近年来，伴随着数字化转型与智能制造的深入推进，工业自动化程度的不断提高，RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）作为重要的自动识别与数据采集技术，越来越多地应用于工业领域，并与企业广泛应用的ERP、MES、WMS等数字化系统集成和交互，在降低人工采集数据的误差、节约劳动力与运营成本、实现产品追踪追溯、满足特殊工艺要求、提升生产效率与产品质量等方面发挥着重要作用。
那么，RFID技术为何如此重要？RFID系统具有哪些独特优势与应用价值？RFID系统在工业领域有哪些应用场景？国内外有哪些知名的工业RFID厂商？本文将一一阐述。
赋能智能制造 工业RFID不可或缺RFID是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对电子标签或射频卡进行读写，从而完成读写器与标签之间的数据通信，实现识别目标与数据交换的目的。例如，我国现行的第二代身份证就应用了RFID技术。
一个完整典型的RFID系统利用射频识别技术进行物体自动识别、数据采集与传输，通常由计算机系统、读写器和RFID标签等部分构成。其中，计算机系统包括PC或者PLC和其它控制器，甚至用户现场的WMS、MES、ERP等系统，用来接收RFID读写器反馈过来的信息。读写器主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路组成，用来完成对RFID标签中信息的写入和读取操作，是RFID系统中关键的数据采集终端。RFID标签的核心组成部分为标签天线与标签芯片，是用于标记待追溯物体的数据承载体，它里面记录了数据信息，并可与RFID读写器进行读写交互。
图1 典型RFID系统的构成（图源：思谷智能）
在工业领域，RFID技术作为重要的自动识别与数据采集技术，是智能制造和工业4.0的关键技术之一，也是提升效率、保障质量，实现智能工业的关键。这是因为，数据采集是实现智能制造与工业4.0的基础，识别技术是数据采集的核心技术，二者共同构成了通往智能制造的重要桥梁。如果要实现生产链、供应链的完全透明化，就离不开自动识别和数据采集技术。
图2 RFID系统的工作原理
具体而言，在工业场景中，有很多的现场级设备需要进行联网与数据采集，在此基础上，企业才能建立数字化的应用程序和服务。然而，在所有现场设备之中，虽然PLC、机器人、自动化设备等可通过自身的通讯接口与通讯协议，与上位系统进行通讯和数据传输，但是也有一些对象（如刀具、工件、原材料、生产的半成品或成品、装载物料的托盘等）本身并不具备通讯能力，但它们也同样重要，数量甚至更多。为了让这些对象也能够与上位系统通讯并实现数据采集，这时可以在这些对象或资产上标记RFID标签。如此一来，利用RFID技术就可进行自动识别与数据采集，这些对象或者资产也就可以转变为智能对象，能够将周边环境、储存状态、位置等信息储存并传递给上位信息管理系统，由此企业就可以实现生产链、供应链的透明化，进行准确追溯，进而企业可利用这些信息进行分析挖掘，做出更加精准而科学的决策。
应用前景广阔 RFID的独特优势与价值在工业场景中，常用的数据识别技术主要为条码、二维码、RFID技术等。这其中，条码技术虽广泛应用但存在诸多局限性：读取条码需要匹配光源，且对光源的亮度有严格要求；需在可视范围内对准光线扫描，才能成功读取信息；条码识别对机械要求高，托盘变形等易导致条码无法识别；需要逐个扫描，一次只能扫描一个条码，工作效率低；条码易磨损、脏污，使用寿命较短，且不可被修改后重复使用；数据容量非常有限，只能读取数据，不能写入数据；虽然条码价格便宜，但每条数据都要打印一个新条码从而增加成本；同时，一维条码必须与数据库系统联机才能解读。这些局限性使得条码技术已不能满足工业中复杂应用场景的需求。二维条码有广泛的应用场景，解决了信息容量问题，同时增加了信息纠错功能，可以通过激光雕刻在物品表面，从而实现识读、防伪等功能，但依然存在一定的弊端。
相较于条码识别技术，RFID的优势主要包括：
①可群读。能自动批量识别数据，识别速度快，即使是高速运动的物体也能快速识别，而且识别工作无需人工干预，可以做到“无人化”。
②非接触式读写，读写方便快捷。无需对准物体，RFID标签与阅读器之间无机械接触，数据的读写无需光源，并且穿透力强，可透过任何非金属材料读写数据，有效识别距离更大。
③抗污能力及环境适应性强，使用寿命长。RFID采用无线电通信方式，使其可适用于室内外恶劣环境，对水、油、化学物品等物质具有极强的抗腐蚀性，而且封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码。
④数据容量大。RFD标签的数据容量可以根据用户需求扩充到数兆字节，远远高于二维条形码2725个字节的容量。
⑤RFID标签具有唯一性，不会出现同一RFID标签重复使用，或多个产品对应一个标签的情况。
⑥RFID标签可读可写，可重复写入数据，能循环利用，复用性强，由此可以节约用户成本。
⑦安全性较高。信息存储在RFID芯片中，数据内容经密码保护，不易被伪造、窃取和变造。
表1 RFID与其它识别技术的对比（来源：思谷智能）
基于以上所具备的独特优势，RFID系统可应用于快消、零售、物流、制造业、交通、公共安全和军事等众多领域，具有广阔的应用前景和价值。尤其是，近年来随着智能制造与数字化转型不断深入，工业已成为RFID系统的重要应用领域。
在工业领域，RFID技术所带来的价值包括：实现各种生产数据采集的自动化和实时化，弥补企业计划层与控制层之间的“信息断层”，及时掌握生产计划和生产线生产状态，提高生产的灵活性；将生产过程自动化，同时避免人工失误；管理或减少库存；有效跟踪、管理和控制生产所需资源和在制品，实现生产过程的透明化和可视化管理；提升生产现场物料配送的及时性和准确性，降低装配差错率；加强生产过程质量监控和跟踪能力，提高产品质量和生产线整体生产效率，同时通过对所采集数据的分析挖掘，使管理决策更优化等。
