物(wù)聯網技術

2019-09-23 0

  RFID技術最早的(de)應用(yòng)可(kě)追溯到第二次世界大(dà)戰中“戰機的(de)敵我目标識别”,但是由于技術和(hé)成本原因,一直沒有被廣泛應用(yòng)。近年來,随著(zhe)大(dà)規模集成電路、網絡通(tōng)信、信息安全等技術的(de)發展,RDID技術進入商業化(huà)應用(yòng)階段。由于具有高(gāo)速移動物(wù)體識别、多(duō)目标識别和(hé)非接觸識别等特點,RFID技術顯示出巨大(dà)的(de)發展潛力與應用(yòng)空間,被認爲是21世紀的(de)最有發展前途的(de)信息技術之一。
        1964年,RF.Harrington開始研究和(hé)RFID相關的(de)電磁理(lǐ)論,并于1964年發表了(le)“Theory of Loaded Scatters”。此時商業應用(yòng)也(yě)逐漸出現,如Sensor-matic、Checkpoint Systems,Knogo等公司開發出用(yòng)于電子物(wù)品監控EASElectronic Article Surveillance的(de)應用(yòng)。這種早期的(de)商業應用(yòng)被稱之爲1-比特标簽系統,因爲它隻能檢測被标識的(de)目标是否存在,從而防止物(wù)體被偷竊。标簽不能攜帶更大(dà)的(de)存儲容量,當有多(duō)個物(wù)體存在時,甚至無法區分(fēn)出被标識物(wù)體的(de)差别。
        20世紀70年代,學者、公司和(hé)政府等都開始認識到RFID的(de)巨大(dà)潛力,并進行積極研究。其中最早也(yě)最重要的(de)研究成果是由Los Alaimos科學實驗室Koelle、Steven和(hé)Freymal于1975年發表的(de)“Short Rallge Radio Telemetryfor Electronic Identfficatio Using Modulated Backscatter”。他(tā)們成功開發出了(le)能夠适用(yòng)于特殊環境下(xià)傳輸距離可(kě)達5米的(de)被動标簽原型。
        20世紀80年代,更加完善的(de)RFlD應用(yòng)開始湧現。世界各個國家對RFID的(de)應用(yòng)興趣不盡相同,在美(měi)國RFID技術主要應用(yòng)于傳輸業和(hé)訪問控制,在歐洲則是将短距離通(tōng)信的(de)RFID技術應用(yòng)于動物(wù)監控。
        20世紀90年代是RFID發展史上最爲重要的(de)十年,在這期間電子收費系統在美(měi)國開始大(dà)量部署,在北(běi)美(měi)約共有3億個RFID标簽被安裝在汽車尾部。1991年,世界第一個高(gāo)速公路不停車收費系統在美(měi)國Oklahoma(俄克拉荷馬州)開始投人(rén)使用(yòng)。1992年,世界第一個電子收費系統和(hé)交通(tōng)管理(lǐ)系統的(de)集成系統在美(měi)國休斯頓安裝并使用(yòng)。多(duō)個地區和(hé)公司開始注意到系統之間的(de)互操作性,即運行頻率和(hé)通(tōng)信協議的(de)标準化(huà)問題。隻有提供了(le)統一的(de)标準,RFID才能在更廣泛的(de)領域得(de)到應用(yòng)。例如,當時E-zPass系統能夠兼容美(měi)國七大(dà)地區的(de)電子收費系統,通(tōng)過這套系統,附帶同一個标簽的(de)汽車在七大(dà)地區均可(kě)使用(yòng)。
        21世紀初,零售巨頭沃爾瑪及一些政府機構如美(měi)國國防部都開始推進RFID應用(yòng),并要求他(tā)們的(de)供應商也(yě)采用(yòng)此項技術。同時,标準化(huà)的(de)紛争催生了(le)多(duō)個全球性的(de)RFID标準和(hé)技術聯盟,主要有EPC Global、AIM Global、ISO/IEC、UID、IP-X等。這些組織試圖在标簽頻率數據标準、傳輸和(hé)接口協議、網絡運營和(hé)管理(lǐ)、行業應用(yòng)等方面獲得(de)統一平台。
        RFID技術在國外發展較早也(yě)較快(kuài),尤其是在發達國家如美(měi)國、英國、德國、日本具有較爲先進而且成熟的(de)RFID系統。
        全球最大(dà)的(de)零售商沃爾瑪通(tōng)過一項決議,要求其前100家供應商在2005年1月(yuè)之前向其配送中心發送貨盤和(hé)包裝箱時使用(yòng)RFID技術,小供應商也(yě)得(de)在2006年底趕上RFID的(de)末班車。通(tōng)過采用(yòng)RFID,沃爾瑪預計每年可(kě)以節約83.5億美(měi)元。歐洲最大(dà)的(de)超市麥德龍也(yě)跟著(zhe)宣布了(le)類似的(de)計劃,他(tā)們在2006年初已經在德國最大(dà)的(de)配送中心完成RFID閱讀器和(hé)标簽的(de)安裝工作。
        美(měi)國爲保護本土安全,于2002年1月(yuè)由美(měi)國海關出台了(le)以提升世界貿易中的(de)全球海運貨物(wù)集裝箱運輸這一重要環節的(de)安全性爲要旨的(de)“集裝箱安全協議CSI”。爲使CSI得(de)到有效落實,華盛頓安全技術策略委員會推出了(le)智能保安貿易路線Smartand Secure Tradelines,SST。SST其實是一個安全網絡系統,可(kě)提供實時可(kě)視化(huà)管理(lǐ)、非正常開箱自動報警、從始發地到目的(de)地全程追蹤等功能。實施SST方案的(de)貨運公司在集裝箱碼頭安裝Smart Chain軟件平台、運輸安全系統軟件和(hé)射頻識别标簽數據閱讀器。這些數據閱讀器可(kě)從安裝在集裝箱上的(de)電子封條中獲取數據,然後将信息實時傳送到Smart Chain公用(yòng)信息平台。當貨櫃受到損壞、運輸線路變更或延遲等意外情況發生時,集裝箱管理(lǐ)者可(kě)通(tōng)過計算(suàn)機、手機或PDA迅速接收系統的(de)自動報警,使集裝箱的(de)安全得(de)到強有力保障,從而能夠爲貨運公司提供與美(měi)國海關互聯的(de)自動化(huà)數據傳輸接口,增強安全防範以及提高(gāo)出口貨運的(de)清關速度。貨櫃抵美(měi)後,通(tōng)關、檢驗一路“綠燈”,極大(dà)地縮減了(le)貨物(wù)周轉時間,節約了(le)運輸成本。目前,已有60餘家全球領先的(de)港口運營商、發貨商、服務及解決方案供應商參與了(le)SST計劃,包括港口經營商、付貨人(rén)、物(wù)流服務供應商及船運公司,已在歐洲、美(měi)國及亞洲間形成網絡,并建立了(le)一個公共信息平台。全球還有15個百萬噸級港口安裝井實施了(le)SST安全網絡基礎架構,這些港口的(de)吞吐量占全球總額的(de)70%。實時安全網絡系統已在全球港口部署,同時建立一個公共信息平台,利用(yòng)實時信息監察整個運輸安全流程。除此之外,美(měi)國的(de)軍品管理(lǐ)、日本的(de)手機支付與近場通(tōng)信等都是業界比較成功的(de)大(dà)規模應用(yòng)案例。
        近幾年來,随著(zhe)我國政府和(hé)相關企業對RFID技術發展和(hé)應用(yòng)的(de)重視程度提升,我國在RFID芯片的(de)制造、機具産品的(de)研發、标準的(de)制定以及測試技術等方面都取得(de)了(le)一定的(de)成果,擁有了(le)一批芯片設計與封裝、終端機具與标簽生産和(hé)系統集成商。國内廠商們已經逐步掌握了(le)集成及部分(fēn)核心技術,初步形成了(le)國内的(de)RFID産業鏈。我國RFID産業鏈中,技術研發與生産最活躍和(hé)集中的(de)地區爲廣東、上海、北(běi)京。其中上海以芯片爲主,深圳則以封裝、應用(yòng)占優勢,北(běi)京在系統集成方面發展很快(kuài),我國江浙、東北(běi)、西部等地RFID也(yě)開始迅猛發展。在芯片設計領域,國内的(de)芯片公司已經完全把握了(le)13.56MHz RFID芯片的(de)設計技術,并能提供相應的(de)讀寫機具芯片。如上海複旦微電子,推出了(le)多(duō)款關于RFID标簽芯片和(hé)讀寫器芯片方面的(de)産業化(huà)産品,并在和(hé)國外大(dà)公司的(de)競争中取得(de)越來越多(duō)的(de)市場份額。在UHF和(hé)更高(gāo)頻段的(de)RFID芯片設計上,國内各芯片廠商均高(gāo)度關注.但策略不一,部分(fēn)廠商處于觀望階段,部分(fēn)廠家則已經開始或預備開始開發UHF頻段的(de)RFID芯片。

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