介紹

無線射頻識別技術(shù)(簡稱RFID)，誕生于上世紀(jì)四十至五十年代，發(fā)展至今，經(jīng)過了多種新興技術(shù)的融合，形式與應(yīng)用范圍已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。現(xiàn)今的RFID技術(shù)，在融合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無線信息、能量傳輸技術(shù)、物體識別以及高效低能耗感知技術(shù)后，已被認(rèn)為是未來信息系統(tǒng)中傳感和通信的新范式，并且它還被認(rèn)為是21世紀(jì)*具發(fā)展?jié)摿Φ男畔⒓夹g(shù)之一。是未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和工業(yè)制造4.0(智能制造、物流、醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)、食品供應(yīng)鏈)的關(guān)鍵技術(shù)。本文講述RFID目前所面臨的挑戰(zhàn)并對未來的發(fā)展前景做出展望。

基于RFID傳感器的新型應(yīng)用

RFID傳感器技術(shù)集無線功率、數(shù)據(jù)傳輸和目標(biāo)識別于一體，是一種新型的傳感和通信方式，具有廣泛的應(yīng)用前景。一方面，無線電源和數(shù)據(jù)傳輸提供了一種無需電線和電池就可以將傳感數(shù)據(jù)從被測物體中傳輸出去的接口，這使得傳感器設(shè)備大大小型化。因此，隨著RFID技術(shù)與輕量級傳感器技術(shù)的新融合，一些過去技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性的測量任務(wù)變得更加方便。應(yīng)用領(lǐng)域包括消費(fèi)電子、醫(yī)療保健、食品和農(nóng)業(yè)、化工、制造和物流、土木工程、汽車、機(jī)械等。

RFID目前面臨的挑戰(zhàn)

雖然在技術(shù)上取得了不斷的進(jìn)步，通過文獻(xiàn)調(diào)研也發(fā)現(xiàn)了許多基于RFID的傳感器技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，但大部分工作仍處于概念驗(yàn)證演示和實(shí)驗(yàn)室測試和評估階段。研究結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用還有很大差距。主要的挑戰(zhàn)如下所示：

1、射頻前端能量采集和功率轉(zhuǎn)換的效率；

2、RFID傳感器的基本技術(shù)在天線、集成電路功能、傳感元件和數(shù)據(jù)協(xié)議等方面表現(xiàn)出很大的異質(zhì)性；

3、性能可靠性，RFID傳感器主要附著在被測物體上進(jìn)行識別和參數(shù)傳感。然而，在實(shí)際應(yīng)用中也會受到某些環(huán)境因素的影響。

RFID發(fā)展趨勢

一方面，如何集成一些新材料和新工藝來提高RFID傳感器技術(shù)的性能將成為研究的重點(diǎn)。用于擴(kuò)展RFID傳感器讀取范圍的RFID中繼技術(shù)也將是非常有意義的。此外，利用無電池和輕量化的性能，用于廣域和多目標(biāo)監(jiān)測的RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)也將在學(xué)術(shù)研究中占有一席之地。

另一方面，RFID傳感技術(shù)被認(rèn)為是未來信息系統(tǒng)的革命性技術(shù)，其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用受到了特別的關(guān)注。其中包括但不限于：

1、制造業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)線智能自動化；

2、人體物理特性的連續(xù)監(jiān)測；

3、智能物流中的RFID傳感器；

4、工業(yè)中的自動化流程管理應(yīng)用。

RFID傳感技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了新的解決方案，對未來物聯(lián)網(wǎng)豐富的傳感應(yīng)用具有非常廣闊的前景。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中，RFID傳感技術(shù)將不斷吸引業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究，傳感和通信將成為信息基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)。RFID傳感器技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)懈嗟膽?yīng)用，可以植入人體，在土木工程中將會被整合到土木結(jié)構(gòu)中用于健康監(jiān)測，在安全生產(chǎn)中用于低成本高質(zhì)量監(jiān)測等等，其將在多個領(lǐng)域產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。