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曲靖西門子代理商
產品時間：2023-12-24
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很快，智能RFID（射頻識別）標簽就將充當起微型計算機的角色，一路引導產品從工廠到商店或跨過國界。西門子中央研究院的研究人員正在研發這些標簽在工業4.0領域的新應用。工業4.0是指以計算元件與物理實體之間的合作為特征的工業發展階段。
許多不同物品都貼有RFID標簽。譬如，牛仔褲、藥劑，甚至汽車，都帶有RFID標簽，以便能在裝運交貨過程中準確無誤地對它們進行識別。其原理很簡單：當帶有RFID標簽（亦稱發射應答器）的物體經過匹配的閱讀器時，標簽將被激活并呈現保存在其存儲器中的信息。這樣一來，制造商就能確切知道產品何時離開其工廠，而中間商能夠沿途追蹤產品。當產品抵達目的地時，負責接收的相關機構可以確認產品狀態為“已收貨”。
開啟通往個性化量產的大門
顧名思義，“射頻識別（RFID）”系統中的應答器與閱讀器通過射頻信號相互通信。取決于具體應用，RFID系統使用了多種不同的載波頻率。譬如*的特高頻（UHF）系統可實現長達數米的通信距離，但迄今為止，其存儲容量僅限于相對較小的64字節。因此，除簡單的位置測定之外，這項技術沒有太大的應用空間。所以，迄今為止，RFID芯片的其他應用潛能僅停留在理論上。
多種不同應用：RFID應答器（圖中所示在不干膠
標簽上）有許多不同使用途徑。
然而，RFID技術似乎即將迎來新的發展良機。西門子過程工業與驅動集團的產品管理負責人Markus Weinländer表示：“通過成為IT系統的眼睛和耳朵，RFID系統能為工業4.0的實現做出重大貢獻。”
Weinländer解釋道：“西門子現已開發出一種擁有4千字節存儲容量的UHF應答器。”他預測這種器件將使RFID技術能夠支持全新的應用。他指出：“現在，應答器將首次能夠承載更多信息，如生產要求和裝配方案，并且能在較長距離內讀取所有這些信息。”其結果將是大幅提升批量定制化生產的經濟效益。Weinländer說：“為了在當今的全球市場環境中保持競爭力，現在，許多企業必須有能力進行極小批次生產，而不會增加成本。”不論是網球鞋、T恤衫，甚或早餐麥片，在許多領域，個性化量產商品已經取代了標準化產品。
RFID系統能為工業4.0的實現做出重大貢獻。西門子
正在使用這些系統，如在其位于德國安貝格的電子工廠。
有了這種新的RFID技術，制造商能更進一步，緊緊地追隨這一趨勢。譬如，在工廠車間內，以及最終工件自身，將能配備RFID芯片，當產品自身在工廠內流轉時，這些芯片將提供與產品生產有關的全部數據。機器或傳送帶分支上的RFID掃描器將讀取數據并向機械臂和物流系統發出相應的指令。
西門子中央研究院的研究人員已在研發新的應用。西門子中央研究院射頻技術德國研究部的主管Andreas Ziroff預計，“在制造業和貿易業，RFID系統將能發揮許多新的作用。”利用傳感器，具備較大存儲容量的應答器能夠收集關于溫度、振動、能耗和距離等狀態的數據。這樣一來，譬如，可以檢查是否按要求對溫度敏感型商品進行了管理，或者易碎商品是否受暴露在振動環境下。在這種情況下，供應商可以告知其客戶，以便后者提前調整其工作流程，并尋求替代方案，如從其他渠道訂購產品。
各類產品的標識為貫穿價值鏈進行持續追蹤，
從而支持物流優化開啟了大門。
來自電磁場的能量
Ziroff指出：“但應答器需要電源才能做到這一切。”按目前的技術水平，不外乎兩種方式：要么使用電池板，要么將之置于閱讀器的電磁場范圍之內。不過，這兩種方案都無法實現上面描述的各項功能。為此，Ziroff和他的同事循著哪怕當應答器超出閱讀器通信范圍時，也能通過射頻場向應答器供電的思路，展開了研究。Ziroff說：“利用電磁場合成，可以實現這一點。”他解釋稱，這種方法源于閱讀器中使用的RFID天線。Ziroff表示：“如果在一個區域內布置多根天線，可以將電磁輻射聚焦，以在一個點上生成足夠多的電能，為應答器供電。”
在慕尼黑，Ziroff和他的同事利用一套實驗裝置證實了這個想法的可行性，這套實驗裝置可以在工廠復制。該裝置將4根天線直接懸于天花板下方，研究人員使用專門的軟件，來控制其輻射范圍，使之相互重疊，以使某一個點產生足夠多的電能，將掛在室內的LED燈點亮。這種方法的特殊之處在于，干擾場可以一路跟隨應答器在工廠內轉移，從而在其移動過程中隨時隨地為其提供電能。
缺失的一環：統一的射頻標準
Ziroff預計，這類智能RFID系統將需要大約6年時間才能發展到商業成熟階段。他說，一個巨大障礙是實現統一的射頻標準。最終，配備了這類系統的工件將自主引導在生產環境中流轉，并告知機器需要執行什么操作——這是朝著工業4.0邁出的又一大步。不僅如此，正如Ziroff預測的，“未來的應答器將薄如紙片，并且比當前的應答器小得多。”這也能開創新的業務模式。在登上火車或公交車時被激活的電子客票就是這樣的例子。當乘客出行的時候這種客票將自動記錄，然后計算出車費并將之轉發給運營商。
這樣一來，RFID應答器將不僅在制造業掀起革命，而且會改變我們的日常生活。