RFID在生产线上
通话很便宜，但射频识别系统和标签仍然相对昂贵。如果标签是在接近每个项目的基础上应用的，并且它们没有被重用，这尤其正确。因此，当沃尔玛在2003年6月告诉它的前100家供应商，它希望在2005年1月之前，所有运往配送中心的箱子和托盘上都有RFID标签时，许多供应商开始拍手叫好。
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通话很便宜，但射频识别系统和标签仍然相对昂贵。如果标签是在接近每个项目的基础上应用的，并且它们没有被重用，这尤其正确。因此，当沃尔玛在2003年6月告诉其前100家供应商，它希望在2005年1月之前在所有运往配送中心的箱子和托盘上安装RFID标签时，许多供应商开始拍打、运输，并寻求增加投资回报率(ROI)和降低成本的方法。
韦尔斯乳业(Wells ' Dairy)是前100名供应商之一，该公司为沃尔玛(Wal-Mart)提供蓝兔冰淇淋和新奇物品。据Wells报道，它是美国最大的家族乳业公司，拥有世界上最大的冰淇淋生产设施，位于弗吉尼亚州的LeMars，每周可以工作160个小时。
虽然许多供应商试图在发货前添加标签来遵守新的RFID规则，但富国公司决定通过在生产过程的早期实施RFID系统来寻求效益和节约。韦尔斯的过程控制经理布拉德·加勒斯(Brad Galles)在2004年年中开始与该乳业的自动化供应商罗克韦尔自动化公司(Rockwell automation)合作开展一个试点项目。他们内部开发的解决方案使用Allen-Bradley 1756 EWEB模块用于ControlLogix，以处理来自Alien Technology的RFID阅读器和915 mhz, 96位Squiggly标签的数据(见左侧插图)。
这些RFID标签由天线读取器写入，然后以每分钟30箱的速度应用到每个两桶包装上。在箱子被快速冷冻并最终运输的过程中，标签最多要再次读取四次。RFID系统将信息传递回井的控制架构，并在公司的企业网络中共享。加勒斯解释说，如果采用典型的“打板发货”系统，富国银行将不得不手动重新包装和重新装托盘，这将增加劳动力成本。
加勒斯说:“从一开始，我们就把RFID技术的实施视为一种催化剂，可以改变流程，提高业务绩效。”“一旦收集到数据，就可以用来改善库存跟踪;自动化我们的许多质量控制和库存流程;简化我们的数据收集过程。Wells补充说，它的RFID系统解放了工作人员;帮助提高冰箱计数的准确性;减少误运托盘;并将手动调节的需求降至最低。
奶牛场和罗克韦尔增加了RFID系统提供的许多效率，这得益于标签背后的数据处理能力。例如，奶牛场的每个RFID标签都连接到一个数据库，该数据库保存了每箱冰淇淋的生产属性，包括生产时间、批次标识和生产线。这使得作业人员可以准确地知道每个标签是什么时候应用的，以及托盘是从哪一批开始的。
本质上，RFID标签的识别数据的复杂性可以帮助用户数据库中的物理状态和环境数据，证明已经发生了工艺更改或已通过测试，并使决策和驱动能够进一步提高质量。
加勒斯说:“RFID的价值在于它能够通过提高工厂的能见度来增加价值，这是通过收集数据的方式来实现的，这种方式与我们现有的设备兼容。”“为了实现投资价值最大化，对我们来说，使用与现有流程相同的ControlLogix平台设计RFID系统非常重要。”
RFID基础知识
当然，RFID标签不需要视线，可以处理更多的数据，而且比无处不在、成本更低的条形码更强大。而且，RFID比传统的无线电发射器和其他无线技术更便宜。
尽管如此，就目前应用而言，RFID主要用于识别、材料处理和其他形式的文件。这可能满足了沃尔玛和美国国防部(DoD)最近关于安装RFID系统的指令，但它也引发了巨大的炒作，面对报道的实施障碍和可疑的投资回报率，这种炒作已经被推迟和/或缩减。
因此，像往常一样，这取决于用户评估他们的应用程序，确认他们的需求，了解RFID功能和成本，然后决定RFID是否是一种值得的方式来提高他们的效率，帮助决策制定，改善质量控制，提高生产力，或者选择条形码、无线电发射机或硬线网络是最合适的。
条形码时看到虽然眼中的数据采集系统,一个RFID标签是听见尽管它的“耳朵”,可以通过它跟“的声音,“这只是一个更好的方法来控制和供应链的可见性,”比尔·阿诺德说,欧姆龙电子有限责任公司。”而条码只有14 - 16位数,RFID允许96年到256年数字在每个标签,它允许一定程度的独特性,可以识别产品的转变,机器,和运营商,他们。
RFID标签可以是只读、写一次读多次(WORM)、读写、天线/阅读器被动读取或主动发送信号(通常由电池辅助)。
“RFID本质上是一种自动数据收集技术，而不是一种控制技术，但它可以集成到控制系统中，因为它可以读取和写入这些系统，”ArnoldSo补充道，条形码可以帮助跟踪物品，RFID可以跟踪和记录事件、参数和测量。这种存储数据的能力，在恶劣的条件下生存，并被写入使RFID比条形码更强大，比无线电发射机更便宜。这意味着用户可以更快地做出决定并进行更改，比如如果某件商品没有通过某些测试标准，用户可以更快地找到它。”
欧姆龙的125 mhz RFID标签和V700 RFID阅读器最近与Intermec条形码系统结合，由系统集成商SMS集团安装，以简化位于印第安纳州的Total Interior Systems-America (TISA)的汽车座椅制造和可追溯性，该公司为附近的丰田工厂提供小型货车座椅。“在这种情况下，RFID标签被用来补充现有的条形码。SMS的自动化和数据收集经理迈克•迪尔(Mike Deal)说，其中一种并没有取代另一种。“这些标签为TISA的准时制(JIT)和准时制(JIS)系统提供了完全的可追溯性，该系统预先分配了每个座位的规格和位置。”
Deal补充说，TISA的输送机由plc和SMS定制的核心中间件控制，该中间件通过欧姆龙的读取器访问标签数据。该中间件还可以与TISA的plc及其ERP系统进行通信。由于TISA的标签在RFID集成商所说的“闭环”中被重复使用，该系统可以实现持续的JIS验证，据报道在六个月内实现了投资回报率。
欧姆龙报告说，其最新发布的RFID工具包中包含的RFID阅读器、软件和打印机可以帮助用户实现一个手动的、符合标准的RFID系统，价格为1.2万美元至1.5万美元，而不是传统系统通常的20万美元。
闭环到开环
与传统的无线电发射器类似，RFID标签在历史上是砖大小的设备，成本约为100美元，通常用于苛刻的工业应用，并且功能更强，例如具有更长的范围。倍加富智能系统经理赫尔格•霍尼斯(Helge Hornis)说:“从历史上看，存储在RFID标签上的读写数据还允许用户建造起孤岛功能的机器，因为标签保留了食谱和其他过程数据。”“当互联网和以太网开始出现时，用户开始运行带有较小内存标签的应用程序，这些应用程序与中央数据库和企业系统相连。”
| 在典型的RFID场景中，读取器/收发器的电磁场激发标签的电路，从而产生足够的能量在它们之间交换数据。然后，数据可以通过控制器中继，并根据需要转发到plc、pc和数据库。 |
尽管这些标签已经缩小到cookie大小，成本也下降到几美元或更少，但在闭环应用程序中，这些标签仍然被重用数百次，降低了初始实现成本。它们通常被用来追踪昂贵的物品，比如汽车底盘和零部件，这也有助于使它们在经济上有价值。
西门子能源与自动化工厂自动化传感器业务经理亚历克•斯图布勒(Alec Stuebler)说:“传统RFID标签的工作原理几乎就像一个扩展硬盘，用户可以在标签上读写有关需要达到的质量指标的所有数据。”“例如，RFID标签可以帮助确认在汽车组装过程中测量扭矩的工具符合预定义的测量值，然后允许正在组装的部件进入下一个步骤。或者一个耐热标签可以帮助启动油漆过程，然后当它从250°C的烤箱中出来时验证质量。”
Steubler补充说，RFID标签的读取范围可以从工装应用中的平装标签的2mm到可以读取300米的2.4 GHz标签。内存大小可以从96-112字节到64 k字节，不过更多的内存可能需要额外的电源，比如电池，以保持内存的活动和访问。
RFID系统通常在三个主要频率下运行:低频，低于1mhz;高频，即13.56 mhz的全球科学仪器所需的通用频率;超高频(UHF)，超过800兆赫。超高频允许更长的范围和更低的成本，尽管据报道有一些干扰问题。
西门子计划在2005年8月推出Simatic RF 600和Simatic RF 300产品。据报道，这些900 mhz的系统能够实现3-5米的读取范围，将包括RFID标签、阅读器、天线和软件。
最近的技术进步已经将RFID标签缩小到几乎半导体芯片大小，小到可以插入条形码、其他标签或直接插入产品。它们通常被附加在越来越小的箱子和包上，而且是一次性的，这被称为“开环”应用程序。
尽管取得了这些进步，但无源RFID标签在大量使用时的成本通常为35-45美分，少量使用时的成本为75-80美分，而具有更多读取、写入、数据存储、范围和其他性能能力的有源RFID标签则高达85美分或更高。不幸的是，这仍然高于5-10美分的门槛，据报道，RFID标签必须达到使其在大多数主流、一次性、开环应用中具有经济可行性。
无源标签由少量射频能量提供动力，当它们进入RFID系统天线或阅读器周围的电磁场时，射频能量会激发它们。例如，13.56 Mhz标签允许高达1米的读数。一旦标签被充电，阅读器就可以与它交互，并将标签的数据传递给链接的控制器、PLC、PC或更高级别的企业系统。
干扰，安全性，健壮性
与任何无线技术类似，RFID也会受到干扰，尤其是在接近金属和液体时。物理障碍通常需要功能更强且成本更高的标签、读取器或其他定制方法。
简单的距离和物理读写限制通常可以防止未经授权的访问标签数据，而EPCglobal组织正在开发的新RFID Gen 2标准预计将解决这些持续存在的问题。Gen 1是已发布的EPCglobal标准，已被许多RFID开发人员使用。
据Impinj报道，该公司最近推出了一款完全集成的RFID Gen 2系统，其中包括完全兼容的Gen 2芯片、标签、标签、嵌体和读取器。
护航记忆系统公司(EMS)营销经理布拉德利•托德说:“条形码是判断零件是什么以及它要去哪里的最便宜的方法，但在许多制造环境中，比如烤漆炉、化学加工和肉类包装，条形码根本不起作用。”“RFID标签还可以在生产过程中通过将数据传递给其他标签来帮助企业资源规划(ERP)级别的决策。例如，在阿根廷的一个试验项目中，用于跟踪牲畜的标签可以将数据添加到工厂的ERP系统中，并将信息写入包装上的其他闭环标签或条形码。”
Todd补充说，丰田南非公司最近实施了其RFID车辆跟踪系统(VTS)的第二阶段，该系统将EMS的LRP RFID读写天线和标签添加到设施中。系统集成商EMS SA建立了一个RFID系统，跟踪汽车的许多生产阶段和最终组装。EMS报告说，这是一个特别重要的RFID应用，因为可重复使用的标签和一次性标签被用于相同的安装。
第一阶段安装了可重复使用的高温HMS150标签，而第二阶段实现了LRP-L4982标签，这是一种低成本、信用卡大小的一次性纸标签，仍然具有高内存存储特性。
“因为RFID标签可以在每个步骤之后进行读写，任何问题都可以在过程的早期捕获，这可以节省大量的金钱和时间，”Todd补充道。
未来的进化
就其本身而言，RFID似乎与传统的控制和自动化没什么关系。然而，在数据库和其他现有信息来源的帮助下，RFID可以真正地帮助控制和自动化，即使它间接地剥了猫的皮。事实上，即将到来的技术进步，如能量收集、有源RFID标签，将可能通过让标签充当模拟、数字、以太网和/或基于互联网的数据的无线发射器来解决目前的任何争论。阿诺德说:“在未来两到三年内，RFID标签可能会与温度传感器结合在一起，从而能够不断地向标签写入恒温指示。”
包装连接器中的RFID监控消毒剂的分发和质量
cold Products Co.报告称，在包装好的液体消毒剂包装袋上的连接器上添加一个非常小的读写RFID标签，可以让连接器上的13.56 mhz RFID阅读器识别它们。这种通用点胶耦合(UDCs)是与AmeriSpa公司的组合足浴/椅子系统集成的规范消毒系统的一部分，该系统用于提供足疗。
寒冷公司的智能技术业务经理里克·加伯(Rick Garber)说，一旦连接器和连接器永久固定，信息就会被加密在RFID标签上，报告和验证剩余剂量。一旦袋子空了，标签就会恢复到real-only状态。
cold的RFID标签由一个64字节的Phillips Semiconductor I-Code 1 RFID芯片组成，其中8字节是只读序列号，48字节是通用的读写数据，8字节控制对芯片部分的访问。
加伯解释说，除了调节剂量外，AmerSpa足浴消毒系统中的udc还可以防止使用假冒清洁剂，这可能会导致污染和可能的感染。他补充说，未来耦合中的阅读器甚至可能与更高级别的网络、报告和排序功能相关联。
RFID基本术语
英国的鹈鹕控制系统有限公司在其“通用RFID系统定义”网页上描述了许多基本的RFID概念
射频识别标签/标签/转发器标识符是否固定在需要监视或处理的项上。应答器在大小、内存容量、物理结构和范围上有所不同。
读者/扫描仪充当应答器和数据环境之间的监视和/或处理接口。读卡器通过应答器管理数据通信过程，然后将信息临时存储或传输到数据环境中。
工作频率，通常低于1兆赫，13.56兆赫和超过800兆赫，决定了RFID系统的设计特征，如材料穿透，数据传输速率，所需的能量和操作距离。
无源RFID系统使用由外部电源供电的应答器，如天线或阅读器。被动应答器通常比主动应答器便宜，但其操作距离和数据传输能力有限。
有源RFID系统通过电池或有线连接驱动其逻辑电路，克服了被动RFID的限制。
感应，电场扰动(也称为后向散射或场干扰调制)和无线电数据通信是允许RFID通信在标签和读取器之间耦合的三种方法。感应系统通常工作在低频率(约125 kHz)，监管要求很少，或在13.56 MHz，正常的无线电和频谱分配法规适用。电子场是基于读卡器发射的无线电能量，由应答器收集和反射。当阅读器和应答器都使用无线电信号发射进行通信时，就发生无线电数据通信。
Anti-contention通信协议。如果一个系统没有使用反争用通信协议，那么它一次只能与一个应答器通信。这意味着应答器需要按顺序分离和处理，这在实践中可能是费力和耗时的。反争用协议在处理唯一或重复的身份、不同数量的应答器以及稳定或变化的应答器群体的能力方面也有所不同。
只读存储器应答器有一个由制造商编程的唯一代码，不能更改。应答器标识必须通过查找表与特定项相关联。这提供了高度的数据安全性，但相对不灵活。
写一次读多次(WORM)应答器可以在制造后的工艺中根据用户的规格进行编程。一旦编码，数据就无法更改。这提供了高级别的安全性，并且比只读内存更灵活。
读写应答器包含可以在正常操作期间修改的内存。它们经常用于动态数据库应用程序。
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