智慧製造2018.11.29

RFID 無線射頻識別

飛飛

物聯網 自造者 硬體

RFID(Radio Frequency Identification)是目前越常聽到的無線通信工具,但這可不是新技術。 其原型可遠溯於二次大戰期間為辨識敵我軍機而發展的無線射頻識別技術;當時德軍所用為被動式識別,而英軍則研發出主動式識別。及至1970-80年代,此技術才開始商業應用。而後,RFID發展出多樣規格,適用於各類用途。

 

RFID的應用原理乃透過電磁波傳遞訊息,其硬體為二:標籤、讀取器。現代標籤內含識別資訊的晶片、接收電磁波訊息的天線;標籤又分為被動式識別(無電力,待讀取器發出訊息後產生電磁波電流始回應)、主動式識別(備電力,主動發出訊息供讀取器搜尋)、半主動式(備小型電池,平時休眠但喚醒後即主動發訊),越主動越靈敏。讀取器為連結後端電腦系統的讀取訊息裝置,經接收標籤所發出獨一無二的識別資訊訊息後送往後端電腦系統。目前RFID已發展出低頻(LF)、中頻(MF)、高頻(HF)、超高頻(UHF),再加上微波的多種頻段。

 

你我最熟悉的RFID應用即為悠遊卡等各類晶片卡。除此之外,RFID的感應特性還能依識別方式及頻率等規格應用於遠距離讀取的物流物件追蹤。像是無人商店裡令人驚奇的拿起物件即自動計價;或是提著整袋商品也能自動同步感應所有內裝物件價格並加總打帳單,也是歸功於RFID不需像QR碼還需直線近距離感應的遠距感應特點。

 


RFID應用愈發廣泛。目前醫療領域就正積極導入院所內各項醫療設備的無線資訊感應與傳輸,強化醫療流程的設備儀器協作與資訊的即時精凖;藥品電子化標籤的識別與追蹤管理等都少不了RFID的蹤影。門禁管制、廢棄物追蹤、倉儲管理等還有更多其他用途。

延伸討論

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關於感測器的兩三事

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感測收集的資料囊括類比、數位兩種訊號輸出。一般自然界的連續波都屬於類比訊號,包括:風速、太陽幅射、光強度、聲波、電波等;由於數位時代電子儀錶的蓬勃發展,許多感測器均已能轉化類比訊號為數位訊號,方便數位資料處理。隨著科學研發成果進展愈發豐碩,人類對環境中的基本物質愈發瞭解,透過物理特性(如:聲波回傳測距、幅射能反應為熱感指標等)、化學變化(如:特殊物質遇特定氣體產生濃氣味或色變的氣體偵測等)等感測指標也已愈發多元又精密,還能以不同感測數據交叉比對,滿足高精準度要求的感測結果。
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感測器怎麼裝?

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時間不回頭,感測回報的數據也沒有重來的機會。精準度當然是毫無疑問的考量。然而,感測器的裝設還牽涉成本,這其中除了裝置的初始成本,還必須考量維護成本、耗能成本等。因此,感測器的裝設看似簡單概念,實行起來倒像是裝置藝術了。這話怎麼說呢?
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晶片所面對的 5G 物聯網新需求

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晶片的設計與製造,始終都是效能、耗能與體積三角點之間的完美平衡。過往,資料處理具備像是電腦、行動裝置等獨立專用裝置,無非強調運算速率提升、記憶體存取速度加快等規格優越性,如今資料處理體系走出專用裝置,結合種種用途各異的電子物件,還有供新型雲端體系所承載巨量資料流處理的共享伺服器新興市場,再加上迎接 5G 所帶來全新通訊技術與規格的通訊功能,晶片產品進入了另一階段的新技術考量及挑戰。