RFID是一种通过射频信号和电磁耦合或雷达发射的传输特性对目标物体内存储的信息进行非接触式自动识别(读取或写入信息)的技术。基于电子技术、计算机技术和网络技术的极大进步，RFID已经发展为一种网络化的传感器系统(当前称为射频识别系统)。一套完整的RFID是由数据载体(也称电子标签)、读写器和接口模块三部分构成。按照国际电信联盟的规范，RFID的使用频率通常有六种，分别为125kHz(属于LF)、13.56MHz(属于HF)、43.3∼92MHz、860∼930MHz、2.45GHz和5.8GHz(均属于UHF)。

图1　RFID产品

解析RFID

与其他识别技术相比，RFID具有众多突出的优势。

⦁ 首先是一种自动识别技术，无需人工介入。

⦁ 不仅仅是信息代码，更是集成数据的读写功能并具有更大的数据容量。

⦁ 通过非接触的方式也无需处于视线内即可以进行识别。

⦁ 能够以更快的速度读取数据载体内的信息。

⦁ 数据载体可以应用于恶劣的环境中，而且可以反复使用。

⦁ 可以通过灰尘、泥浆、油漆、蒸汽、塑料和木材等介质读取数据。

⦁ 可实现远距离读写信息等。

虽然至今RFID数据载体的价格还远比条形码高，但RFID技术正在以一种空前的方式在全球市场应用普及，我们已经可以看到在某些国际机场，一些贴有具备特别天线的“电子标签”的行李无论处在传送带的任何位置，行李处理系统的RFID阅读器都能够与所有的行李进行通信;在中国这个新兴的市场，第二代居民身份证应当是今后五年内最大的应用，在这一代新的身份证中嵌入了RFID电子标签;更值得提出的是中国已经被认为是今后全球汽车需求增长最大的市场，过去人们只能从现成的固定配置组合的车型中选择自己尽可能满意的款式和型号，但通过使用RFID系统汽车制造商可以将购车者对汽车配置的要求纳入生产环节中，真正实现了柔性化订单式生产。即通过将所供汽车被要求的颜色、内部装饰、安全配置等信息存储于数据载体中，同时在各工艺流程的必要部位安装适合的读写器来进行识别加工对象，再通过后续的接口部件反馈信息至上层控制系统以实现对生产批次、输送线路等的控制，直至质检环节的效率和可靠性获得极大的提升。

在现代化生产和管理中，需要对大量的工艺数据、环境参数、特性参数进行实时监测管理和自动控制。从工业应用市场占有率的各种评估来看，RFID在整个市场中占到了10%∼30%的份额。不仅如此，在这个充满活力的市场中，其占有率大有希望达到每年30%的增长。但工业生产过程的复杂程度和相应的控制要求高实时性、高可靠性和高环境适应性等特点，都对RFID系统提出了更高的要求。其中汽车制造业对于RFID系统的要求最为苛刻，从用户的角度来看，在诸如涂装工艺这样的恶劣工业环境中，动态、速度、安全性、温度耐受力和抗干扰性能等都是RFID系统必须提供的最为重要的性能。

图2　RFID在汽车车间的应用场景

在汽车行业的解决方案

基于对用户需求的持续关注和工业应用的深入研究，图尔克公司始终保持以不断创新的产品来巩固和扩大在工业自动化领域的影响力和市场份额。而汽车制造业是图尔克公司业务基础最扎实、产品应用最广泛的行业之一，从安装在流水线和机器人等各部位的多种位置检测类与定位类传感器、润滑工艺物理量监测的过程类传感器、涂装工艺段所需的信号隔离栅到现场分布式总线I/O以及各种规格的快速插接电缆，图尔克已经渗透到控制层以下至现场级别。当位置反馈和物理量监测更加精确及时、信号隔离更加安全、控制系统效率更高得以实现时，信息识别这个环节的应用水平存在明显的发展滞后。图尔克看到了这一点，在2006年德国汉诺威工业博览会上，图尔克隆重推出面向工业应用领域的新一代组件式射频识别系统(RFID)BLident。

虽然图尔克不是第一个已经认识到RFID市场潜力的自动化公司，但图尔克关注研究该产品领域已经有相当长的时间了。正是基于创新的理念来实施每一个产品发展战略，图尔克并不想靠简单地推出市场上已有的RFID系统来进入到这个快速成长的领域中。立足于充分了解和分析客户的需求状况特别是他们没有在市场上找到符合他们要求的射频识别系统的根本原因来开发自己的RFID产品，这样就可以将客户的期望乃至必需的功能融合在产品的开发和改进的开始阶段，进而用户能够认同我们的RFID产品的附加价值并接受使用。虽然RFID系统通常都由数据载体、读/写头和接口模块组成。但我们的BLident能够提供比早期投放市场的系统更加重要的鲜明的特点，这些特点首先在汽车制造业有着很好的需求效应。

(1)虽然EEPROM 是标准的数据载体，允许达到5×105的写操作，但图尔克正在建立一个新的独特的数据载体标准即新的FRAM存储技术。依托这种新技术，用户能在数据载体上进行1010次的写入，而读取数据的次数则没有限制。而且，FRAM的变量传输速度高于EEPROM,使其读写传输速度超过10m/s，感觉就像在飞。可以说BLident是市场上最快的识别系统。汽车制造业的传送系统可能以最快的速度运行。静态的读写操作意味着数据载体必须定位到读写器的前面，但BLident允许动态的读写操作，也就是当数据载体移动时，数据可以动态的改变，因而相当于减少了软硬件的需求。

(2)以前在汽车制造业的涂装线上是很难安装RFID数据载体，因为在涂装线上温度可能高到超过200℃。传统的数据载体通常情况下只适用于约80℃的环境中，读操作不可能立即进行，需要一定时间的冷却，这就是早先RFID全面应用于该行业的困难之一。但图尔克已经解决了这个困难，通过采用新型特殊材料，BLident的数据载体就可以适应更高的温度，标准数据载体的正常工作温度在120℃以下，而超高温型载体可以在210℃的环境下工作。

(3)由于125kHz，13.56MHz和2.45GHz这三个频率已经成为了国际标准，而且在工业设备安装使用工程中，频率13.56MHz是第一个符合ISO 15693标准的，所以图尔克选择其作为传输频率，适合了当前市场的需要。这个标准的优势是：可以通过RF总线直接给数据载体供电，相对于125kHz技术有更高的数据传输速度，也超出了工业干扰范围。

(4)充分利用图尔克于2003年推出的战略性的现场总线I/O系统BL67的平台，将RFID技术与现场总线技术进行有机的结合，从2通道直到8通道的种类丰富的接口模块提供给用户最大的应用适配性，并且支持Profibus DP、DeviceNet、Ethernet、Modbus TCP、Profinet IO和EtherNet/IP等多种协议，从而使我们的接口模块通用全球市场。工业现场总线技术在汽车制造业的普及和图尔克现场总线I/O产品在该行业特别是中国市场的大规模应用为我们的RFID系统BLident奠定了一个极好的推广基础。

(5)在实际应用中数据载体和读写头的距离、目标物体可以移动越过它们的速度以及还有数据的传输速率等参数是关键的选型要素，对此其他厂商大都提供许多公式来确定，而图尔克在网站上提供了在线的配置程序，通过它我们和用户都可以模拟相关的应用和进行正确的选型。通过这种方式，可以使客户以最简便的方式得到不同的选择方案。

前景广阔

在目标市场方面，汽车制造、传送和搬运以及机械制造是图尔克首要进军的细分行业。而未来在各种必要的条件具备后，图尔克将在化学制品、制药和石油化工的过程自动化领域推广BLident。当前BLident系统的示范客户包括福特和大众汽车。在福特汽车已经使用了大约4000多个BLident系统的数据载体和30余个读写器，而超高温型数据载体也已经应用到大众汽车公司。两个客户都证明了，当遇到既需要功能性和适应性都是最新技术的产品又需要最优惠的价格的时候，BLident是一个完美的解决方案，更是RFID技术优越性的充分展现。

从以汽车制造为代表的工业自动化领域到购物结算和行李托运管理等民用自动化领域，RFID的作用在日益突出，参与性在不断提升，更重要的是它使自动化更加全面和更加安全。