常见问题

作为无源物联网技术中最基础的一环，UHF RFID无源标签已经被广泛用于商超零售、物流仓储、图书档案、防伪溯源等量非常大的应用领域，仅2021年度，全球出货量就超过200亿。在实际应用中UHF RFID无源标签的芯片是究竟依靠什么来供电的呢？

UHF RFID无源标签供电特点

1.借助无线功率传输供电

无线功率传输是利用无线电磁辐射方法将电能从一个地方传送到另一个地方。工作过程是将电能经射频振荡转换为射频能，射频能经发射天线转换为无线电电磁场能，无线电电磁场能经空间传播到达接收天线，再由接收天线转换回射频能，检波变为直流电能。

1896年意大利人马可尼(Guglielmo Marchese Marconi)发明了无线电，实现了跨越空间的无线电信号传输。1899年，美国人泰斯拉(Nikola Tesla)提出了用无线功率传输的思路，并于科罗拉多州建立了一个60m高、底部加感、顶部加容的天线，利用150kHz的频率，将300kW输入功率在距离长达42km的距离上传输，在接收端获得了10kW的无线接收功率。

UHF RFID无源标签供电沿用了这个思路，由阅读器通过射频向标签供电。但是，UHF RFID无源标签供电与Tesla试验有巨大的差别：频率高出近万倍，天线尺寸缩短达千倍。由于无线传输损耗与频率平方成正比，与距离的平方成正比，显然，传输损耗增长是巨大的。最简单的无线传播模式是自由空间传播，传播损耗与传播波长的平方成反比，与距离的平方成正比，自由空间传播损耗为LS=20lg(4πd/λ)。若距离d单位为m，频率f单位为MHz，则LS= -27.56+20lgd+20lgf。

UHF RFID系统基于无线功率传输机理，无源标签没有自备供电电源，需借助于接收阅读器发射的射频能量，通过倍压整流，即狄克逊泵(Dickson charge pump)建立直流供电电源。

UHF RFID空中接口适用的通信距离主要决定于阅读器发射功率和空间基本传播损耗。UHF频段RFID阅读器发射功率通常被限制为33dBm。由基本传播损耗公式，忽略其它任何可能产生的损耗，可以算出通过无线功率传输到达标签的射频功率。UHF RFID空中接口通信距离与基本传播损耗的关系和到达标签的射频功率如表所示：





距离/m

1

3

6

10

50

70





基本传播损耗/dB

31

40

46

51

65

68





到达标签的射频功率/dBm

2

-7

-13

-18

-32

-35





由表可见，UHF RFID无线功率传输具有传输损耗大的特点，由于RFID遵从国家短距离通信规则，阅读器发射功率受限，所以标签可供电功率低。随着通信距离加大，无源标签接收射频能量按频方率下降，供电能力迅速减弱。

2. 借助片上储能电容充放电实施供电

(1)电容器充放电特性

无源标签利用无线功率传输获取能源，转变为直流电压，对片上电容充电储能，然后通过放电对负载供电，因此，无源标签的供电过程就是电容充放电过程。建立过程是纯充电过程，供电过程是放电和补充充电过程，补充充电必需在放电电压到达芯片最低供电电压以前开始。

(2)电容器充放电参数

1)充电参数

充电时间长数：τC=RC×C

充电电压：

充电电流：

式中RC为充电电阻，C为储能电容。

2)放电参数

放电时间长数：τD=RD×C

放电电压：

放电电流：

式中RD为放电电阻，C为储能电容。

以上说明了无源标签的供电特性，既不是恒压源，也不是恒流源，而是储能电容充放电。当片上储能电容充电到达芯片电路工作电压V0以上，便能对标签供电。储能电容开始供电的同时，其供电电压就开始下降，降至芯片工作电压V0以下时，储能电容失去供电能力，芯片将不能继续工作。因此，空中接口标签应具有足够的对标签补充充电的能力。

由此可见，无源标签供电方式与其突发通信的特点相适应，无源标签供电还需要有持续充电的支持。

3 供需平衡

浮充供电是另一种供电方式，浮充供电能力与放电能力相适应。但它们都有一个共同的问题，即UHF RFID无源标签的供电需要供需平衡。

(1)面向突发通信的供需平衡供电方式

UHF RFID无源标签现行标准ISO/IEC18000-6属于突发通信系统，对于无源标签，接收时段不发射信号，应答时段虽然接收载波，但等效于获取振荡源，因此可以认为是单工工作方式。对于这种应用，若把接收时段作为对储能电容充电时段，应答时段作为储能电容放电时段，则充放电电荷量相等保持供需平衡成为维持系统正常运行的必需条件。由上述UHF RFID无源标签的供电机理可知，UHF RFID无源标签的供电电源既不是恒流源，也不是恒压源。当标签储能电容充电到高于电路正常工作电压时，开始供电;当标签储能电容放电到低于电路正常工作电压时，停止供电。

对于突发通信，例如无源标签UHF RFID空中接口，可以在标签发送应答突发前充够电荷，足以保证应答完成前还能维持足够的电压。于是除了标签可接收到足够强的射频辐射外，还要求芯片拥有足够大的片上电容和足够长的充电时间。标签应答功耗和应答时间也必需相适应。由于标签与阅读器的距离有远近不同，应答时间有长短差别，储能电容面积受限等因素，采用时分供需平衡可能是困难的。

(2)面向连续通信的浮充供电方式

对于连续通信，要想维持储能电容不间断供电，必需做到随放随充，充电速度与放电速度相近，也就是在结束通信前，维持供电能力。

无源标签码分射频识别和UHF RFID无源标签现行标准ISO/IEC18000-6具有共同的特点，标签接收状态需要解调和解码，应答状态要调制和发送，因此，更应该按连续通信来设计标签芯片供电系统。为了使充电速度与放电速度相近，必需将标签接收的大部分能量用于充电。

 

共享射频资源

1. 无源标签的射频前端

无源标签对来自阅读器的射频能量，除作为标签信片电源之外，更重要的是通过无线数据传输实现阅读器对标签的指令信号传送，标签对阅读器的应答信号传送。标签接收的射频能量要分作三份，分别用于芯片建立电源、解调信号(包括指令信号和同步时钟)和提供应答载波。

现行标准UHF RFID的工作方式具有以下特点：下行信道采用广播工作方式，上行信道采用多标签共用单信道排序应答的方式，因此，就信息传输而言，属于单工工作方式。但是由于标签自己不能提供传输载波，标签应答需要借助阅读器提供载波，因此在标签应答时，就发送状态而言，通信两端处于双工工作装态。

在不同的工作状态，标签投入工作的电路单元不同，不同的电路单元工作所需的功率也不一样，所有的功率都来自标签接收的射频能量。因此，需要合理分配合适时控制射频能量分配。

2. 不同工作时段的射频能量应用

当标签进入阅读器射频场开始建立电源时，无论此时阅读器发送的是什么信号，标签都会将全部接收射频能量提供给倍压整流电路，对片上储能电容充电，藉以建立芯片供电电源。

当阅读器发送指令信号时，阅读器的发送信号是受指令数据编码和扩展频谱序列的幅度调制的信号。标签所接收的信号中存在载波分量和代表指令数据和扩展频谱序列的边带分量，接收信号的总能量、载波能量、边带分量大小与调制有关。此时调制分量被用来传输指令和扩展频谱序列的同步信息，总能量被用来对片上储能电容充电，片上储能电容同时开始对片上同步提取电路和指令信号解调电路单元供电。因此，在阅读器发送指令时段，标签接收射频能量被用于标签继续充电、同步信号提取、指令信号解调和识别。标签储能电容处于浮充供电状态。

当标签对阅读器进行应答时，阅读器的发送信号是受扩频展频谱chip率分速率时钟的幅度调制的信号。标签所接收的信号中存在载波分量和代表扩展频谱chip率分速率时钟的边带分量。此时调制分量被用来传输扩展频谱序列的chip率分速率时钟信息，总能量被用来对片上储能电容充电和受应答数据调制并向阅读器发送应答，片上储能电容同时开始对片上chip同步提取电路和应答信号调制电路单元供电。因此，在阅读器接收应答时段，标签接收射频能量被用于标签继续充电，chip同步信号提取和受应答数据调制并发送应答。标签储能电容处于浮充供电状态。

总之，除标签进入阅读器射频场，开始建立电源时段外，标签是将全部接收射频能量提供倍压整流电路，对片上储能电容充电，藉以建立芯片供电电源。随后，标签又从所接收的射频信号中提取同步，实施指令解调，或进行应答数据调制发送，这都要用到所接收的射频能量。

3. 不同应用的射频能量需求

(1)无线功率传输的射频能量需求

无线功率传输为标签建立供电电源，因此既要求提供足以驱动芯片电路的电压，又要求具有足够的功率和持续的供电能力。

无线功率传输的电源是在标签没有电源的情况下通过接收阅读器射频场能，倍压整流建立电源，因此，其接收灵敏度受前端检波二极管管压降限制，对于CMOS芯片，倍压整流接收灵敏度在-11～-0.7dBm之间，是无源标签的瓶颈。

(2)接收信号检测的射频能量需求

倍压整流建立芯片供电电源的同时，标签要分一部分接收到的射频能提供信号检测电路，包括指令信号检测和同步时钟检测。由于是在标签已经建立电源的条件下实施信号检测，解调灵敏度不受前端检波二极管管压降限制，因此接收灵敏度远高于无线功率传输接收灵敏度，而且属于信号幅度检测，没有功率强度要求。

(3)标签应答的射频能量需求

当标签应答发送时，除需要检测同步时钟外，还需要对接收载波(含有时钟调制包络)进行伪PSK调制并实现反向发射。此时，要求有一定的功率电平，其值取决于阅读器对标签的距离和阅读器接收灵敏度。由于阅读器工作环境允许采用较为复杂的设计，接收机可以实现低噪声前端设计，加以码分射频识别采用扩展频谱调，还有扩展频谱增益和PSK制度增益，阅读器灵敏度可能设计成足够高，以致对标签返回信号要求降到足够低。

综上所述，将标签接收射频功率主要分配作无线功率传输倍压整流能源，其次分配适量的标签信号检测电平和适量的返回调制能量，实现合理的能量分配，保证对储能电容的持续充电是可能的、合理的设计。

可见，无源标签所接收的射频能量有多种应用需求，因此需要有射频功率分配设计;不同的工作时段射频能量的应用需求不一样，因此需要有按不同工作时段需求的射频功率分配设计;不同的应用对射频能量的大小需求不一样，其中无线功率传输要求功率最大，因此射频功率分配应当侧重无线功率传输的需求。

UHF RFID无源标签借助无线功率传输建立标签供电电源，因此，供电效率极低，供电能力很弱，标签芯片必需采用低功耗设计。借助于片上储能电容充放电实施对芯片电路供电，因此，为保证标签持续工作，必需持续为储能电容充电。标签所接收的射频能量有三种不同的应用：倍压整流供电、指令信号接收和解调、应答信号调制和发送，其中，倍压整流接收灵敏度受整流二极管管压降的制约，成为空中接口的瓶颈。为此，信号接收解调和应答信号调制和发送是RFID系统必需保证的基本功能，倍压整流标签供电能力越强，产品越有竞争力。因此，标签系统设计中合理分配所接收的射频能量的准则是：保证接收信号解调和应答信号发送的前提下，尽可能增加倍压整流的射频能量供给。

养老院和老年公寓是老年人活动和生活的重要场所。由于老年人多，身体或多或少有些不便，很容易出事故，RFID定位识别方案可以有效地解决了老年人的安全问题。

系统方案

系统构成：RFID标签+RFID阅读器+软件系统+后台监控系统

在每个房间的门口、每个楼层的出口、每个楼层的门口和公寓的门口放置固定阅读器，以识别每个老人佩戴的由地板监控的腕带标签，以便通过监控室的计算机或管理员随身携带PDA，可以随时掌握老年人的物理位置和其他信息。从而实现老年人和管理员的24小时即时状态监测，确保老年人的安全。

通过让老年人佩戴由电池供电的RFID腕带标签，每个标签都记录了对应的老年人的基本信息、健康状况、病史和家庭联系方式等。并将识别标签设备放置在每个房间的门和每个楼层的出口，以及每个建筑的门和公寓的门，并将定位数据传输到位置软件，人员的物理位置可以以图形显示在控制软件的介面上。

该系统采用老年人定位系统RFID智能电子标签，工作频率在2.4GHz，不会干扰医疗等其他设备。大小约4*7cm，厚度小於2mm，它可以制成腕带、胸卡和其他形式。给需要跟踪和监控的老年人戴上电子标签，以掌握他们的即时信息。老年人的即时位置、状态和其他信息可以通过区域网络进行监控，然后在控制软件中读取。公寓管理人员可以通过简单的滑鼠操作了解老年人的即时位置和状态信息，以便快速找到他们并提供帮助或者实施相应的医疗程序。

汉德物联手持家厂家多年来一直致力于RFID设备的研发，可以根据客户的需求提供无源RFID/有源RFID射频识别标签和阅读器，提供定制化软件服务，可支持监控，精确定位、求助，活动路线追溯等，有力的解决养老机构社区老年人安全问题

近年来，由于人们对RFID技术在认知上的不断深入，以及应用成本的不断降低，RFID在各行各业中不断加速渗透。比如服装行业，图书馆图书管理，以及机场物流分拣，航空公司行李跟踪等都采用了RFID技术方案。而RFID技术中最常用到的标签可以分为低频RFID标签、高频RFID标签和超高频RFID电子标签几大类，其中超高频RFID标签由于其读取距离更远，安全性、保密性强，可识别高速运动的物体，同时实现多对象的同步识别，可重复使用，数据记忆量大等优势更是被广泛使用。

多元化应用场景下 标签产品形态丰富

由于不同行业、应用场景在需求和使用条件上有着显著差异，对标签的性能和形态提出了不同要求。这主要基于对业务需求、工艺条件、应用成本、应用场景环境等多方面的平衡，比如被识别物体为金属制品，则需要通过添加吸波材料来实现抗金属的特性。

电子标签产品从形态上大致可以分为三类，分别是传统自粘不干胶式标签、注塑式标签和卡片式标签。传统带自粘功能的RFID电子标签将RFID封装成不干胶形态，适合应用在高速路、停车场和工业生产线产品信息自动采集等场景。而在校园、交通、门禁等场景中，多使用非接触式IC卡，在门禁中也很容易见到注塑工艺制作的异形标签。

另外，由于不同国家和地区在频谱分配上不尽相同，对超高频电子标签频段定义的覆盖也不尽相同，例如：

(1)中国的频段为：840~844MHz和920~924MHz;

(2)欧盟频段为：865MHz~868MHz;

(3)日本频段为：952MHz~954MHz之间;

(4)香港、泰国、新加坡为：920MHz~925MHz;

(5)美国、加拿大 、波多黎各、墨西哥、南美的频段为：902MHz~928MHz。

UHF RFID常见应用与标签形态

(1)鞋服零售行业-铜版纸吊牌标签/织唛标签

RFID的诸多应用场景中，最常见的是鞋服行业，这也是超高频RFID标签消耗量最大的领域之一。

鞋服行业对RFID技术的引入是全流程的，从工厂到仓库、再到零售终端。可以对服装仓库到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集，保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。在全球化销售布局的情况下，时尚类快消品对商品的流动性要求高，采用RFID 标签可以对产品的流通管理效率有很大提升。

(2)陶瓷电子标签

陶瓷电子标签是基于陶瓷材料封装的电子标签，具有很高的电气特征和耐高性能，易碎防转移。在陶瓷基板上制止的电子标签天线，其介质损耗小，高平特性好，天线性能稳定，灵敏度高。多用于物流仓储、智能停车、生产线管理、防伪检测等领域。

(3)ABS标签

ABS标签是常见的注塑式标签，常用于物流管理场景中。可安装于金属、墙壁、木制品、塑料制品表面，由于表层具备坚固的防护功能，耐高温、防潮适用于较恶劣的工作环境中。

(4)服装洗涤-硅胶标签

硅胶标签采用硅胶封装技术，多用于洗涤行业，由于硅胶柔软可变形，具备耐高温、耐揉搓等特性，常用于对毛巾、服装类产品进行清点管理。

(5)扎带式标签

扎带式标签一般采用PP+尼龙材料进行封装，具备便于安装拆卸、防水、耐高温等优良特性，常用于物流跟踪、食品溯源、资产管理等领域。

(6)滴胶PVC卡标签

PVC材料制作的卡片，能够针对外形而定制，使卡具备工艺品的外观质感，并且有效防护内部芯片、天线，方便携带。可用于门禁、物品标识管理、游戏筹码等场景。

(7)PET标签

PET是聚酯薄膜的简称，聚酯薄膜是一种高分子塑料薄膜，因其综合性能优良而越来越受到广大消费者的青睐。可挡紫外线、耐高低温性能好、抗蠕变性好。由于我国生产量和技术水平仍不能满足市场的需求，部分仍需依靠进口，PET标签常用于珠宝管理场景中。

(8)PPS洗衣标签

PPS洗衣标签是布草洗涤行业中常见的一类RFID标签，形状、大小和纽扣类似，有较强耐温性。通过使用PPS洗衣标签，洗涤管理变得更加高效透明。

汉德物联十多年来一直深耕RFID设备研发生产，可提供各种超高频标签，RFID读写器,手持机以及定制化解决方案。

水表管理是自来水公司管理工作的重要环节，但由于传统的人工入户抄表的工作方式，不仅效率低下，且存在估抄、错抄、漏抄等现象，无法进行有效的监管，严重影响自来水供水公司的管理与经营效益，因而亟需一种更高效且易于监管的自来水抄表方式，来加强对抄表业务的管理，同时提高抄表的工作效率与精确率。

面临挑战:

1. 传统的人工入户抄表的工作方式，效率低下，劳动力成本高;

2. 人工抄表存在估抄、错抄、漏抄、“人情水”等现象;

3. 用户用水数据不易保存与查询，不利于生产调度部门随时了解各片区的用水情况，以合理安排水资源的生产与调度;

4. 无法及时了解用户用水情况，发现异常情况时，损失较大。

解决方案:

　自来水公司通过配置智能手持终端与RFID电子标签，RFID IC卡智能水表等硬件设备与后台软件相结合，通过手持终端对于电子标签以及IC卡的读取即可识别用户信息，用水信息读取以及自动扣费，轻松实现了自动化抄表管理，大幅提升了抄表的工作效率与精确率，杜绝了人工抄表存在的一系列问题。并且水量数据可通过手持终端连接网络，实时上传至后台管理系统，使管理者能及时获取片区用户的用水情况，合理安排水资源的生产与供应，方便快捷，提升管理与经营效益。

 

应用成效

1. 改变了传统入户抄表的工作方式，大大解放了人力、降低了抄表成本。

2. 彻底杜绝人工抄表存在的估抄、漏抄、错抄及“人情水”现象，提高了抄表数据的准确性。

3. 通过网络可实时对抄表数据进行上传，数据的实时性得到了充分保障。

4. 可便捷地查看用户长期、大量的真实用水数据，便于历史追溯。

5. 表具损坏、管网漏损、供水异常等故障发生时，可第一时间进行上报，及时止损。

6. 管理者可随时了解各片区的用水情况，以合理安排生产、保障用水供应。

 

汉德物联智能水表解决方案整合RFID手持机以及水电表设备，实现了对用户水，电表的集中管理，简化了操作流程，使管理工作更加科学化，信息化，准确化管理。

正所谓“民以食为天，食以安为先”，随着人们安全意识的增强，新闻媒体对食品安全事故的曝光，人们对食品的质量安全要求也越来越重视，要想真正解决食品安全问题，需要从源头开始对食品生产全程各环节进行监控，必须具备溯源性、准确性、实时性、可操作性等特点。RFID手持机设备和技术的引用便是一个理想的解决方案

每一个RFID电子标签具有全球唯一的ID编码，且无法修改和仿造;RFID读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性;RFID读写器与标签之间存在相互认证的过程;且RFID能耐高温，使用寿命长，存储量也比较大;标签容易集成进各种商品里，可大大提高伪造者造假的难度和成本，也为食品安全提供了保障。

RFID技术实现了从源头开始对食品生产全程各环节监控，从几方面实现了食品安全保证：

1、全局监控:从食品源头开始到餐桌整个链条每个环节进行实时监控。

2、全自动识别:采用RFID电子标签技术后，各环节信息全自动识别，通过固定或RFID数据采集器可自动获得各环节生产信息。

3、可追溯性:每一件食品都贴有对应的RFID标签，标签内记录食品生产的源头产商、具体的动物或植物及农场，系统对食品的整个生产过程进行全程跟踪，并将数据集中备份至质检中心，为政府部门和企业提供基础追溯数据。

4、便捷性:各环节采用二维码自动识别技术，将各环节数据自动上传至质检中心，节省大量人力物力。

5、安全性:采用先进的RFID无源电子标签，且每个电子标签都经过加密处理，无法被复制，可以确保标签识别环节的安全性、稳定性，让食品安全更放心。

6、实时性:各环节通过无线网络连接到后台数据库，可将数据实时上传至数据库，在办公室可实时监控食品库存状况。

医用手持PDA，又叫医用手持RFID数据采集器，是专门为医用绩效管理、移动医疗、移动查房打造的数据采集、存储、传输设备。

手持PDA体积小，携带方便。带有操作系统，配有无线通讯功能，可通过无线局域网与医院信息系统数据库连接，配上激光扫描设备可扫描条码,采集病人、药品、物资信息，存储以及查询相关信息,可以准确地将人与物关联，优化信息存取流程保障数据的准确性与及时性，提高各部门工作效率。

要实现医用PDA在临床中的使用，首先在病区中建立无线网络，在病区中安装无线AP，医用PDA通过无线AP成为HIS 系统的一个客户端，在医用PDA上安装客户端软件。通过该软件接受扫描来的护士操作流程信息、病人ID等信息。

将PDA、RFID电子标签等智能设备应用于临床护理，可以实现智能化工作，为医院管理带来显著成效。

1. 挂号诊断与医嘱执行：医护人员给到病患唯一身份识别码，通过PDA手持终端扫描录入以及核对病人信息，了解患者既往病历，诊断后进一步录入更多就诊信息，完善患者就诊记录。执行医嘱时先通过PDA对标签腕带和条码输液卡等进行扫描，来对病人的信息进行核对，以免造成不必要的错误。

2. 追踪医疗服务过程：加强医护配合，医用PDA的医嘱提示音，短信功能等为繁忙的临床护理工作提供了科学有效的保障，减少了医护语言沟通中的信息传递失误。同时责任护士能及时有效地为患者提供各种治疗与护理信息，有利于建立良好的护患关系，充分调动了护理人员的工作积极性。

3. 绩效管理：通过PDA手持终端等移动设备的数字化管理，医院在有效监控各项工作进度的时候还能对人员工作量进行实时量化的评估，进而进行科学有效的绩效管理。

汉德物联手持机致力于研发和生产商业与工业使用的基于数据采集功能的RFID手持终端、工业PDA手持终端，为广大客户提供整体移动计算解决方案。

 

酒店、医院、浴场及专业的洗涤公司正面临每年都要处理成千上万件的工作服、布草的交接、洗涤、熨烫、整理、储藏等工序，如何有效地跟踪管理每一件布草的洗涤过程、洗涤次数、库存状态和布草有效归类等是一个极大的挑战。

具体存在的问题：

1.纸面的洗涤任务交接，手续复杂，查询难度大;

2.担心交叉感染，导致某些待洗衣物数量统计工作无法开展，容易产生纠纷;

3.洗涤过程的每步环节无法准确监控，衣物出现漏处理环节;

4.洗涤好的衣物无法准确归类，无法准确设置和调整库存量。

RFID技术的引入，将使得医院酒店等行业的洗衣管理变得更为透明，且提高了工作效率，解决了以往无法通过其他技术可以实现的管理顽症。

RFID洗涤管理方案

首先基于RFID技术，为洗涤工厂、医院/酒店(租赁关系)建立智能洗涤管理系统：在每一件衣物上缝制RFID电子标签，电子标签中拥有全球唯一标识码，即每件衣物将拥有唯一的管理标识，直至衣物被报废，同时配备RFID读写器。对布草等衣物的送洗、交接、出入库、自动分拣、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化数据采集，并通过各种手持终端及固定采集终端将采集数据实时上传至后台系统，实时掌握布草流转各个环节的状况，实时统计洗涤次数、洗涤费用。同时通过跟踪洗涤次数，能为医院酒店等预估当前衣物的使用寿命，为采购计划提供预测数据。实现洗涤管理全程可视化，为企业的科学管理提供实时的数据支持。

 

制造业生产线由于工序以及管理等原因几乎每月都要损耗大量物料，并且生产结果与预期因为有误差而影响交货的情况时有发生，生产线也往往因人为原因造成种种误差。而借助RFID技术可以在整个生产过程中形成高度组织的、集成的控制系统，可以实现对原材料、零部件、半成品以及最终成品在整个生产过程中的识别与跟踪，降低人工识别的成本和出错率，确保流水线均衡协调生产.

将RFID标签贴在生产物料或产品上，可自动记录产品的数量、规格、质量、时间、负责人等生产信息，代替传统的手工记录;生产主管通过读写器随时读取产品信息;其他相关人员能及时掌握生产状况并根据情况调整生产安排;采购、生产、仓储信息一致并能实时监控;物料和产品离开仓库前系统都将自动记录出入库信息，并能实时追踪物品所在地。

RFID在制造业中的应用特点

1) 数据实时共享

在生产线各道工序安装RFID盘点机器设备，并在产品或托盘上放置可反复读写的RFID电子标签。这样，当产品通过这些节点时，RFID读写设备即可读取到产品或托盘上标签内的信息，并将这些信息实时反馈到后台的管理系统中，管理者就可及时了解生产线工作状况了。

2) 标准化的生产控制

RFID系统可提供不断更新的实时数据流，与制造执行系统互补，RFID提供的信息可用来保证正确使用机器设备、工具和零部件等，从而实现无纸化信息传递并减少停工待料时间。更进一步，当原材料、零部件和装配件通过生产线时，可以进行实时控制、修改甚至重组生产过程，以保证生产的可靠性和高质量。

3) 质量跟踪和追溯

在实施RFID系统的生产线上，产品质量是由分布在若干处的一些测试岗位来检测的。在生产结束时或产品验收前必须能用该工件所有先前收集到的数据明确地表达其质量。利用RFID电子标签可以很方便地做到这一点，因为在整个生产过程中所取得的质量数据已经随产品走下生产线。

RFID可实现的系统功能

根据对制造业系统总体设计的要求，整个RFID应用系统包括系统管理、生产作业管理、生产查询管理、资源管理、生产监控管理和数据接口。各主要模块功能如下：

a.系统管理。

系统管理模块可以定义某型号产品生产特性及管理信息系统用户，执行功能的权限及用户使用功能的授权，完成数据的备份作业，并对各子系统公用的基础数据进行维护，如工序（位）、工人、车间等信息，这些基础数据是进行上线设置和运行调度的功能基础。

b.生产作业管理。

该模块滚动接受主生产计划，自动生成车间作直观的反映，为管理者提供决策依据。查询功能可以查询到每个工位的操作信息，如装配的具体时间、物料需求信息、员工操作结果、质量状况等，还可以追溯生产历史，从而定位残次品产生的环节和原因。

c.资源管理。

该模块主要对生产线所需的一些设备进行管理，提供给用户当前各设备的工作状态，及时了解现有设备的实际使用情况，以便为安排生产或者设备维护提供参考依据，可以根据生产设备的负荷情况制定生产线日、周、月的生产计划，保证生产的正常进行。

e.生产监控管理。

该模块主要提供信息给一般用户、企业管理人员、领导等需及时了解生产进度情况的人员。它主要包括订单执行情况的实时监控、工序生产的实时监控、工位（台）生产的实时检测。这些实时监测功能为用户提供了整体或局部的生产执行信息，以便用户及时根据实际情况调整生产计划。

f.数据接口。

该模块提供与车间电气控制设备、IVIES、ERP、SCM或其他车间管理信息系统的数据接口功能。

借助RFID技术以及相关RFID智能终端设备，标签等，可以实现生产过程的实时数据采集可视化、准时化以及业务协同和产品信息可追溯。将RFID系统与自动化系统、企业信息系统无缝集成，构建面向供应链的RFID架构体系，从而实现供应链上的产品信息共享，全面实现降本增效。

 

一.背景

随着企业规模的不断发展，传统的人工出入库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库高效的管理需求，基于RFID射频识别的技术的轻松盘出入库盘点系统，助力企业智能化数字化创新。

传统仓储管理的弊端：信息化程度偏低、物资种类数量在不断增加、出入库频率剧增、管理损耗大、人工操作过多导致仓储作业效率低下、盘点作业耗时费力等问题，给传统经营管理带来相当大的挑战。

RFID技术的基本工作原理：非接触式的自动识别技术，具体原理为编写有产品信息的标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号；读写器读取信息并解码后，送至管理信息系统进行有关数据处理。

RFID出入库盘点优势：

1.可以远距离识别，而不是像条形码那样只能近距离识别一类物体;

2.无需对准，可以穿透外部包装读取数据，不惧油污、表面破损、环境黑暗等各种恶劣环境

3.可以同时对几十上百个物体进行识读，自动扫描，达到快速盘点效果

4.快速比对数据，传入后台系统。

5.数据加密技术，建立数据备份机制，全力护航数据隐私和安全。

RFID智能仓储盘点流程

1. 物品入库前：给每一件物品贴上或缝制电子标签，完成贴标流程，标签中存储标识此物品的唯一标识ID号;

2. 物品入库时：将其按照类别、型号进行分类，作业人员用手中的RFID手持盘点终端按型号对物品进行批量扫描识别，扫描后放入仓库，完成入库流程，扫描数据实时上传到服务器;

3. 在物品出库时：作业人员根据出货单或新建出货单，从库位上取出指定型号和数量的货物，对物品进行批量扫描识别，核对无误后完成出库流程，通过移动扫描手持机扫描数据实时上传到服务器;

4. 在物品退货时：作业人员扫描识别发生退货的物品，完成退货流程，扫描数据实时上传到服务器;

5. 查询和追踪货物信息：登录系统软件终端，根据物品某一条件，快速搜索到物品的具体信息，可对物品入库时间、出库时间、操作人、订单信息等进行查看，实现物品的流程追踪。

6. 实时统计报表、汇总各类信息：作业人员通过RFID工业手持机对物品进行出入库操作后，数据会及时上传到系统数据库，可实现物品信息的数据汇总，提供多种数据报表以对入库情况、出库情况、退货情况、需求统计等作出多角度的分析，为企业决策提供准确的数据依据。

RFID智能仓储改变传统的人工出入库作业模式，减少人工成本、降低出错几率和提高管理效率，数据信息集中化，仓库信息及时更新，从而实现了人力、物力资源的动态综合分配。

 

随着物联网的迅速发展，在信息时代手持终端设备成为各行业必不可少的应用工具。物体携带着一/二维码或标签（标签所贴附物品的属性、特征及其他信息），相当于使物体拥有网络上的虚拟“身份”。通过手持终端设备读取一/二维码或标签上的信息，可以在网络上实时查询和动态跟踪物品。

使用成效：

1.使用手持终端设备数据采集电子化；业务拜访智能化。

2.物流配送易查可信。

3.市场巡查有的放矢。

4.高企业管理效率，减少存货风险，对业务人员工作效率进行有效优化。

5.节省人员开资，提升管理水平。

随着经济的发展以及人们购物生活方式的改变，电商餐饮等各行业对城市配送需求量不断加大，对物流的应用管理要求越来越高。在此情况下RFID智能物流配送方案能很好的解决物流行业发展需求。

RFID物流配送功能：

1、智能调度：配送前RFID物流配送智慧管理系统能够推送最优运送路线至移动智能终端，运送中也能够通过移动智能终端接收临时性收货任务，对车队、配送员实现高效调度管理。

2、全程监管：基于GPS定位技术与4G网络应用，管理人员能够实时监控车辆位置和货物在途情况，实现货物车辆安全能够视化管理。

3、三流合一：通过移动智能支付终端扫码验货收货，查询RFID物流配送智慧管理系统应收款额并完成刷卡支付，实现物流、信息流、资金流三流合一。

RFID物流配送流程演示：

1、揽件收货：下单后，RFID物流配送智慧管理系统会推送姓名、电话、收货地址到配送员移动智能终端，配送员到达指定地址揽件，能够现场称重，并用RFID智能手持终端开单、打印标签，扫描标签验证收货。

2、卸货入库：配送员到达配送中心卸货，扫描货物标签了解入库。

3、分拣出库：通过移动智能终端扫标签，根据送货城区分拣归类、了解出库。

4、智能装车：配送员通过扫描货物标签，根据送货时间、地址、货物类型，按先到后装的原则装车。

5、配送运输：配送前，配送员能够通过RFID物流配送智慧管理系统下载最优配送路线到移动智能终端;配送途中，配送员能够实时回传货物在途情况，手持终端设备能够根据最新配送状态自动计算配送费用，同时配送员能够通过智能终端接收临时性收货任务进行就近收货。

6、扫码收款，电子签名：到达送/收货地址后，通过安卓智能终端扫描标签了解货物交、收并实时上传，也能够通过移动智能终端刷卡代收货款，对退货拒收、特殊产品安装调试等情况了解处理。

 

电子条码以及条码扫描技术的出现为读取产品和个人信息提供了非常大的便捷性和安全性，但是由于受到扫描设备的限制，这个技术一直没有被非常广泛的应用。但是随着条码手持机的出现，越来越多的行业开始大范围的使用这项技术。

一、零售行业

电子条码对于零售行业的盘点和出售货物有非常大的作用，在零售行业中需要记录的信息是比较多的，传统的盘点和记录都需要进行大量的信息收集和整理，这些都是需要通过人工来完成的，但是电子条码出现之后，这些信息都可以被储存在电子条码之中，工作人员使用条码手持机对电子条码进行扫描，就可以获得条码中的信息，比如产品的名称、分类以及单价等等，在进行货物盘点的时候有非常大的用处。

二、货物储存、运输行业

货物的储存和运输对于信息的整理也是非常看重的，与零售行业不同，这两个行业的信息收集面要更加的广，而且由于行业的特殊性，往往需要将收集到的信息与系统中的信息进行比对，确保运输过程中货物没有出错，在条码手持机出现之前，运输行业的信息手机还比较死板，只能通过固定的信息收集中心完成，但是现在的安卓手持机都是可以通过无线网和信息后台进行连接的，所以无论何时何地，只要扫描了货物相关的电子标签，就可以第一时间掌握货物的主要信息，并且与信息库中的信息进行比对。

 

随着智慧城市运动的兴起，物联网设备越来越多的应用于城市基础设置，大大推动了城市的现代化管理，并且带来无数收益，其中雨水管理是一个非常必要但可能被忽视的项目。

城市雨水问题

充满混凝土和金属的城市吸收的雨水不多，从而导致径流增加，尤其是在暴雨时。这种径流使城市更容易遭受洪水，企业和房屋的破坏，并威胁到人们的生命财产安全。洪水可能破坏公共基础设施房屋等或对小型企业造成水灾侵害。在严重的情况下，它可能将人们赶出家门，甚至造成伤害危及生命。

此外城市雨水径流也容易导致一些环境问题。过多的雨水吸收了诸如农药、防冻剂、重金属和石油等污染物，最终注入到环境生态系统中。如果没有有效的管理，暴雨可能危害周围的河流、湖泊和海洋，并且已经在许多地区造成威胁。

物联网技术设备可以从多个方面帮助雨水管理

1.水质测量

并非所有对环境有害的径流都发生在剧烈的洪水事件中，这使其难以识别。在下水道和其他水道中都装有物联网传感器。这些可以收集有关水质的数据，尤其是在暴风雨后，可以揭示污染的程度和内容。这些信息可以显示水污染源头所在的城市，并指导应对措施。

2.天气模式分析

连接的天气传感器可以收集本地环境数据并访问国家气象中心的预报。利用这些信息，他们可以对即将到来的降雨产生准确的预测，从而及时调整雨水管理策略，影响水系统的变化。这种方法对于沿海城市或其他容易发生暴风雨的地区具有建设性。

 

3.雨水径流优化

 当风暴来临时，物联网技术可以帮助径流管理系统实时适应。每种降雨情况都不尽相同，因此某些地区的径流可能会比其他地区更多，并且需要更多的帮助。物联网传感器可以检测到这些情况并相应地调整雨水基础设施，以减轻影响。

 

4.实时警报

 即使是十分有效的雨水管理系统也无法阻止每场风暴，尤其是特大暴雨。监视水流量以调节城市水道阀门的传感器可以检测何时有洪灾风险。然后，他们可以预测哪些地区将遭受洪水的最大影响，并发出警告消息。这些早期警报可以让人提前做好准备，防止造成伤害和生命损失

5.雨水基础设施维护

 物联网传感器还可以收集有关基础设施损坏和性能的数据。如果它们靠近可能造成高昂成本的故障，则物联网网络可以提醒维护人员。然后，城市可以根据需要修复其水道，从而防止出现故障并避免不必要的维修费用以及确保供水系统以最佳性能运行。

随着物联网在市政应用中的普及，城市将变得更加安全和高效。雨水径流是对许多主要城市及其周围环境的威胁，但物联网设备提供了解决方案，让城市更智能，更安全。

 

超高频UHF手持机，是仓库盘点、新零售扫码、生产制造、警务办公以及服装管理中都会用到的机器。相对于过去传统的手持机，该手持机加上了超视距RFID读取功能。在原有的功能上，改进功能或更新。

1.    扫码、读卡功能更加强劲，无线扫码更方便。

即使是劣质码，污损码，UHF手持机都能快速识别出来，识别率高。如果商品在运输过程中，条码受到无损，也无需担心。无线扫码，让持机的工作人员可以自由行走，无需被一根绳子而阻挡自己扫码的。比如一些顺丰司机，更是可以手持终端，行走中国各地，扫遍全国。

2.    读取条码速度快，10秒速率200tag。

有些传统手持机，扫码完了还需一两秒停留才能反应过来。UHF手持机不需要浪费时间，其速率是200tag每秒。10秒内都能把商品扫完，实在是太节省时间了。

3.    内设定位系统，耐摔防丢。

手持机内设有定位系统，不管你把机器落在那了，你都能把它找回来，既不怕被偷，也不怕粗心人士把机器落一边。最重要的是，防摔。每个人都有手机碎裂屏幕的心碎感，千防万防，还是防不住手机摔地板。手持机就不怕摔了想，有一米五防跌落功能。

八核处理器，超大内存，运行内存高达4g，显示屏高清，电池续航时间长，还有gps定位。超高频RFID手持机，简直就是为物联网量身定制的机器。

 

标签扫描技术在我们的日常生活中用处是非常广泛的，但是如果这项技术被固定的扫描设备所限制，相信使用的范围就会大打折扣，超高频手持机的出现就解决了这项难题，也让这项技术的应用范围越发的广泛。

一、使用方便快捷

传统的扫描设备因为要和信息终端进行连接，所以一般来说都是比较笨重的，这对于条码扫描的工作有非常高的局限性，但是随着手持机的出现，这一情况就得到了很大程度的改变，主要是因为手持机本身比较轻便，而且是无线网连接的，所以对使用条件没有特备苛刻的要求。

二、安全性高

超高频手持机是专门用来扫描条码的，虽然在日常的生活中属于是比较常见的设备，但有时候还是会应用在一些保密性比较强的项目中的，而这种标签会将信息进行加密并且储存在电子标签内部，所以对于数据的安全性和保密性起到了非常好的保护效果。

三、远距离同时识别

正常来说，现在的条形码都只能通过近距离扫描的方式来完成，但是超高频手持机扫描的电子标签不仅可以在近距离进行扫描，还可以通过高频无限信号将识别到的信息进行远距离发射，这就可以实现远距离扫描识别的目的了。

电子标签扫描是现在科技发展的主要趋势，通过这项技术已经解决了很多过去做不到的难题，而且随着科学技术的不断进步，还将会解决更多的问题。

汉德物联手持终端利用超高频RFID可以实现远距离数据采集电子标签信息，快速识别，智能化管理，目前已广泛应用于物流、医院医药、电力、金融、公安、教育、税务、交通、旅游等行业。

 

现在的车辆越来越多，如果管理不当，可能造成一些麻烦，对车辆进行有效的管理，其核心问题是如何对车辆进行识别，将RFID技术应用于车辆的管理，可以有效地实现对车辆快速可靠地识别，高效化、智能化。

RFID车辆管理应用：

　　1、车辆入库管理：

　　收车后粘贴并绑定RFID标签，验车合格后驶入仓库过程中射频设备可不停车无感扫描标签，系统自动分配库位并完成入库;

　　2、盘点管理：

　　利用手持式移动读写器或者固定式读写器在车挡风玻璃上的车辆管理标签识别范围内，可自动扫描RFID标签完成盘点;

　　3、出库管理：

　　车辆出库时，车辆经过RFID读写器，扫描车辆上电子标签后录入车辆出库信息，然后把车辆相关信息同步到后台RFID管理系统中。实时清楚仓库内各车辆出入库情况与库存信息。

汉德物联可以根据客户的具体项目要求提供相应的RFID手持终端，固定式读写器，标签等配套设备实现车辆的智能化管理，更高高效便捷，节省管理成本。

随着社会的发展与进步，各行各业对管理工作的要求越来越规范化、科学化、数据化。例如，电力设备巡检、物业巡检、管道检修(石油管道、燃气管道、自来水管道等)以及消防巡检、市政巡检等等。

以电力巡检为例，电力设备巡检是有效保证电力设备安全、提高电力设备可靠率、确保电力设备最小故障率的一项基础工作。目前很多地区都是采用传统的人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，这几种方式存在人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作、信息化程度低等缺陷。

需要解决的问题：

1. 巡检不到位、漏检、或者不准时;

2. 手工填报巡检结果效率低、容易漏项或出错; 

3. 管理人员难以及时、准确、全面地了解线路状况，难以制定最佳的保养和维修方案。

RFID电力巡检方案引进目前先进的RFID射频识别技术+GPS(卫星定位系统)+CDMA/GPRS技术，可以很好的解决上述问题

RFID操作流程：

1. 在现有的巡检检测点安置RFID标签，标签经过初始化，记录巡检检测点的基本信息，如巡检编号、巡检地点。

2. 建立巡检管理信息系统，通过系统进行各项业务的管理，在系统上实习各项巡检业务的操作、管理、统计、分析。

3. 当有巡检的计划时将计划录入系统，如巡检人员、巡检路线、出发时间、要求等，然后将巡检任务下发到RFID手持式读写器上。

4. 巡检人员通过手持PDA选择相应的巡检定位方式，通过GPS,RFID或者条码进行定位采集，便可自动记录检测人员的检测情况。

5. 巡检的情况和结果可以通过无线局域网网络实时上传到管理信息系统，也可以返回到管理中心将巡检的数据上传到管理信息系统中。

汉德物联RFID手持终端利用超高频RFID可以实现远距离数据采集，快速识别，智能化管理，无需人工的干预，大大提高了巡检人员工作的方便性，避免人工操作的疏忽，以及在恶劣环境中依旧能够实现对资产设备的规范化、科学化、数据化管理。

 

现在市面上常见的标签有一维二维条码标签和RFID标签，像商场，仓储物流甚至生产中都随处可见，其中RFID标签使用越来越广泛，那么RFID标签与条码标签的有什么区别呢

1.标签形态不同

条码标签的是通过印刷条形粗细或者二维图形展示，并通过光学手段获知编号的。

RFID标签可以认为是条形码的电子版本，其工作原理为无线电原理，通过电磁波的载波、调制等过程来获取RFID标签芯片里的编号信息。RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外， RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。

2.扫描速度

阅读条形码耗时多，需要进行近距离对准读取。如果物体没有正确的朝向阅读器或者有遮挡是无法阅读的，并且一次只能读取一个条形码。RFID阅读器可以同时辨识读取一定范围内数个RFID标签，能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质。

　　

3.标签使用环境

传统纸质印刷条码，在条件恶劣的环境下，折损的条码不能被阅读。而RFID标签是将数据存在芯片中,对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性因此可以免受污损。

4.标签容量

一维条形码的容量是 50Bytes，二维条形码大的容量可储存 2至 3000字符， RFID大的容量则有数 MegaBytes。随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

5.重复使用性

现今的条形码印刷上去之后就无法更改， RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。

6.标签防伪能力

条形码的内容不能更改，但是可以被复印复制，重复使用。

RFID标签承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造,它特有的辨识器不能被复制，是唯一的编号，标签的内容可以被重复读写。

深圳汉德物联多年来始终为客户提供工业手持终端设备和定制应用解决方案，支持不同项目应用中的一维/二维条码扫描、RFID读取等

RFID系统主要由标签（Tag）、阅读器（Reader）跟天线（Antenna）组成。在实际应用中，通过电子标签与物品进行绑定，通过天线和读写器将信号传递到系统当中，形成自动化的数据采集工作。作为重要的RFID系统的组成部分，RFID电子标签能否成功读取，影响整个系统的进行。

那通常RFID电子标签在哪些情况下会无法读取呢？

1、RFID电子标签损坏

RFID电子标签里，有芯片和天线，如果芯片被外力压迫或高静电可能会失效，如果RFID的信号接受天线破坏也会造成失效, 所以RFID电子标签不能有压迫损坏或撕开。一般要求高的RFID电子标签会包装在塑料卡中，避免外力的损坏。

2、有干扰物体影响

RFID电子标签不能透过金属，当标签被金属所遮挡，就会影响RFID盘点机的读取距离，甚至根本无法读取。同时，RFID电子标签的射频信息也很难穿透水，如果被水阻隔，感应距离也会受到限制。一般情况下，RFID标签的信号可以穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。如果使用场景特殊，需特别定制抗金属标签或其它特性的电子标签，如耐高温、防水等。

3、读取距离太远

RFID电子标签根据制作工艺不同，应用环境不同，RFID读写器不同，读取距离也不一样，如果读取距离太远，就会影响读取效果。

 

医疗垃圾含有大量有害病原体、有毒有害的化学污染物及放射性污染物等有害物质，因而具有极大的危险性，属于危险废弃品，尤其是在具有高度传染性的新冠肺炎防疫常态化的今天，对医疗废弃物的监管必须全程严格管控处理。

运用RIFD技术，结合GPS技术建立完善的收集、运输、集中处理监控系统，对废物产生单位进行电子数据采集及统计，为环保部门实现医疗垃圾处理过程的全程监管提供了基础的信息支持和保障。

RFID医疗垃圾管理系统包括：医疗废物电子联单系统、收运车辆RFID管理系统、收运车辆RFID电子关锁 系统、视频监控系统、GPS收运车辆路线实时追踪系统、RFID医疗废物焚烧核对系统、监控中心可视化平 台、数据应用平台。

医疗垃圾RFID监控系统的运作流程为：

1、网上申报生成医疗垃圾电子联单；

2、派车任务单生成；

3、出车；

4、收取医疗垃圾（视频开始监控收取过程）；

5、医疗垃圾周转桶称重（称重重量实时上传到系统，同时分配RFID垃圾桶标签信息）；

6、垃圾装车（收运车开锁记录开锁信息并实时上传系统）；

7、运输（GPS定位系统定时传输车辆所在位置）；

8、中转中心（中转中心上传收运车辆到达时间、已收取垃圾分配时间）；

9、运输（GPS定位系统定时传输车辆所在位置）；

10、焚烧中心（上传车辆到达时间）；

11、接收需焚烧垃圾（开始视频监控操作）；

12、进入焚烧流水线；

13、进入医疗垃圾周转桶重量比对环节（信息上传焚烧中心监控室，处理结束，信息上传系统）；

深圳汉德物联致力于RFID自动识别终端设备及物联网数据采集技术的研发，为客户提供基于各频段射频识别产品和应用解决方案，产品广泛应用于垃圾处理，食品冷链管理，智能仓储、电力能源系统、资产物流管理、大型企业生产、医疗、政府及军队等