RFID在全球范围内蓬勃发展

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来源：搜博网

2023-11-05 21:56

行业：物联网

IOTE2024第二十一届国际物联网展-上海站

2024.04.24~04.26

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在过去的五十年里，工业和商业领域一直在使用条形码来实现自动化识别、数据捕获过程，以及对商品和物料的识别。在20世纪70年代的标准化编码的背景下，条形码在商业中的广泛应用使得销售信息能够迅速获取，而之前这些信息需要通过手动流程缓慢记录。

条形码的使用还带来了其他优势，如销售控制的改进、客户服务过程的便利性以及库存控制的提升。有效的库存成本控制可以降低企业运营成本，并直接影响到业务的利润和净利润。

即使在2D版本的二维码和数据矩阵等强大形式的条形码出现后，条形码一直存在一些难以解决的限制。首先，它需要通过单独扫描器进行逐一阅读，要求条形码处于扫描器的可见线上。这种要求导致了流程执行需要更长的时间。

一个典型的例子是超市收银台的排队，商品的识别需要逐一操作，导致总结商品和完成付款程序需要很长时间。由于需要直接查看条形码，这就需要打开中间包装、分离和定位要读取的物品，再次增加了处理时间。

例如，阻碍了更频繁的库存清点。一个直接的后果是可能会损失销售，尤其是在电子商务领域，因为零售商无法确定某个特定商品是否在库存中可用。

另一个条形码的限制是编码的数据是固定的，一旦打印，就不能更新或添加信息。对于这些情况，需要生成和打印新的条形码来替换之前的条形码。这意味着需要新的标签、打印机来制作新的标识符以及有人来执行这项任务。

想象一种能够指数级加快数据读取过程的方法，从而减少处理过程的时间和相关成本。

由于半导体技术、数字处理器和数据通信协议的最新进展，射频识别（RFID - Radio Frequency Identification）技术作为一种加速自动化数据捕获过程的解决方案在市场上成为可能，并在与条形码相比具有额外优势。

RFID数据通信涉及两个组件的参与。一方面，有简单的设备，称为RFID标签或标签，另一方面是阅读设备，由无线电收发器和数据处理系统组成。标签通常很小、成本较低，并且无需电池，可以轻松粘贴到要识别的产品或物料上，这可以自动完成。还有一些特定应用的标签使用电池，称为主动和半主动RFID标签。

RFID技术的起源可以追溯到20世纪。第一个已知的RFID概念应用于20世纪30年代中期，即在第二次世界大战爆发之前，即雷达的发明。当时需要确定飞机是否属于敌人，因为可能会发动袭击。

在这一时期，德国军事飞行员发现，通过执行特定机翼动作，雷达信号的反射会以一种特定的信号签名到达地面监控团队，从而可以区分各种被侦测到的飞机，哪些是德国飞机，哪些是敌对飞机。这就是首次使用被动RFID进行物体识别的应用。

在同一时期，英国独立开发了另一个具有相同目的的系统。他们在军用飞机上安装了一个无线电发射器，当侦测到来自英国空军基地的雷达信号时，它开始发出特定信号。这个系统被称为“IFF”（英文“IFF”的缩写），意思是“Identify Friend or Foe”，翻译成中文是“识别友军或敌军”。这个系统的工作原理与RFID的基本原理相同，即在接收到特定类型的无线电信号时，发出包含自己身份的响应。

1948年，美国人Harry Stockman在IEEE的《通信通过反射功率》一文中发表了RFID概念的技术细节，这被认为是RFID技术的首次技术出版。

随着所谓的冷战的发展，尤其是20世纪50年代到70年代之间，在美国和欧洲进行了大量投资，以改进雷达技术和无线电发射器技术。许多科学工作者发表了关于如何利用无线电信号远程检测和识别对象的论文。然时，RFID系统仍然主要用于军事领域或间谍应用。

直到1970年，美国的Mario W. Cardullo申请了第一项RFID标签的专利，描述了可编程记忆的主动RFID标签。Cardullo在前一年发表了一份面向投资者的商业计划，展望了该技术在运输、金融和医疗领域的可能应用。在可能的应用中，他列出了车辆的自动识别、收费系统、支付方式以及医院患者识别系统的可能性。

20世纪80年代和90年代的技术进步，随着微处理器和高性能小型化存储器的引入，使得RFID系统变得越来越复杂，并降低了成本。到20世纪90年代末，美国的RFID标签数量达到100万个，其中大多数用于汽车行业。

在这个时期，开始出现对技术标准的需求，因为各个RFID标签和阅读设备制造商使用专有协议，阻碍了系统、标签和设备的互操作性，就像20世纪70年代的条形码系统一样。

第一个标准化工作由一个名为Auto-ID的研究中心开展，该中心于1999年由麻省理工学院（MIT）创立，由百余家用户公司、美国国防部以及主要的RFID标签和设备制造商提供资金支持。

在全球各地的专家的合作下，于2003年创建了第一个EPC Global标准的版本，该标准是基于被动RFID标签的一组开放解决方案，以及有关电子产品代码（EPC）编号方案、标签和读取器之间的无线通信协议以及物理组件的详细规范。