电子产品出口型企业中RFID技术的应用—— 超高频RFID技术在东莞嘉财、船井工厂中的实际应用

随着电子标识技术的快速发展，2005年起，沃尔玛公司和山姆会员商店对于其前600位的主要供货商提出了应用 UHF RFID的要求。很多云集在东莞市的电子产品的出口型企业，例如东莞船井电机厂、东莞嘉财电子厂（以下统称嘉财），生产着电视机、液晶电视机、DVD机、投影机，彩色电视DVD录像机等家电产品，产品全部外销美国、日本以及欧洲等市场。嘉财厂是沃尔玛的供货商，按照沃尔玛的RFID推进计划，2007年工厂需要使用贴有UHF RFID纸质标签的外包装箱和托盘供货。如果在2008年还达不到这一要求，就可能失去为沃尔玛供货的资格。嘉财公司通过1年的调研和现场测试，在2006年底开始实施了UHF频段的RFID项目。
 
本文从RFID超高频段技术在生产制造企业的实际应用经验，介绍应用中遇到的实际困难和解决困难的方法，为RFID技术在生产制造企业的应用提供参考依据。 
　　 
1 方案的选择 

1.1应用需求分析 
设计整个RFID系统时，最基本的要求是必须考虑如何实现标签的最高读取速率，在正确的地方使用正确的标签，调整读取器天线的位置与标签配合，实现最佳读取效果。 

2 实施中遇到问题的解决 

2.1 标签问题 
(1) 标签完全不能读: 原因为a)芯片损坏; b)天线损坏; c)芯片与天线粘贴片部分出现脱落。 
(2) 标签能写，但不能读：原因为a)标签打印机操作时(数据写完后)在打印过程中对标签产生上述（1）的三种情况；b)在标签使用和粘贴过程中，该标签的芯片、天线、芯片和天线粘贴片部分脱落。 
(3) 标签能读写，但过一段时间后不能读：原因为a)标签在生产过程中，芯片与天线捆绑部分应力过大，当一段时间后应力恢复时，应力使芯片和天线的接触点产生脱落，造成标签不能工作；b)标签在生产过程中使用基于以上各种分析，针对嘉财提供的四种样品标签，经测试，其不能工作的原因主要有： 
(1) 芯片损坏（正常的损坏率为1%） 
(2) 标签使用过程中的碰撞与摩擦使标签的导电胶性能产生氧化造成标签工作不稳定。 
通过对上述问题的测试分析，基本找到了问题产生的原因，在生产流程中对与电子标签可能产生上述影响的过程环节做了相应的调整，如加强RFID标签原材料的入库检测，合理的选择读取器天线的功率, 改变标签的粘贴顺序为先贴后读（标签的数据在到达生产线时已被写入）等，目前该工厂生产线上入库产品上的RFID标签的可读率已达到了99.9％。 

2.2 读取器的读取范围 
由于生产线的实际安装位置限制，有时一条线上的读取器天线会感应到相邻生产线上不相干的标签上的信息，造成数据混乱。通过分析，最好的解决办法是将读取器天线的感应范围调整到一个合适的区域。通过实验室试验和现场调试，最终利用中间件的调整使读取器可以根据需要调整天线的感应区域，成功的解决了这个问题。 

2.3 应用软件 
设计应用软件时，需要先根据客户的要求确定标签是否连号，是否需要连号控制，确定号码的变化规则（信息的编码规则），解决产品号码的识别问题。我们使软件实现了当标签数据漏读时可以自动报警，输出信号给生产线上的可编程控制器，停线，人工处理的问题。 

3 结  语 
    条形码标识技术在我们的日常生产、生活中已被广泛的应用，与条形码技术相比较，RFID技术可以同时读取多个标签（条形码每次只能读1个标签），在运输、收发货及其他需要大量数据采集工作时可大大减低人工成本，提高效率；RFID技术可以在读取器天线覆盖的范围内进行数据的无线远距离读取（条形码的读取距离近），更重要的是这种自动操作相对人工操作来说可以提高数据采集的频率，并可以在更多的地方采集数据，使人们能精确了解供应链中的产品状态和他们所在的位置；此外，RFID标签还可以在标签内写新的信息，数据可以按照需要随时修改（条形码的信息内容不可改变），这种实时、准确的信息可以减少缺货，扩大销售，通过减少安全库存来提高资金的运作效率，跟踪产品的流向。这些特性足以改变我们的生活。但是，条形码标识的优势是它用最低成本（油墨）的标识来提供基本的识别能力，而RFID技术虽然提供了更多的功能，但成本较高。现在，RFID技术使用的ISO 18000-6标准与条形码采用的标准是相容的，两者之间可以无缝配合，条形码和RFID作为关键技术可能会长期共存 

目前限制RFID技术大规模应用的瓶颈除标签的价格因素外，技术层面上还有UHF标签的防水性能、UHF标签在金属上的信号大幅度下降、标准未全部建立等因素。就RFID标签价格而言，随着其使用量的加大，其成本必然会大幅度下降。毫无怀疑，将来UHF超高频技术会得到大量的应用。