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射頻測量技術簡史

作者: 時間:2017-01-09 來源:網絡 收藏
汽車防盜器、門禁系統、自動化生產線、物料管理系統、大型商超……到今天,無線射頻識別(RFID)幾乎已經是無處不在,這標志智能化時代的加速到來。實際上,人類對于射頻技術的應用還遠未達到最大化,這一技術的潛力還有待進一步挖掘。

最初的射頻識別起源于二戰時的雷達系統,如今已延伸到制造、物流、零售、畜牧、汽車等多個領域,并且在這些領域得到廣泛的應用。可以想象,在未來射頻技術的普及也將推動物聯網的進一步擴張,帶給人類的是一個美麗新世界。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201701/337550.htm

起源于第二次世界大戰

對于射頻識別的探索,最初是因為雷達如何判定飛機是敵是友。因為這個缺陷,實戰中造成的誤判帶來的問題非常嚴重,而實現敵我識別(IFF)就成為雷達技術必須解決的問題。

首先想到解決方法的是第二次世界大戰時期的德國空軍。他們的答案簡單而實用:飛機編隊在被雷達發現時,會集體進行一個翻滾動作,作為一個整體,這個戰斗機編隊對雷達波的反射就會發生有規律的變化。經過訓練的德國雷達兵就能從光點變化的規律中確認這是己方的飛機。對于雷達來說,這種被目標的反射截面調制的信號就是被動反向散射。

不過,這種方式存在巨大漏洞,因為整個身份識別空間中的信息只有一位,即1bit,既容易被識別,也容易被偽造。因此,德國人開始通過增加信息量來保障身份識別的準確。簡單地說,當他們的雷達發現了飛機之后,雷達站立刻使用3750赫茲到5000赫茲的脈沖去“詢問”這架飛機。如果是德國空軍的飛機,上面安裝的敵我識別器在收到這些脈沖后就會用156MHz的頻率發射一段代碼,這串代碼是由馬達驅動的復雜的機械凸輪開關來決定的。而凸輪開關傳輸的代碼由兩個位鑰決定,每個位鑰可以控制10bit的代碼,這樣共20bit的信息量就足以保證安全性了。

射頻識別也正是由早期的敵我識別演變而來。戰爭結束后,有人開始探索這一技術在商品社會的應用,也拉開了射頻識別第一輪普及的高潮。

從軍用領域進入商業社會

通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸,這使得射頻識別在20世紀60年代開始進入商業領域。

在整個70年代,射頻技術與產品研發處于一個大發展時期,各種RFID技術測試得到加速,也出現了一些最早的RFID應用。當時,隨著RFID產品價格的降低,使用RFID追蹤的物體已經從最開始的火車、大型貨車發展到牲畜、貨柜,再發展到隨身攜帶的身份證、門禁卡。有人在當時就預言,未來每一件商品,哪怕是一盒牛奶,都會有一個RFID,這就叫做物品等級標簽。

進入80年代以后,人們已經發現,射頻識別系統會對人類的生活帶來非常重要的幫助。最重要的優點是非接觸識別,它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環境閱讀標簽,并且閱讀速度極快,大多數情況下不到100毫秒,有源式射頻識別系統的速寫能力也是重要的優點,可用于流程跟蹤和維修跟蹤等交互式業務。

于是,射頻識別技術的應用開始加速普及。直到2000年后,集成電路的成本已經非常低了,只需要不到一元錢就可以在RFID上集成存儲器和控制器,這使得該技術在物流、零售等領域迅速推廣,在某些領域更是成為標配,也逐漸成為人們生活中不可缺少的一部分。主要應用為電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等,其原理為由掃描器發射一特定頻率之無線電波能量給接收器,用以驅動接收器電路將內部的代碼送出,此時掃描器便接收此代碼。接收器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污,且晶片密碼為世界唯一無法復制,安全性高、壽命長。

技術應用有待進一步開發

自2004年起,全球范圍內掀起了一場無線射頻識別技術的熱潮,包括沃爾瑪、寶潔、波音公司在內的商業巨頭無不積極推動RFID在制造、物流、零售、交通等行業的應用。至此,RFID技術已經被業界公認為是本世紀最具潛力的技術之一,它的發展和應用推廣將是自動識別行業的一場技術革命,也將成為未來電信業有潛力的利潤增長點之一。

據分析,沃爾瑪通過采用RFID每年可以節省數十億美元,其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節省的勞動力成本。毫無疑問,RFID有助于解決零售業兩個最大的難題,即商品斷貨和損耗,而現在單是盜竊一項,沃爾瑪一年的損失就超過10億美元。研究機構估計,這種RFID技術能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

不僅僅是沃爾瑪等大型商場能夠利用RFID技術,這一產業的潛力也非常巨大,應用的范圍遍及制造、物流、醫療、運輸、零售、國防等等。尤其在醫學方面,專家認為射頻技術的發展能夠帶來飛躍。

有分析師認為,RFID的發展普及除了標簽(Tag)的價格、天線的設計、波段的標準化、設備的認證之外,最重要的是要有關鍵的應用軟件,才能迅速推廣。因此,近年來相應的應用軟件開發也在不斷加速。



關鍵詞: 射頻測量技

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