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博客

村田制作所致力于RFID技术的不断提升

已有 186 次阅读2016-1-29 16:52

【导语】“未来的3-5年将会是RFID技术取得重大成就的时间段,尽管目前很多业内人士认为RFID的技术已经趋向成熟,但其实它的市场潜力,尤其在中国,仍旧被很大程度上低估了。”

近年来,可谓是无线通讯技术迅速崛起和发展的一段黄金时期。从RFID (Radio Frequency Identification,又称无线射频识别)到NFC (Near Field Communication,近距离场场通信),日常生活的便捷需求直接为它们的技术诞生而“买单”。而RFID对于当下专业技术人员的意义,早已不能局限于概念式的明白它是一个无线射频通讯技术,究竟现在的RFID技术到了怎样的的一个阶段,并且在哪些领域它又能够和我们的生活产生息息相关的联系,也就成了当下一个热门的话题。


日本村田制作所(下简称“村田”),作为全球领先的电子元器件生产商,近年来在主动智能生活以及物联网相关领域已经取得了令人瞩目的成就。而在RFID领域,开发了RFID用装置“MAGICSTRAP®*“系列产品,成功地将小型化、更好的封装以及高可靠性等各项自身技术优势巧妙地融入到了RFID产品领域。今天,我们就借助村田的最新技术为我们打开了解当下RFID的技术之门。


MAGICSTRAP®技术


村田的独特的MAGICSTRAP®技术借助的的是LTCC技术来实现,主要注重于SMD型和超小型的特点。在SMD型式的MAGICSTRAP®,村田应用了多层基板并内嵌了RF元件而设计出来的电路设计和天线设计技术,免去了在PCB板上设计天线的时间与空间。这种先进独特的技术,能让MAGICSTRAP®和PCB板的地的区域作直接耦合连接,并利用PCB板地的区域作为天线,使整个PCB板成为一个RFID标签。这种独特技术不但能大大减少RFID天线占用的空间,并且可用传统SMD机直接把MAGICSTRAP®打在PCB板上,大大节省了人手贴装的成本和时间,以及配置特别昂贵的RFID标签贴装机。而内置于多层基板的超小型的MAGICSTRAP®标签更能够安装在至今为止无法安装的试管和笔等非常小的空间,在没有任何天线的情况下也可以近距离读取信息。并且,村田始终本着对卓越品质的如一要求,每一颗MAGICSTRAP®在出厂前都需要通过严格的测试,达到零瑕疵。


助力实现精准化物品管理


RFID Journal和市场研究机构ABI,共同进行的一项名为“RFID Journal Live!”的调查显示,RFID技术正获得越来越多零售商和制造商的支持,大约六成的RFID最终用户表示他们对将该技术用于追踪各类产品感兴趣。 物品追踪管理是RFID技术和我们日常生活最直接产生关联的一项应用。RFID这种功能,类似于条形码扫描,从概念上来说两者很相似,目的都是快速准确地确认追踪目标。然而两者有着本质的不同。条形码的扫描仪只能接收它“视野“范围内的一对一信息,如果条形码标签被划破,污染或是脱落,扫描仪就无法辨认目标。同时,其容量受限制决定了条形码只能“标示数据”不能直接对产品进行描述。如果想知道产品的有关信息,必须事先建立以条形码所表示的代码为索引字段的数据库,然后通过识读条形码进入数据库。相比之下, RFID技术是基于无线射频技术,可以完成对标签内容的自动识读只要在接受器的作用范围内就可以被读取,高度的数据集成可以记载更多关于商品的信息,以及批量处理数据。一件货物从出厂到流通都清晰地记录下来,有利于提高商品交易的透明度,让消费者可以放心购买。因着RFID支持读写的功能,购买有RFID标签的商品时也可以将所有者信息匹配,这样当物品需要维修时标签上的信息可以证实你对商品的所有权,不用繁琐地携带发票等其他资料。也正因为这种优势,RFID技术在物品追踪、防伪和奢侈品的认证等一系列环节中发至关重要的作用。


但是,RFID标签并未能形成大规模应用,价格是其主要阻力之一。数不清的厂商在感叹RFID标签的强大功能的同时,在价格面前望而却步,他们需要平衡的是利润成本、功能设计等诸多综合方面的考量因素。然而近期,村田在这一领域取得了突破性进展,2.0*1.2mm*0.6mm的大小结构内含有匹配电路,可实现最大1.5m的读写距离。该UHF RFID标签不仅在尺寸上实现了世界最小,同时也打破了长期以来的价格阻力。此产品主要适用于电子类产品的PCB板,产品的超小型化为PCB的设计留出了更多的设计空间。



生产流水线管理应用

在工厂,如果可以对产品生产流程的每一个环节进行实时的掌控,从而发觉各个细节上的不足,进而优化作业管理,就可以实现工作效率以及经济效益两方面的受益。由于MAGICSTRAP®可以直接用SMD技术打在PCB板上,RFID标签在生产流水线上可以在最早期的时候就可以方便准确地记录工序信息和工艺操作信息,满足柔性化生产需求。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录,可以完全实现生产的可追溯性。还可避免生产环境中手写、眼看信息造成的失误。另一方面不仅是生产环节,后服务平台的追踪功能也一再受到人们的重视,人们可以借助于MAGICSTRAP® RFID的功能,对已经生产完毕的产品进行追根溯源,从而精准的锁定物品在生产环节、物流运送环节等各个细节上的状态,从而实现返修,保养,以及回收,环保报废处理等的信息支持一体化。美国已有成功案例,Jabil是一家电子设备制造服务信托公司,他们在完成Cisco Sysems公司的印刷电路板组装项目时,采用了RFID管理整个工程。项目负责人表示采用RFID之后,整个制造过程的效率提高了80%。当时正是采用村田的RFID标签——“MAGICSTRAP®”进行信息的收集。

此前,村田美国公司和追踪控制解决方案提供商Cogiscan,宣布了一项新的合作,两家公司将结合各自的优势提供“印刷电路板(PCB)跟踪控制解决方案”。对于该项技术未来的前景而已,Cogiscan的联席总裁Monette如是说:“我们认为在PCB领域的应用,还存在更多的机会。现在的方案能使企业节约很多成本,我们还期待把这套方案扩展到其他电子产品的应用中。”




RFID技术的不断提升

市场对于RFID的要求显然并不会局限于一成不变的固定模式。例如,某珠宝公司利用UHF RFID来监控珠宝的状态:当珠宝长时间远离RFID读写器,意味着该珠宝正在被客户浏览;而当珠宝一段时间内从未被拿出,又意味着该珠宝少有人问津,通过这些数据的监测,珠宝商可以获悉珠宝的受欢迎程度,并制定或调整相关的营销策略,从而实现最大化收益。

同时,RFID技术的不断提升,也在促使其应用领域不断扩张。村田制作所在今年3月实现量产的RFID标签,能够与产品的I2C接口进行互相读写信息。该产品是SMD MAGICSTRAP®家族的新成员,采用了恩智浦半导体的UCODE I2C芯片,支持有线I2C接口。这一技术革新大大扩展了MAGICSTRAP®的应用范围,目前应用在进程管理,商品管理和可追溯性的领域。今后,还可以应用到消费电器发货前的内存管理、运输过程中食品的温度管理等更广泛的领域。例如,一批电子设备出货时,可以在设备关机以及外包装不打开封装的条件下,通过RIFD标签的接收器,按需改变设备的语言环境或内存设定等信息,及时有效地发送到世界各地。



不可否认,RFID目前的应用已经到了一个相对较为成熟的阶段。也正因为技术的成熟,所以RFID的应用衍生也将不会仅仅局限于我们的认识。或许正像土屋贵纪先生说的那样,RFID的潜力非常巨大,RFID的应用之路也将走的更远。

* MAGICSTRAP是村田制作所的注册商标。

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RFID特性
频率:860~930MHz(可根据不同国家频率要求而生产)
协议:UHF EPC Global Class1 Gen2, ISO 18000-6C
芯片类型:Alien/Higgs3
TID:64bits
EPC:96bits 可占用用户区,将EPC扩展到496bits
用户区:512bits
保留区:32 bits
工作距离:
读取距离(手持机)手持读取距离:3.5m以上,手持机最大功率:30dBm; 
读取距离(固定式)固定读取距离: 8m以上,固定读写器最大功率:30dBm;
芯片允许读写次数:100,000 cycle;
类型:无源(可读写);
物理特性
尺寸:75*25*0.3mm
应用表面材料:塑料、 木制品等非金属表面;
标签基材:PET+铝蚀刻inaly;
产品颜色:白色(可个性印刷);
安装方式:不干胶粘贴;
读取应用温度:-10~45℃;
储存温度范围:-25~60℃;
重量:2g;
典型应用
仓储管理:
货物卡,托盘卡,库位等
图书管理:
图书标签,层架标签等
车辆管理:
小区企业车辆身份卡,称重车身份卡等
防伪溯源:
防伪产品标签识别,身份卡等
校园实训:
仓储物流系统,防伪溯源等



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