Einblick in die IoT-Entwicklung 1000: Warum steht die RFID-Technologie kurz vor einem großen Boom?

Als eine der Schlüsseltechnologien des Internets der Dinge begann RFID während des Zweiten Weltkriegs zu entstehen und entwickelt sich seit fast 90 Jahren. Mit der Reife und Popularisierung der Technologie wird RFID zwangsläufig mit der steigenden Marktnachfrage wachsen und wachsen.

Viele Menschen verstehen die IoT-Branche auf Sensornetzwerken, also Sensoren. Tatsächlich stammt die allgemein gesprochene Anwendung großer Sensortechnologie in der Branche derzeit aus der Popularisierung und Anwendung der RFID-Technologie. Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass RFID der Fall ist Verwandte Apps sind überall um dich, mich und alle anderen herum – ohne sie kann nicht jeder leben! Heutzutage treibt die steigende Nachfrage die RFID-Technologie in einen Boom!

Was kommerzielle Anwendungen betrifft, ist Walmart zweifellos der Pionier der Einführung von RFID-Technologie im Einzelhandel und in der Logistik, und die starke Förderung von RFID hat eine entscheidende Rolle gespielt.

Das Ziel von Walmart ist es, alle Lieferungen nachverfolgen zu können. Um das Jahr 2000, nach fünf Jahren, schloss Walmart die Einrichtung von fünf Verteilzentren ab, was weniger als die Hälfte des gesetzten Ziels war. Trotz hoher Kosten sowie inkonsistenter Technologie und Standards bestand Walmart weiterhin darauf, zu investieren und Lieferanten zur Teilnahme an der Einführung zu fördern. Auf dem Weg zur Förderung und Einführung von RFID hat Walmart seine Partner unermüdlich "geschult". Noch wichtiger ist, dass Walmart fest davon überzeugt ist, dass RFID-Technologie größere kommerzielle Vorteile bringen wird.

Dies ist das Logistikmanagementsystem, das auf RFID basiert, auf Artikelverfolgung, Artikelmanagement und anschließend der elektronischen Informatisierung.

Walmart half später gemeinsam mit anderen frühen Anwendern bei der Entwicklung des aktuellen ISO 18006-C-Standards und des "Second-Generation"-Label-Scanner-Standards.

Besetzung von Sanford Einzelhandelsanalysten bei C. Bernstein schätzen, dass Walmart durch die Einführung von RFID jährlich 8,35 Milliarden Dollar einsparen könnte, von denen der Großteil durch Arbeitseinsparungen entsteht, da eingehende Barcodes nicht manuell überprüft werden müssen.

Einige Analysten sind jedoch der Meinung, dass die Zahl von 8,3 Milliarden Dollar zu optimistisch ist. Aber es besteht kein Zweifel, dass RFID zwei der größten Herausforderungen im Einzelhandel löst:

Lagerausfälle und Verluste (Produkte, die durch Diebstahl und Störungen in der Lieferkette verloren gehen) und allein durch Diebstahl allein – die jährlichen Verluste von Walmart belaufen sich auf fast 2 Milliarden Dollar.

Forschungsinstitute schätzen, dass RFID-Technologie dazu beitragen kann, Diebstahl und Lagerbestände um 25 % zu reduzieren. Zufälligerweise stammt der Ursprung dessen, was wir heute das IoT-Konzept nennen, tatsächlich daher, dass Kevin Aston für das Lippenstift-Lager in einer Supermarktkette bei Procter & Gamble verantwortlich war. Um das Problem des Lippenstift-Trackings und -Managements besser anzugehen, arbeitete er später mit dem MIT zusammen Ein eigenes F&E-Zentrum wurde eingerichtet, um sich auf dieses Projekt zu konzentrieren.

Natürlich verwendet das US-Militär im Rückblick auf die Geschichte RFID Der früheste Förderer der Technologie. Bereits im Zweiten Weltkrieg standen die US Air Force und Navy vor der Herausforderung, Freund oder Feind an Land, zu Wasser und in der Luft zu identifizieren, und entwickelten das "IFF-System", das der frühe Ursprung der RFID-Technologie war.

Ende der 1960er Jahre tauchten einige etwas einfachere kommerzielle RFID-Systeme auf, die hauptsächlich zur Sicherheit und Überwachung von Gegenständen in Lagerhäusern, Bibliotheken und ähnlichen Orten eingesetzt wurden. Dieses frühe kommerzielle RFID-System wurde als 1-Bit-Tag-System bezeichnet, das relativ einfach zu bauen, einzusetzen und zu warten war.

Dieses 1-Bit-System kann jedoch nur erkennen, ob das zu identifizierende Ziel vorhanden ist, kann keine größere Datenkapazität haben und kann nicht einmal Unterschiede zwischen den Zielen unterscheiden. Daher konnten frühe 1-Bit-Geräte nur zur einfachen Detektion verwendet werden.

In den 1990er Jahren wurden elektronische Mautsysteme entlang des Atlantiks weit verbreitet eingesetzt. Diese Systeme boten umfassendere Zugangskontrollfunktionen, integrierten Zahlungsfunktionen und markierten den Beginn umfassender integrierter RFID-Anwendungen. Das elektronische Mauterhebungssystem, das wir heute ausgiebig nutzen, ist das ETC-System, dessen Kernprinzip RFID ist Technologie.

Wie funktioniert also RFID-Technologie? Sotech

RFID kann zunächst einfach in Hardware- und Softwareschichten unterteilt werden.

Die Hardware-Schicht besteht aus: elektronischen Tags sowie Readern & Writers; Die Softwareschicht ist das Datenaustausch- und Managementsystem.

Ein elektronisches Tag (Tag) besteht hauptsächlich aus einer oberen Antenne, Kopplungskomponenten und einem integrierten Chip. Jedes elektronische Tag besitzt einen einzigartigen elektronischen Code, der elektromagnetische Wellen nutzt, um Daten mit Leser und Schreiber auszutauschen und so intelligente Lese-/Schreib- sowie verschlüsselte Kommunikationsfunktionen bereitzustellen.

Der Leser/Schreiber besteht hauptsächlich aus einem drahtlosen Transceivermodul, einer Antenne, einem Steuermodul und einer Schnittstellenschaltung. Das Datenaustausch- und Verwaltungssystem sammelt, speichert, verwaltet und verarbeitet Daten und Informationen hauptsächlich für die Nutzung durch den Nutzer. und kontrolliert das Lesen und Schreiben elektronischer Tags.

Außerdem ist das grundlegende Arbeitsprinzip der RFID-Technologie tatsächlich nicht kompliziert: Das vom Leser/Schreiber gesendete HF-Signal wird kodiert und auf ein Hochfrequenzträgersignal geladen und dann über eine Antenne nach außen gesendet.

Der elektronische Tag, der in den Arbeitsbereich des Lesers eintritt, empfängt dieses Signal. Die relevanten Schaltkreise des Chips innerhalb der Karte führen Spannungsverdopplung, Gleichrichtung, Modulation, Dekodierung und Entschlüsselung durch, bestimmen dann Befehlsanfragen, Passwörter, Berechtigungen usw., und das Tag verarbeitet sie entsprechend dem Befehl.

Was ist der Kern der RFID-Technologie bei BusinessTech?

Die Antwort ist der Chip! RFID mag einfach erscheinen, aber RFID-Chips sind zweifellos die Kerntechnologie!

RFID-Chips sind in Tag-Chips und Lesechips unterteilt. Der Tag-Chip integriert alle Schaltungen außer der Tag-Antenne und passenden Leitungen, einschließlich Modulen wie RF-Frontend, analogem Frontend, digitalem Basisband und Speichereinheit. Die Grundanforderungen für Chips sind leicht, dünn, klein, hochstabil und kostengünstig.

Im Inland konnten inländische Hersteller zudem Niederfrequenz- und Hochfrequenzchips unabhängig entwickeln und produzieren, wobei sie bei geringer Größe und geringem Stromverbrauch bestimmte Ergebnisse erzielten, wobei Preise über 30 % höher sind als ausländische Hersteller.

Darüber hinaus ist die Bedeutung von RFID-Antennen als Träger für die Signalübertragung offensichtlich. Antennen sind außerdem in Tag-Antennen und Leseantennen unterteilt. Je nach Anwendungsszenario ist RFID unterschiedlich Beschriftungen müssen möglicherweise an Objekten verschiedener Typen und Formen angebracht werden und möglicherweise sogar in die Objekte eingebettet werden.

Darüber hinaus sind Tag-Antennen und Leseantennen jeweils für den Empfang und die Sendeenergie verantwortlich, was strenge Anforderungen an die Antennenkonstruktion stellt.

Das Ziel der Antenne ist es, die maximale Energiemenge in und aus dem Tag-Chip zu übertragen. Dies erfordert sorgfältiges Design der Antenne, die Anpassung des freien Raums und der angeschlossenen Tag-Chips. Angenommen, sie werden in Einzelhandelsprodukten verwendet, wenn die Frequenzbänder 435 MHz, 2,45 GHz und 5,8 GHz betragen, dann muss die Antenne:

Erstens muss die Größe klein genug sein, um an Objekten zu haften;

Zweitens: omnidirektionale oder hemisphärische Abdeckung;

Drittens, das maximal mögliche Signal an den Chip des Tags bereitzustellen;

Viertens kann unabhängig von der Orientierung des Objekts die Polarisation der Antenne mit dem Abfragesignal des Lesers übereinstimmen;

Fünftens ist es robust; "Robustheit" bezieht sich auf die Fähigkeit des Steuerungssystems, bestimmte Leistungsmerkmale unter bestimmten (Struktur, Größe) Störungen von Parametern aufrechtzuerhalten. Nach verschiedenen Definitionen von Leistung lässt sich sie in Stabilitätsrobustheit und Leistungsrobustheit unterteilen.

Robustheit ist der Schlüssel zum Überleben des Systems in abnormen und gefährlichen Situationen. Für RFID gilt RFID, ob das System nicht abstürzt oder abstürzt, wenn Eingabefehler, Festplattenausfälle, Netzwerküberlastung oder absichtliche Angriffe vorliegen, was RFID ausmacht Robustheit.

Schließlich müssen die Kosten über die oben genannten Anforderungen hinaus ausreichend niedrig sein.

Mit wachsender Nachfrage nach RFID nimmt auch die technische Schwierigkeit zu, und es bedarf skalierbarer Entwicklung, was extrem hohe Kosten mit sich bringt. Insbesondere für Großhandelsprodukte und tägliche Konsumgüter, die preissensitiv sind und die Zukunft von RFID darstellen Der Schlüssel zu einem großen Durchbruch!

Über Einzelhandel und Bekleidung hinaus wird RFID-Technologie auch breit gefördert, parallel zur rasanten wirtschaftlichen Entwicklung Chinas.

Derzeit hat RFID unterschiedliche kommerzielle Anwendungen in Branchen wie Finanzzahlungen, Logistik, Einzelhandel, Fertigung, Gesundheitswesen, Identitätsverifizierung, Fälschungsbekämpfung, Vermögensverwaltung, Transport, Lebensmittel, Tiererkennung, Bibliotheken, Automobil, Luftfahrt und Militär erreicht.

In Zukunft wird RFID-Technologie sechs unersetzliche Vorteile haben und die geordnete Entwicklung des Internets der Dinge durch das Internet der Dinge gewährleisten!

1. Kein visuelles oder Batch-Lesen erforderlich; eine große Anzahl von RFID-Tags kann gleichzeitig, schnell und in großen Mengen von Lesern und Schreibern gelesen werden, sodass Hunderte oder sogar Tausende von Tags gleichzeitig gelesen werden können.

Es kann schnelle, sich bewegende Objekte wie Züge und Busse erkennen.

2. Hohe Kapazität: Elektronische Tags können mehr Informationen speichern, wie Produktionsdatum, Lagerdatum usw., und können wiederholt neu geschrieben und wiederverwendet werden.

Die Daten werden sofort zur Verarbeitung ins System hochgeladen, wodurch eine Rückverfolgung zum Produkt möglich ist.

In der Realität ist RFID zur Kerntechnologie von Rückverfolgungssystemen geworden.

3. Lange Lesedistanz: Je nach Leistung und Antennengewinn kann die Lesedistanz von mehreren Dutzend Zentimetern bis zu wenigen Metern reichen; Jetzt kann die Entfernung Dutzende Meter oder mehr betragen.

Da RFID bis auf Zentimeterebene genau lokalisieren kann, ist RFID auch eine ausgezeichnete und effektive Methode zur Innenraumpositionierung.

4. Globale Einzigartigkeit, nicht replizierbar.

Jedes RFID-Tag ist eindeutig. Während des Produktionsprozesses ist das Tag an die Produktinformationen gebunden, sodass das Tag bei der späteren Umlauf und Nutzung eindeutig das entsprechende Produkt repräsentiert.

5. Lange Haltbarkeit

RFID-Tags zeichnen sich durch Wasserdichtigkeit, magnetische Beständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit aus.

Die Wäscheindustrie, Viehzucht, Medizin und andere stellen alle hohe Anforderungen an die Haltbarkeit von Etiketten.

Derzeit können typische Label-Aufenthaltszeiten mehrere Jahre, über ein Jahrzehnt oder sogar mehrere Jahrzehnte betragen.

6. Hohe Sicherheitsmaßnahmen

Eine der Kerntechnologien von RFID-Tags ist der Chip, der für seine hohe Schwierigkeit und Kosten bei der Entwicklung von Chips bekannt ist. Für Fälscher sind die Kosten für das Kopieren zu hoch, und es ist schwierig, technische Hürden zu überwinden.

Darüber hinaus verfügen elektronische Tags über zuverlässige, sichere Verschlüsselungsmechanismen, und Chinas Ausweise der zweiten Generation verwenden ebenfalls RFID-Technologie.

RFID wächst jährlich um mehr als 27 %. Wenn sich dieser Wachstumstrend fortsetzt, wird konservativ geschätzt, dass bis 2022 die Marktgröße der RFID-Industrie 100 Milliarden Yuan überschreiten wird.