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盤點(diǎn)rfid標(biāo)簽特點(diǎn),順便聊聊各種電子標(biāo)簽的適用場景

作者:聚思智能
日期:2024-06-05 10:17:13
摘要:在智能制造大趨勢下,RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),可以通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),rfid標(biāo)簽實(shí)施和部署成本較低,數(shù)據(jù)采集和傳輸方式十分便捷,因此受到企業(yè)越來越多的關(guān)注。
關(guān)鍵詞:RFID標(biāo)簽

RFID 電子標(biāo)簽是用于物品標(biāo)識(shí)、具有信息存儲(chǔ)機(jī)制、能接收讀寫器的電磁場調(diào)制信號(hào)并返回響應(yīng)信號(hào)的數(shù)據(jù)載體,通常被稱為電子標(biāo)簽,也可稱作射頻卡、射頻標(biāo)簽、射頻卷標(biāo)等,是與讀寫器一起構(gòu)成 RFID 系統(tǒng)的硬件主體。
RFID 系統(tǒng)基本組成包括RFID電子標(biāo)簽、讀寫器、射頻天線、應(yīng)用軟件,是一種利用射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)淖詣?dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

在智能制造大趨勢下,RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),可以通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),RFID實(shí)施和部署成本較低,數(shù)據(jù)采集和傳輸方式十分便捷,因此受到企業(yè)越來越多的關(guān)注。


RFID電子標(biāo)簽的技術(shù)

RFID電子標(biāo)簽是一種采用非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過射頻信號(hào)來識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的標(biāo)簽,識(shí)別工作無需人工干預(yù)。作為條形碼的無線版本,RFID電子標(biāo)簽具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。RFID電子標(biāo)簽的編碼、存儲(chǔ)及讀寫方式與傳統(tǒng)標(biāo)簽(如條形碼)、手工標(biāo)簽不同,編碼的存儲(chǔ)是在集成電路上以只讀或可讀寫格式存儲(chǔ)的,尤其是讀寫方式,RFID電子標(biāo)簽是采用無線電子傳輸方式實(shí)現(xiàn)的。


總的看來,RFID電子標(biāo)簽較突出的技術(shù)特點(diǎn)是:可以識(shí)別單個(gè)的、非常具體的物體,而不像條形碼那樣只能識(shí)別一類物體;可以同時(shí)對多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀,而條形碼只能一個(gè)一個(gè)地識(shí)讀;存儲(chǔ)的信息量很大;采用無線電射頻,可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù),而條形碼必須依靠激光或紅外線在材料介質(zhì)的表面讀取信息。



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                                                                                                                                    RFID電子標(biāo)簽工作原理示意圖


RFID電子標(biāo)簽常用的制作工藝

在無線通信實(shí)現(xiàn)的過程中,天線是必不可少的部件,而RFID利用無線電波進(jìn)行信息的傳輸,電波的產(chǎn)生和接收都需要通過天線實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器天線工作區(qū)范圍內(nèi),電子標(biāo)簽天線便會(huì)產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電流,從而獲得能量被激活。


對于RFID系統(tǒng)來說,天線是至關(guān)重要的部分,它與系統(tǒng)的性能緊密相關(guān)。


目前,根據(jù)天線導(dǎo)線材質(zhì)、材料結(jié)構(gòu)與制造工藝等方面的差異,RFID標(biāo)簽天線大致可以分成以下幾大類:繞線天線、蝕刻天線、印刷天線、加成天線、陶瓷天線等,最常用的天線制造工藝是前三種。


繞線天線銅導(dǎo)線繞制RFID標(biāo)簽天線的制造工藝通常使用自動(dòng)繞線機(jī)來完成,即直接在底基載體薄膜上繞上涂覆了絕緣漆,并使用低熔點(diǎn)烤漆的銅線作為RFID標(biāo)簽天線的基材,最后用黏合劑對導(dǎo)線與基材進(jìn)行機(jī)械固定,并按照不同的頻率要求,繞制一定的匝數(shù)。


蝕刻天線蝕刻法也稱為金屬蝕刻工藝,先在一個(gè)底基載體上覆蓋一層20mm左右厚度的銅或鋁,另外制作一張?zhí)炀€陽圖的絲網(wǎng)印版,用網(wǎng)印的方式將抗蝕劑印在銅或鋁的表面,進(jìn)而保護(hù)下方的銅或鋁不受腐蝕,其余部分則被腐蝕劑溶化。不過,由于蝕刻工藝中采用的是化學(xué)侵蝕反應(yīng),存在工藝流程長、廢料廢水多的問題,容易對環(huán)境造成污染,因此業(yè)內(nèi)一直在努力尋找更好的替代方式。
印刷天線直接將天線電路用特殊的導(dǎo)電油墨或銀漿,印刷或打印在基材上面,較為成熟是凹印或絲印。絲網(wǎng)印刷在一定程度上節(jié)約了成本,但其油墨采用70%左右的高銀含量的導(dǎo)電銀漿,得到15~20um之間的天線,屬于厚膜印刷方式,成本高。



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電子標(biāo)簽的生產(chǎn)工藝主要由三部分構(gòu)成;綁定封裝、復(fù)合模切、后道加工環(huán)節(jié),通過相關(guān)的硬件設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)制造,待產(chǎn)品完成生產(chǎn)后,對產(chǎn)品進(jìn)行張貼標(biāo)識(shí),裝防靜電袋,抽真空,裝箱。以避免產(chǎn)品暴露在空氣中,并達(dá)到遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)臈l件。


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RFID電子標(biāo)簽分類

RFID 電子標(biāo)簽可分為:有源 RFID 電子標(biāo)簽(Active Tag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽)、無源 RFID 電子標(biāo)簽 (Passive Tag,無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽)以及半有源 RFID 電子標(biāo)簽(Semi Active Tag)。


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RFID 電子標(biāo)簽根據(jù)分裝材料分為:紙質(zhì)標(biāo)簽、塑料標(biāo)簽、玻璃標(biāo)簽、抗金屬標(biāo)簽。RFID 電子標(biāo)簽根據(jù)分裝形狀又可分為:薄膜粘貼標(biāo)簽、卡式標(biāo)簽、柱形標(biāo)簽、扣式標(biāo)簽、身份識(shí)別標(biāo)簽、植入式標(biāo)簽和特殊用途異形標(biāo)簽等。


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                                                                                                                                                部分常見RFID標(biāo)簽形態(tài)


RFID電子標(biāo)簽具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)


第一:和條形碼等普通標(biāo)簽需要一對一讀取數(shù)據(jù)不同,RFID讀寫設(shè)備可以對相應(yīng)的標(biāo)簽進(jìn)行一對多讀取和寫入數(shù)據(jù)。
       第二:射頻技術(shù)的穿透性,RFID標(biāo)簽完全可以非接觸式操作,不需要露出標(biāo)簽進(jìn)行掃描。
       第三:RFID標(biāo)簽對環(huán)境要求低,可工作于各種惡劣環(huán)境,標(biāo)簽不容易被破壞,不影響讀取。
       第四:可以高準(zhǔn)確、迅速、大范圍識(shí)別數(shù)據(jù),因此可用于快速移動(dòng)端物體上的識(shí)別和讀取。
       第五:自動(dòng)化、智能化,減少人工操作。這也是RFID標(biāo)簽被稱為智能標(biāo)簽,并且在智能化建設(shè),比如智能家居、智慧醫(yī)療、智能交通等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。



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· 低頻、高頻、超高頻RFID的區(qū)別以及適用場景 ·低頻RFID讀寫器,其適用于對距離要求不高的特殊環(huán)境,例如動(dòng)物標(biāo)識(shí)、車輛門禁等,具有穿透水和非金屬材料的優(yōu)勢。高頻RFID讀寫器則在數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高的場景表現(xiàn)出色,例如圖書館管理、電子支付等。超高頻RFID讀寫器以其較遠(yuǎn)的識(shí)別距離,在物流管理、庫存追蹤等大規(guī)模物品識(shí)別場景中成為首選。不同頻率的RFID讀寫器在各自領(lǐng)域發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢,選擇合適的頻率對于最大程度發(fā)揮RFID技術(shù)的優(yōu)勢至關(guān)重要。RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用為各行業(yè)帶來了智能化的變革,提高了工作效率和數(shù)據(jù)傳輸速率,為未來的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力支持。



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01
       低頻(LF)RFID讀寫器

特點(diǎn):

低頻RFID讀寫器通常工作在125 kHz或134.2 kHz頻率范圍內(nèi)。其識(shí)別范圍相對較短,一般在10厘米左右,但較好地穿透水和非金屬材料,對環(huán)境干擾較小,具有較高的穩(wěn)定性。適用場景:低頻RFID讀寫器適用于對距離要求不高的應(yīng)用場景,如動(dòng)物標(biāo)識(shí)、車輛門禁、工業(yè)生產(chǎn)過程中的標(biāo)識(shí)等。它們能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作,成為一些特殊場合的首選。

區(qū)別:

低頻RFID讀寫器與其他頻率的主要區(qū)別在于其較短的識(shí)別距離和相對較低的數(shù)據(jù)傳輸速率。但它們對環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng),能夠在一些有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中表現(xiàn)出色。


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02
       高頻(HF)RFID讀寫器

特點(diǎn):

高頻RFID讀寫器的工作頻率通常在13.56 MHz,其較低的功率使得其識(shí)別范圍一般在幾十厘米內(nèi)。高頻RFID技術(shù)支持一對多的數(shù)據(jù)傳輸,具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。

用場景:

高頻RFID讀寫器適用于對數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高的場景,如圖書館管理、電子支付、門禁控制等。其快速的數(shù)據(jù)傳輸和可靠性,使其成為一些需要頻繁數(shù)據(jù)交互的場景的理想選擇。

區(qū)別:

相比低頻RFID讀寫器,高頻RFID讀寫器的識(shí)別范圍較大,但相對低于超高頻。其數(shù)據(jù)傳輸速率較快,能夠滿足一些對數(shù)據(jù)交互頻繁的應(yīng)用需求。


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03
       超高頻(UHF)RFID讀寫器

特點(diǎn):

超高頻RFID讀寫器通常工作在860 MHz至960 MHz頻率范圍內(nèi),其最大的優(yōu)勢在于具有較遠(yuǎn)的識(shí)別距離,可達(dá)數(shù)米至數(shù)十米。同時(shí),超高頻RFID技術(shù)支持多對多的數(shù)據(jù)傳輸,具有高速率和高效能的特點(diǎn)。

用場景:

超高頻RFID讀寫器適用于對距離要求較高的應(yīng)用場景,如物流管理、庫存追蹤、車輛識(shí)別等。其遠(yuǎn)距離識(shí)別和高效率的數(shù)據(jù)傳輸,使其成為大規(guī)模物品識(shí)別與追蹤的首選技術(shù)。

區(qū)別:

超高頻RFID讀寫器相比低頻和高頻,其識(shí)別距離更遠(yuǎn),但在環(huán)境干擾和金屬物體附近的識(shí)別方面可能略有不足。然而,其高效能的特點(diǎn)使其成為物流和供應(yīng)鏈管理中的不可或缺的技術(shù)。


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