基于RFID技术的智能工厂

【摘 要】本文介绍了一种基于RFID技术实现工厂内产品生产的全程跟踪和追踪管理系统，分析了RFID系统的组成及其工作原理。在各个生产流程中通过RFID标签唯一的产品电子代码EPC（Electronic Product Code）识别产品并对标签进行读写，实时动态的监控整个工厂生产过程，显著的提高生产效率降低成本。

【关键词】无线射频；RFID；电子标签；EPC

Intelligent Factory Based On RFID Technology

XIAO Yun-long1，2 YOU Hong1 XU Nan1 YANG Fan-yi1 NI Hui1

（1.Internet of Things Innovative R&D Center， China Electronics Technology Group Corporation， Wuxi Jiangsu 214131， China；

2.School of Internet of Things， Jiangnan University， Wuxi Jiangsu 214122， China）

【Abstract】This paper introduces a kind of management system which is based on RFID technology to realize the factor product tracking and tracing in the whole process of the production， and analyses the composition and working principle of RFID. In each production process the product is identified by the only EPC（Electronic Product Code） in the tag and the then the reader reads or writes the tag， the system monitors the entire factory production and significantly improve the production efficiency to reduce costs.

【Key words】Internet of Things； Cold chain logistics； Temperature and humidity sensor； GPS

0 引言

市场对制造业要求越来越高，要求企业产品不仅有高的规范、低的成本、优良的质量还要有快速的供货时间，对产品的生产周期要求是越来越短。而现有的条形码技术由于其本身的特性和应用的局限性已不能满足现代工厂的需要。相较于接触式的条形码技术，RFID是一种非接触式自动识别技术，其功能强大，信息容量大，可读写等性能使其在商品流通中更具优势[1]。RFID技术的出现和应用以及信息管理系统的组建则可实现工厂内生产运作信息整合，同时可优化内部物流供应和流通流程，提高工厂内的运行效率和对产品的监管力度，保证高效高质量的产品出货。

1 RFID系统结构

射频识别RFID（Radio Frequency Identification）技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，识别系统与特定目标之间不需要建立机械或光学接触。常用的有低频（125k～134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，微波等技术。按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。

RFID系统由读写器、 标签及应用系统组成。每个RFID标签具有唯一的产品电子码EPC （Electronic Product Code），代表产品类别、制造商、生产日期和地点、有效日期和物流等信息，并且随着产品在工厂内的转移或变化，这些数据可以实时更新。系统中的RFID阅读器可控制射频模块向电子标签发送特定频率的射频信号，电子标签产生感应电流获得能量被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去。阅读器接收标签的应答信号，同时可对电子标签的对象标识信息进行解码，从而将对象标识信息连带电子标签上的其它相关信息传输到应用系统以供处理。阅读器读取的标签数据信息送至计算机中的中间件Savant系统软件进行相应处理，减少从阅读器传往工厂应用的数据量，数据信息处理后传送到Internet[2]。

图1 RFID系统结构

2 智能工厂流程

在工厂产品制造中，当产品在某个工段生产完成并贴上存储有EPC标识的RFID标签后，在产品的整个生命周期中，该EPC代码将成为该产品的唯一标识，通过对流经各个生产流程阶段的产品原料上携带的标签读写识别，实时动态地监控整个工厂产品的生产管理过程，实行动态的自动产品生产管理及质量控制，能够显著地提高效率降低成本[3]。

当产品流通到某个生产环节的阅读器前时，阅读器在有效的读取范围内就会监测到标签的存在并读取产品的电子码。RFID阅读器从标签上读取产品唯一的EPC电子码，读取到的电子码传输到在Savant中间件系统进行捕获、过滤、汇集、计算、数据校对、解调、数据传送、数据存储和任务管理，减少从阅读器传往工厂应用的数据量，对本次阅读器的记录进行读取并修改相应的数据并传送到Internet。以后就可以在Internet上利用ONS找到这个物品信息所存储的位置，由ONS给Savant系统指明存储这个物品的有关信息的服务器，并将这个文件中的关于这个物品的信息传递过来[4]。

3 结语

随着RFID技术发展成熟，RFID的应用可以提高工厂加工的信息化与智能化，对产品的动态跟踪运送和信息的获取更加方便，对不合格的产品及时召回提高了消费者对产品的信赖度。制造商与消费者信息交流的增进使其对市场需求做出更快的响应，在市场信息的捕捉方面占有先机，大大提高企业的管理水平和决策水平，有力地提高企业的市场竞争力。

【参考文献】

[1]游战清，刘克胜，吴翔，等.无线射频识别（RFID）与条码技术[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]李如年.基于RFID技术的物联网研究[J].中国电子科学研究院学报，2009，4（06）：594-597.

[3]艾超，傅华明.现代工厂中给予RFID技术的物联网设计[J].技术前沿，2007，9（12）：75-77.

[4]李尚春，丛立群，欧阳树生，等.RFID技术在智能化工厂中的应用[J].控制工程，2010，17（S2）：86-87.