蓝色——领射频识别

Hornis宣称:“一种满足工业部门需求的工业标签是否能以25美分的价格出售，这是非常值得怀疑的。”更不用说在零售供应链中使用的RFID标签的镍价格了。例如，俄亥俄州特温斯堡(Twinsburg) pepper +Fuchs Inc.销售的工业射频识别标签目前的价格通常在每个2.50美元至50美元之间。Hornis在该公司担任智能系统组经理。一些为高温应用设计的工业标签售价高达300美元/个。

可以肯定的是，用于RFID标签的电子芯片的成本将继续下降，Hornis认为。但他认为，传统工业RFID标签的大部分成本都集中在建筑和房屋材料上，这些材料需要使标签能够承受恶劣的工厂环境，而这一成本不太可能大幅下降。

它是如何工作的

Hornis描述的“标签”，也被称为应答器，是一种配备了天线的小型存储设备，使它们能够接收和响应来自射频发射器/接收器的查询——射频识别系统中用于读取和写入标签的信息。

标签可以是主动的，也可以是被动的。有源标签包含自己的电源，用于向阅读器传输数据。它们通常体积更大，读取范围更广，而且比被动标签贵得多。被动标签没有电池，而是将接收到的射频扫描的能量转换为对阅读器的响应。

在零售供应链中，低成本的、写有产品识别信息的被动标签在发货前贴在托盘、纸箱和包装上;这些标签可以自动读取，并记录到库存在接收端。在工业领域，尤其是汽车制造商，长期以来一直使用RFID标签来跟踪产品和生产线上的处理事件。这项技术最近在汽车供应商中取得了进展，并在电子、航空航天和制药等其他行业领域得到了更多的应用。

总部位于加拿大安大略省密西索加的汽车供应商Intier座椅，得益于加利福尼亚州斯科特谷的Escort Memory Systems (EMS)提供的RFID系统，使其能够满足为福特汽车公司制造的座椅的严格的排序部件交付要求。该公司表示，工业RFID将Intier自动化生产线上的识别错误减少到几乎为零的能力，以及记录测试和组装数据的能力是关键。

Prism Systems Inc.的销售和营销副总裁Michael Darnell说。他说，他的公司近年来加大了RFID的使用力度。例如，该公司最近为一家雪茄制造商完成了一个项目，其中采用了来自佐治亚州Alpharetta的西门子能源与自动化公司(Siemens Energy & Automation Inc.)的工业RFID技术。，在追踪遍布整个雪茄厂的3600个可重复使用产品桶的位置和内容方面起着至关重要的作用。

达内尔指出，在过去的五到六年里，工业射频识别系统的可靠性有所提高，价格也有所下降。“我们已经获得了很多使用RFID的专业知识。产品很好，如果需要RFID，我们会毫不犹豫地使用它，”他断言。

在工业应用方面，RFID比条形码具有各种优势。标签不需要视线读取和写入，消除了产品向下生产线的方向问题。此外，RFID标签的存储容量是条形码的30倍以上，而且与条形码不同的是，随着产品在生产过程中的各个阶段的移动，可以在标签上添加信息，因此，RFID技术非常适合在制品(WIP)跟踪。

“有了RFID，你可以节省时间和成本，因为你不需要在视线范围内，你可以通过不需要有人拿着条形码枪的手动过程来减少劳动力。而且你肯定会有以前没有的库存透明度，”西门子能源与自动化公司工厂自动化传感器业务经理亚历克斯•斯图布勒表示。

马萨诸塞州戴德姆的ARC Advisory Group Inc.，咨询服务副总裁Chantel Polsonetti报告称，在过去的六到九个月里，ARC的工业客户对投资回报率(ROI)驱动的RFID工厂应用的兴趣有所上升。Polsonetti表示，ARC发现制造商越来越多地将RFID用于“所有类型的资产跟踪”，包括可重复使用容器跟踪、固定或资本资产跟踪以及在制品跟踪。她指出，对于这种“闭环”RFID应用，即可重复使用的标签完全在工厂或公司内使用，许多用户发现ROI在他们要求的12到18个月的范围内。

进入沃尔玛

2003年，美国阿肯色州本顿维尔市(Bentonville)的沃尔玛连锁公司(Wal-Mart Stores Inc.)激起了人们对RFID日益增长的兴趣。该公司高调推出了RFID供应链计划。对于传统工业RFID系统的供应商来说，这已经被证明是一把双刃剑。

一方面，通过要求其供应商在沃尔玛的货物上贴上低成本、被动的RFID标签，这家大型零售商帮助提高了对RFID及其功能的认识水平。但另一方面，一些供应商认为，沃尔玛声明之后铺天盖地的媒体报道过于关注低标价的潜力，而没有充分解释各种RFID技术之间的差异。这就产生了一些不合理的期望。

“我们每天都会遇到这种情况。人们正在阅读所有关于沃尔玛风格的纸质标签的故事，假设你可以在任何地方使用这些标签。但事实是，在绝大多数，如果不是全部，我们认为是工业应用的，你不能使用这些标签。巴鲁夫公司是一家工业射频识别系统供应商，总部位于肯塔基州的佛罗伦萨，该公司的产品营销经理马克·西佩尔说。

sipel的参考是低成本的被动RFID标签，这种标签被放置在两层纸或塑料之间，以形成
条形码可打印标签，直接应用于托盘，纸箱和包装在沃尔玛风格的供应链应用。相比之下，传统的工业标签有各种包装尺寸和样式——从纽扣大小到煎饼大小或更大——它们的设计能够承受工厂的严格要求，从冲击和振动，到污垢和腐蚀性液体，有时还能承受高达400华氏度的高温。

此外，沃尔玛风格的被动标签只需要12字节的内存来携带所需的产品识别数据。另一方面，工业标签可以是主动的，也可以是被动的，而且根据应用程序的需要，可能还需要大量的内存，多达32 kb。

权衡

这些并不是唯一的区别。用于沃尔玛和其他零售供应链应用的标签在超高频(UHF)频段，在860兆赫(MHz)到960兆赫。这些标签基于所谓的UHF Gen2标准，该标准由总部位于布鲁塞尔的非营利组织EPCglobal Inc.于2004年12月批准。相比之下，许多工业RFID应用在历史上依赖于操作在125千赫(KHz)到134.2千赫波段的低频(LF)标签，而最近则依赖于操作在13.56兆赫的高频(HF)标签。

每个频率都在性能、标签大小和价格方面进行权衡。超高频标签比低频和高频标签提供更快的数据传输速率和更长的读取范围。与低频和高频标签以英寸测量的读取范围相比，UHF Gen2标签可在25英尺的距离读取。这意味着UHF技术非常适合在供应链应用中使用;UHF读取器通常部署在仓库门口入口，例如，读取通过这些入口的叉车包装货物托盘上的多个标签。

但超高频标签的一个缺点是，在液体和金属周围使用时，它们比低频和高频技术更容易受到性能下降的影响。由于大多数工厂的金属含量很高，这意味着UHF技术在生产线上的应用可能会带来挑战。“在大多数环境中，超高频不像高频那样稳定，所以在放置超高频天线和标签时需要格外小心。即使这样，你的阅读率也会下降，”EMS产品营销和技术支持总监布拉德利·托德说。EMS位于加利福尼亚州斯科特谷，是一家工业RFID供应商。

虽然EMS的主要产品线包括低频和高频工业射频识别系统，但该公司去年推出了一款超高频系统，使用900兆赫范围内的高温标签，面向工业用途。托德解释说:“在工业应用中，有时需要超过几英尺的读取范围，所以我们研究了超高频系统，以及如何将其安装在工厂空间中。”

托德是这么说的客户已经尝试了高温超高频标签通过烤炉跟踪汽车车身。他补充说，超高频系统已被证明是“卡车场物流的一个相当好的选择”。但对于自动化生产线跟踪，Todd表示，低频和高频的较高读取速率继续使这些系统成为更好的选择。“工业自动化人员通常不会认为99%的阅读率是令人满意的。他们习惯了每1000个周期或每100000个周期读取失败，而这些数字对于UHF系统来说几乎是前所未闻的，”Todd谈到。

至少还有一家传统的工业射频识别系统供应商——西门子——也推出了860兆赫到960兆赫UHF范围的系统。但与EMS不同的是，西门子也瞄准了EPC供应链市场。Todd表示，EMS将严格专注于工业RFID领域。西门子的Stuebler表示，去年8月推出的RF600系列RFID产品符合Gen2和国际标准组织ISO 18000-6标准的要求。

RF600系列补充了西门子的13.56 MHz产品，以及其他针对工业市场的RFID系统。目前，西门子超过90%的RFID销售进入传统的闭环工厂应用，Stuebler预计，在五年内，该公司可能一半的RFID总收入将来自开环、EPC供应链和物流应用。“我们花了几百万美元开发这条(RF600线路)，”他说，“我们这样做不仅仅是为了试水。”

工业超高频吗?

Stuebler还认为，UHF系列提供的扩展读取范围将在闭环工业跟踪应用中被证明是有用的。他说，除此之外，西门子还计划在工厂中引入金属安装的超高频标签。斯图布勒说:“我认为，即使是一些汽车公司，也可能会发现在公司内部使用超高频的好处。”“也许他们的一些流程可以通过将设备进一步远离实际读取站来改进。”

尽管RFID标签的定价和功能在市场上有些混乱，大多数工业RFID供应商最终同意，沃尔玛推动的宣传效果是积极的。EMS的托德说:“我们接到很多人的电话，他们想了解RFID技术，尽管他们所学的知识可能不适合他们想做的事情，但至少我们可以开始对话。”Todd认为北美传统闭环LF和HF工厂射频识别应用的市场规模每年在1亿到1.5亿美元之间，并且每年以15%到25%的速度增长，他说。

根据不同的供应商，LF和HF RFID读写器/读写器的价格通常在每个读/写点500美元到3000美元之间，并配备了用于通用工业网络通信的相关处理器。闭环工业应用程序可能需要10到100个或更多的读取器/写入器，而大型应用程序需要的标签数量可能在10到几千个之间。

百加福的Hornis建议工业射频识别的潜在首次用户考虑大局。他说，如果你担心为RFID生产线上的应用节省几美元的标签价格，那你就把重点放在了错误的事情上。Hornis指出，由于大多数工业RFID标签的设计都是重复使用数千次，因此更高的标签成本可以在系统的使用寿命内摊销。

因此，霍尼斯说，工厂用户不应该只关注标签价格，而应该关注选择适合他们应用的标签和RFID系统，同时考虑实施的容易程度、可靠性和系统总成本等因素。“假设你使用400个标签，每个标签节省2美元。只要800美元，”他指出。“但如果你选择了错误的系统，你的损失会大得多。”

强力传动跟踪

一个t福特汽车公司的动力传动系统操作(PTO)，射频识别密歇根州利沃尼亚的PTO组装控制主管Kerry Paskell表示，RFID在跟踪产品流向生产线方面发挥着至关重要的作用。他说:“我们将其用于发动机、机头组件、变速器组件和一些加工应用，以确定零件应该如何制造。”

存储在托盘式低频(LF) RFID标签中的数据在每个工位读取，根据零件类型触发适当的生产步骤。每个步骤的数据在发送到下一站之前被写入标签。帕斯卡尔说:“我们的主要RFID供应商是Escort Memory Systems，我们有与西门子RFID和Telemecanique RFID合作的经验。”

他说，这对福特有很多好处，包括提高生产灵活性和质量，减少废料和劳动力成本，以及由于产品可追溯性而降低召回成本。Paskell指出，发动机或变速器的整个制造历史都记录在标签上，并在标签和托盘再流通之前卸载到计算机服务器。这意味着，如果出现问题，福特可以使用这些数据来识别出有问题的产品或车辆，从而避免更大范围的召回。

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Web Extra:点击工具和资源下的“播客”www.myenum.com，下载或收听自动化的世界纽约牡蛎湾ABI研究中心RFID实践总监Michael Liard就工业RFID的前景进行了采访。