件及芯片组成,含有物品唯一的标识体系,包含著一系列的数据和信息,比如产地,日期代码和其他关键的信息等,这些信息储存在一个小的硅片中,利用阅读器,可以及时方便的了解精确的信息。射频标签能储存从512字节到4兆不等的数据,由系统的应用和相应的标准决定,射频标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理等。
按照不同的方式,射频卡有以下几种分类:
表1.射频标签的分类
◆ 射频阅读器
在RFID系统中,信号接收设备一般叫做阅读器(或读卡器)。阅读器的基本功能就是提 供与标签进行数据传输的接口,读取(有时还可以写入)标签信息的设备。在RFID相关产品中,读卡器的含金量是最高的,因为它是半导体技术、射频技术、高效解码算法等多种技术的集合。
阅读器从外形上大体上可分为手持式或固定式,从工作方式来看,阅读器种类也非常的繁多,按工作频率可分为超高频、高频、低频阅读器,通常低频阅读器的读写距离则不超过0.5米,高频阅读器的读写距离约为1m,超高频阅读器读写距离通常在1~10米,而读卡器的读写距离通常还会受到环境干扰以及读卡器的稳定性等影响而有所改变,此外,若采用有源标签,则读取距离可达到100米。按配置可分为带CPU、预装操作系统的PAD阅读器与普通阅读器;按传输方式可分为无线或者是有线阅读器等。
◆ 射频天线
射频天线主要用来在标签和读取器间传递射频信号。RFID系统中包括两类天线,一类是RFID标签上的天线,和RFID标签集成为一体;另一类是读写器天线,既可以内置于读写器中,也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端口相连。目前的天线产品多采用收发分离技术来实现发射和接收功能的集成。天线在RFID系统中的重要性往往被人们所忽视,在实际应用中,天线设计参数是影响RFID系统识别范围的主要因素。高性能的天线不仅要求具有良好的阻抗匹配特性,还需要根据应用环境的特点对方向特性、极化特性和频率特性等进行专门设计。在选择天线的时候的主要考虑:天线的类型;天线的阻抗等。
2、RFID工作原理
简而言之,在工作时,RFID读写器通过天线持续发送出一定频率的信号,当RFID标签进入磁场时,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);随后读写器读取信息并解码后,将数据传输到中央信息系统进行有关的数据处理。
图1.RFID组成及工作原理
3、RFID应用的领域
表2.RFID领域及应用
二、RFID在我国发展应用之现状
RFID技术在国外得到了飞速的发展,据ABI公司根据预测,预计到2013年全球RFID规模将达到98亿美元,2003-2013年均复合增长率为19%。在我国,在RFID技术与应用的标准化研究工作上已有一定基础,2006年6月9日,科技部等十五部委制定出台了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》;此外,依据ISO/IEC 15693系列标准已经基本完成国家标准的起草工作;参照ISO/IEC 18000系列标准制定国家标准的工作已列入国家标准制订计划。
但是,相较于欧美等发达国家或地区,我国在RFID产业上发展较晚并较为落后。在超高频RFID方面,产品的核心技术基本掌握在国外公司的手中,国外公司占有绝对的优势;不过,在低频领域,我国由于发展较早,技术较为成熟,产品应用广泛,已具有了与国外产品一决高下的能力,在市场上处于完全竞争状况。另外,国内低频读写器生产加工技术非常完善,生产经营的企业很多,也有较为成熟的解决方案。
应用方面,在交通、物流、防伪、制造、零售、煤矿等等行业,都有RFID技术的身影,虽然某些应用还不是特别的完善,但在国家的大力扶持与推进下,RFID技术在我国将会全面开花,得到更多、更完善的应用。
三、RFID能为制造企业带来什么?
在制造业,RFID,归根结底,可以看做一种数据采集方式,而目前很多制造企业已经采用了条码技术来进行数据的采集,并结合MES、ERP等信息化软件,对企业的生产过程进行有效管理。而很多企业不禁会问,既然条码应用已十分的成熟广泛,为什么还要使用RFID技术呢? RFID技术,实时数据采集的必要手段
传统企业在数据采集时通常使用条码标签,但条码标签受到一定的局限性,在识别速度、读取精度、使用环境等方面存在种种限制,关键在于,数据采集后并不能实时的反馈到相关人员。而RFID技术通过电子标签与阅读器之间的射频通信,能快速的识别目标对象并且获取其包含数据,将生产现场信息及时准确的采集,赋予企业相关的跟踪能力和实时控制能力,减少人为错误,帮助企业在实际提高效率和利润的同时能够满足客户的需要和法规要求。
RFID数据采集方式能为制造企业带来的便利:
1)在及时采集各个加工工序的人员与工时信息的基础上,可以获取准确的实际生产成本信息。2)通过及时反馈加工质量和设备信息,可以实现整个车间生产过程的可视化,从而实现制造过程的可追溯。
3)RFID技术为及时准确采集车间信息,实现“实时”企业,提供了经济有效的解决方案。
表3.RFID与传统条码采集方式之比较
四、制造企业如何正确的选择和使用RFID?
纵然RFID技术有着许多的优点,但面对RFID,企业必须有清醒的认识,仅凭头脑发热便如同一窝蜂的上ERP等信息化软件一样,得不偿失。
在制造企业,RFID技术通常能很好的应用于生产管理、员工管理、仓储管理、物流管理、质量管理等环节,结合MES等信息化系统,实现实时的控制管理。但由于RFID厂商的参差不齐,或者企业对于RFID概念的理解偏差,在某些企业,RFID应用也走进了种种误区。以下,将为您剖析,何种RFID解决方案才是您的企业最需要的呢?
1、有线 or 无线?
RFID无线射频识别技术,顾名思义,RFID数据的采集,是通过无线的识别进行的,RFID标签通常附着于物料、生产设备、员工、以及需要采集的物体上,读卡器对标签上的数据进行识别,而识别之后如何实时的传输给生产管理软件比如MES系统,则需要在企业内部进行网络的部属。如上文所说,读卡器可通常分为手持式与固定式,有线读卡器与无线读卡器。手持式的读卡器通常是无线的,固定式的读卡器则有无线与有线两种可选,这时,就需要企业根据自己的需求进行选择。
◆ 基于有线局域网的RFID解决方案:
图2.基于有线局域网的RFID解决方案
在该解决方案下,企业可利用现有的有线局域网,将有线读卡器布置于设置好的位置,读取数据通过TCP/IP组网方式,通过交换机连接计算机进行数据交互。有线网络可与公司的局域网融为一体,其优点是可以使用公司成熟的网络,读卡器与中间件之间进行有线通信,数据传输稳定可靠、反应迅速,并且没有距离的限制。而这种方案的缺点在于:布线较为繁琐,可能会影响工作环境的美观,并且在某些特殊的制造场合,并不适合大量的走线。这种方案通常适合于公司有线网络方便布置的,工位固定,读卡器使用量大、跨地域的纺织、服装、玩具等劳动密集型制造行业。
◆ 基于无线局域网的RFID解决方案:
基于无线局域网的方案,即RFID设备通过接在计算机上的无线基站以无线通信的方式和计算机进行通信。无线读卡器阅读RFID卡片上的数据信息后,通过无线基站,将数据信息上传到中间件,中间件通过存储过程与数据库进行数据交互。对于无线组网方式来说,优点在于读卡器与中间件所在的电脑组网布置灵活,省去布线的麻烦,并且技术成熟、网络容量大,施工快速。相应的,无线组网方式的缺点在于读卡器与中间件之间具有一定距离限制,并且在某些车间环境下易受其他无线信号的干扰,因此,采用无线组网方式的RFID解决方案适用范围虽然比较大,但更适合于其他无线信号干扰少,对工作环境整洁程度要求高的制造企业。
图3.基于无线局域网的RFID解决方案
对于无线组网方式,目前的解决方案也存在两种,一种是基于WiFi技术的,另一种是基于Zigbee技术。
WiFi即无线局域网,基于802.11a/b/g/n等协议,也是目前最常见的无线通信技术。ZigBee是国际标准的工业级网络,基于IEEE 802.15.4协议。是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/928MHz的无线通信技术。简单的说,Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信,这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立。
表4.Wifi与Zigbee技术对比
二者相比,ZigBee的特点是低功耗、高可靠性、强抗干扰性,布网容易,通过无线中继器可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍,因此从小空间到大空间、从简单空间环境到复杂空间环境的场合都可以使用。但相比于WiFi技术,Zigbee是定位于低传输速率的应用,因此Zigbee显然不适合于高速上网、大文件下载等场合,更适合某些数据传输量不大的制造企业。制造企业可根据企业的实际情况进行选择。
2、RFID在不同环节的使用选择
以上谈了许多关于RFID的技术与适用场合,那么RFID是如何在企业中得到应用的呢?
图4.RFID在制造业生产过程中的应用
◆ 生产管理:生产环节是制造企业重中之重,生产过程的可控是制造企业进行库存管理、质量管理、员工管理、财务管理等环节的前提,生产过程中的实时数据也是构建实时企业必不可少的关键。在生产管理过程中部署RFID系统,及时的采集生产信息,是获取实时数据的关键。采用条码方式采集生产现场的数据在手工计件的基础上提高了企业的信息化水平,但条码统计信息无法实时,待数据输入至少滞后半天到一天的时间,其次,条码的信息容量有限,无法监测每个工序的情况,无法反应每个员工的生产情况,责任不能落实到个人,质量管理无法落实到实处,再次,条码对应用环境的要求高,许多场合下并不适用。因此,采用RFID技术来进行生产数据的采集是有效的解决方案。
图5.RFID结合MES进行生产管理
在生产车间,企业可依据生产过程以及关键工位布置合适的数据采集点,安装好读写器,根据生产任务单,将产品的生产过程信息和产品的型号、完成时间等产品信息写入电子标签,附着在在制品框上,随着生产过程流动,来指导整个生产过程。在关键工位对数据进行读取,配合电子看板等在车间实时显示加工状况,结合ERP、MES等信息化系统,对生产过程进行全方位的管理。同时,对物料以及员工的识别管理,能帮助企业对产品的质量进行管理追溯,出现问题时可以准确的定位到生产责任人,降低企业产品瑕疵率,也可促进售后维修服务的管理。若同一批产品工序相同,可采用只读标签,在制品变成成品下线后,标签可以回收继续使用,当然,企业也可根据实际情况,选择可擦写标签。通常来说,劳动密集型企业,生产过程中的电子标签可选用低频无源只读标签,价格低廉,并且相比打印条码方式,成本能得到很大程度的降低。对于工序复杂的制造企业,RFID标签及读卡器的选择,应结合其他信息化系统,对企业生产流程进行分析后,再来决定,手持式和固定式读卡器结合,超高频的RFID系统目前在我国大多应用在机械以及汽车等行业。
◆ 员工管理:对于员工管理,比如在服装、玩具等制造企业,可以为每位员工配发识别卡,应用于考勤以及生产过程管理,对物料以及工作流程实时的加工数据采集能方便管理人员了解目前员工的生产工作状态,并且,可以根据员工的加工情况,对成品进行追溯跟踪,工时统计及产品质量的跟踪可以更好的方便企业对员工的绩效情况进行管理。在员工管理过程中,可根据企业的实际需要来选择RFID卡的性质,低成本的低频无源卡往往更适合于员工管理。
◆ 仓储管理:在企业的仓储管理过程中,RFID技术能发挥极大的作用,以往,仓储管理系统通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式来进行。但是条码的易复制、不防污、不防潮等特点,和人工书写单据的繁琐性,容易造成人为损失,另外,条码数据采集后,需要再次将数据录入到电脑,不能及时反馈仓库的最新动态,这使得许多制造企业在仓储管理时始终存在着缺陷。企业在引入RFID系统后,可以在RFID标签中写入货物的名称、日期、存放位置等各类信息,并贴在每个物品的包装上或托盘上。这样,读卡器能搞清楚的扫描到托盘上货品的信息,并可以及时的将仓储物流信息反馈到生产加工,指导生产。在仓储管理的过程中,企业应选择手持式的读卡器,通过无线方式与中间件进行连接,上传至电脑及时获取最新的仓储情况,手持式的读卡器不受人员以及地理位置的限制,具有小型化、便携、使用灵活等特点,目前市场上也有许多带PDA的手持式读卡器供选择,带PDA手持式读卡器具备CPU以及操作系统,数据采集完成后可直接显示在液晶屏幕上,或存储于PDA中,通过无线方式传输到后端系统平台,某些读卡器还可以对电子标签进行数据写入,功能十分强大。
对于某些小型的制造企业,可以选择工作在低频的RFID系统,读写距离较短,技术成熟,并且价格便宜,但对于大型的制造企业,工作在低频的RFID系统将无法满足企业的要求,应选择工作在高频及超高频,能读取中长距离的读卡器。
◆ 物流管理:企业物流方面,是RFID系统应用最多的领域,制造企业内物流可大体上分为供应链物流与生产系统物流两部分,在企业原材料的采购以及货物入库的过程中,通过在货物或者货箱上面安装RFID标签,阅读器自动识别标签中的数据,不需要打开货物,便知道里面货物的情况,甚至不需要停留,就可以直接完成验收工作,同时将数据记录至数据库,修改系统中的相关数据,完成物料的入库,大大提高工作效率。在入库的过程中,RFID数据管理系统还会根据标签所标识的货物的体积、大小和类别等,自动的选定库位,将信息返回到入库人员,对货物进行入库存放。结合仓储管理过程,对货物进行准确及时的动态管理。帮助企业减少库存积压,降低运营成本。在此过程中,可以设置超高频的RFID系统来进行管理。
在生产系统物流方面,根据生产任务单,利用RFID技术,快速选取物料出库,更新系统中相关的数据,同时,在生产物料上附着标识这物料信息的电子标签,跟随物料进入生产流程中的每道工序。通过各工位设置好的读写器阅读标签信息,依次行进,减少错误率。在工序完成后,某些劳动密集型的企业,RFID标签后还可以回收进行再利用,节约以往打印条码打印的成本。
在生产系统的物流过程中,RFID标签可根据企业实际情况设置,RFID读卡器也可按企业实际情况选取。
3、企业应用误区
目前,RFID虽已在许多企业得到了应用,并且有着不错的发展,但还存在着十分巨大的挑战,RFID是提升企业效率的手段,但不是必然的选择,在某些情况下,RFID更适合企业信息化水平应用较高的企业。
同时,随着RFID系统在企业得到越来越多的应用,也存在着一些误区,比如,某企业使用RFID技术对生产过程的追踪控制,使用RFID标签标识物料以及跟踪产品的整个生产流程,结合MES以及电子看板进行生产过程的远程控制,质量管理,工位协调等工作,从而实现产品整个生命周期的有效管理及可控,整个RFID方案设计完整,但是,在实际操作中,在生产线布置了工作在2.45G的超高频RFID系统,使用超高频的RFID卡以及读卡器,而其生产线的数据并不需要长距离的读写,这样就会造成资源的浪费,同时带来成本的增加。
此外,某些企业在上信息化系统时一味求好,喜欢追求国际名厂产品,购买许多带有CPU和操作系统的高配读卡器应用在条码的读写过程中,而这种读卡器,硬件配置极高,且在高频领域,核心技术以及市场大多被国外知名公司占有,导致了读卡器的价格高昂,甚至是国产产品的几十倍。对于企业来说,部署整个企业的RFID系统,这将带来一笔巨额的投资,以及杀鸡用牛刀般的大材小用。
目前,虽然RFID技术发展迅猛,但与条码相比,由于成本、使用环境、技术标准等方面的限制,在一段时间内,还不能取代条码的应用,尽管RFID技术具有很多的优势,但RFID的优势主要建立在信息的采集以及信息共享上,并非所有的RFID实施案例都获得了成功,企业选择时尤其应该慎重。
1)读取精度。RFID标签主要附着在物料托盘和货品集装箱上,但是在某些行业,比如电子制造企业,元器件众多,在生产的快速流转中如何能保证每个标签都能被读取,这是一个函待解决的问题。2)环境影响。受到车间环境影响,在电磁环境复杂,干扰严重的企业,RFID电子标签的正确读写,也是一个很大的问题,企业若想实施RFID,需要对在车间进行测试,这样又会影响到生产的顺利进行。3)实施模式。RFID系统的实施没有通用的模式可以照搬,不同行业具有不同的应用点和应用需求,除了极少的行业,并没有完整的针对行业具体特征的合适的RFID应用模式和框架,企业选择和实施时缺乏具有普遍指导意义的基本准则和规范。
4)实施成本。从成本来看,目前标签的成本仍是偏高,尤其对于制造行业,什么材料什么工序采用RFID系统也是一个重要的问题,并不是一言两语可以说尽,需要进行严密的计划。
5)对业务流程的冲击。适应过程企业选择实施RFID后,对企业业务流程,也会带来一定的影响,RFID技术使得企业管理理念得到创新,企业中很多原本分离的工作实现了功能整合和重组,必然会导致企业业务流程的重组,企业是否能适应这个过程又是一个问题。
6)数据安全。RFID的应用,隐私和安全问题十分重要。RFID标准体系关系到物品信息控制权和RFID产业控制权,RFID技术要得到广泛的应用和推广制定符合中国国情、具有自主知识产权的RFID标准体系显得特别重要,目前我国已开始相关标准的制定,相信不久的未来,以上问题也会得到逐步的解决。
总的来说,采用RFID技术结合条码,在一段时间内,将会成为企业首选的数据采集解决方案。
第五篇:RFID电子锁和RFID高保封条在货物运输安全实时监控中的应用
RFID电子锁和RFID高保封条在货物运输安全实时监控中的应用
北京旭航电子新技术有限公司研发和生产的RFID电子锁和RFID高保封条,基于
2.4GHZ有源RFID技术,运用国际先进的安全密码算法和数字签名技术,符合ISO14443、ISO15693等国际标准,能够记录业务数据,能够记录开关信息,能够记录车厢或者其他硬包装是否曾经被偷偷打开,并且能够在被非法开启的时候自动报警的,开关需要验证,是保证物流完整性和责任划分的有效手段; 可以有效提高企业物流安全、信息化、智能化程度。可广泛应用水电表、煤气表、加油机、出租车计算器、特种仪表等各种量具、衡具以及包裹、物流等物品的数字化施封。电子封条能够实现对于货柜的自动识别,将货物运输中的相关信息记录到箱体的电子标签中,成为货物运输信息的载体,在运输过程中实行货物状态和运输信息的有效监控和实时管理。一旦电子封条遭到破坏,将会反映给计算机监控系统。
一般电子封条采取的是物理封条与RFID组件的混合形式,大多数电子封条也同样用到被动式的和主动式RFID技术。被动式电子封条的主要特点是:使用距离短、成本低、一次性。由于被动式封条不能提供持续的电力来检测封条的状态,所以它们也不能检测和记录损害行为发生的时间,而仅仅只能在通过装有阅读装备的供应链节点时提供它们完整与否的信息。这种技术在使用重型金属门的货车上与车载计算机的通信出现了严重问题,而且司机操作这种电子封条的业务流程往往会耗费几分钟的时间,这会让有些司机觉得过于烦琐,从而使其应用拓展速度受到严重限制。被动式封条是美国在“9.11事件”前首选的防止偷盗的安全解决方案,自“9.11”恐怖事件后,为防止恐怖组织利用船舶携带大规模毁灭性武器或恐怖分子进入美国,美国政府不断强化其港口和航运的保安措施。CSI(集装箱安全协议)就是美国政府基于此项考虑而出台的一项措施。根据协议,美方对来自CSI对应港口的货柜实行优检,强烈刺激了电子封条技术的迅猛发展。主动式封条因其更强的安全性能使得它在“9.11事件”后得到更多的使用需求和推广。主动式封条在结合GPS技术以后,能在集装箱状态发生变化时实时将状态变化发生的时间、地点以及周围的环境信息传输到货主或管理人员的机器上去。更有一些主动式电子封条能够在损害行为发生时提供即时求救信号。从长远来看,主动式电子封条提高了集装箱运输的安全程度和透明度,将使综合运输成本大幅降低。而且随着技术的成熟、成本的降低,主动式电子封条技术的正越来越为更广泛的货物运输安全领域采用。
凭借在有源RFID技术领域的深厚基础,北京旭航电子新技术有限公司推出了结合GPRS技术的新一代能重复使用的RFID电子锁和RFID高保封条的功能与性能均大大超越了传统防伪手段,可施封在被保护商品和各类装置上。电子封条锁通过电脑管理系统可对注册、发行、查验、启封、复用、注销等环节实施严密的监管,从根本上解决了传统防伪器材如铅封、塑胶封、金属封、锁扣封、粘贴封等易被仿制、非法替换、真伪监别困难、难管理等问题。