微波射频识别技术研究
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RFID技术在汽车生产线上的应用现状
ＲＦＩＤ技术在汽车生产线上的应用现状仲元昌１，孙丽敬１，丁 漩２，３，王 旭３枣（１．重庆大学通信与测控中心，重庆４０００４４；２．重庆邮电大学，重庆４０００６５； ３．重庆大学机械工程学院，重庆４０００４４）摘 要：介绍了ＲＦＩＤ的基本原理。总结了ＲＦＩＤ技术在汽车生产中的应用成果，并结合汽车焊接生产线、涂装生产线和总装生产线上的实际应用环境．阐述了应用ＲＦＩＤ技术实现汽车生产线的实时数据采集和质量监控的可行性和先进性．以及ＲＦＩＤ技术在汽车生产线上应用存在的问题和应对 措施。 关键词：射频识别；电子标签；汽车；生产线；数据采集中图分类号：Ｕ４６３．１ 文献标识码：ＡＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｃｔｕａｌｉｔｙ ｏｆ ＲＦＩＤＺＨＯＮＧ Ｙｕａｎ（１．Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ａｎｄｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅＬｉｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅＣｈａｎ９１，ＳＵＮＪｉｎ９１，ＤＩＮＧ Ｘｕａｎ２一，ＷＡＮＧ Ｘｕ３Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ； ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；ＴｒａｃｋｉｎｇＴｅｌｅｍｅｔｅｒｉｎｇ＆Ｃｏｍｍａｎｄ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｏｆ ＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ ｏｆｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄＲＦＩＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｕｍｍｅｄｕｐ ｔｈｅｗｉｔｈｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＲＦＩＤｔｏｏｆｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇ，ｐａｉｎｔｉｎｇ ａｎｄｔｏｆｉｎａｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｐｐｌｉｅａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ训ｅｎａｂｌｅａｃｈｉｅｖｅ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ．Ａ ｆｕｔｕｒｅ．ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ ｌｉｓｔ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍｓａｃｈｉｅｖｅ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄａｔａｌｉｎｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｏｒｄｅｒｅｘｉｓｔ ｉｎ ＲＦＩＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ＲＦＩＤ ｓｅｃｕｒｉｔｙｒｉｓｋｓ啪ｅｘｐｅｃｔｅｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｂｅｅａｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅｎｅａｒＫｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰｄｑＤ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔａｇ；ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ；ｄａｔａＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技术从诞生到民降低差错率。汽车业必将会是ＲＦＩＤ技术产生巨大影响用经历了军事应用、实验室研究再到民用几个时期， 基础技术研究逐渐成熟；由于社会信息化程度的普遍 提高，要求企业需要进一步降低劳动生产成本。由此， ＲＦＩＤ技术得到了广泛的应用。 随着全球经济一体化的快速发展，汽车工业开放程 度越来越高，国内的汽车制造业面临着巨大的经营压 力。汽车行业有些信息化程度很高，而有些仍沿用完全 手工操作记录的方式。虽然大部分企业都建立了自己的 信息体系系统，但大都存在信息化程度严重不一致的情 况。同时随着汽车大批量的生产及使用，社会对于汽车 工业发展的要求也将越来越高，所有企业都希望能够建 立识别系统使自己的管理水平得到提升，以提高效率、?基金项目：科技部十一五支撵项目（编号２００６ＢＡＨ０２Ａ０９－３）；“８６３”重点 项目（编号：２００６ＡＡ０４Ａ１２３）的一个主要领域。１ １．１ＲＦＩＤ系统的基本原理及分类ＲＦＩＤ系统基本原理 ＲＦＩＤ是２０世纪９０年代开始兴起的一项自动识别技术．被公认为是２１世纪十大重要技术之一．其数据存 储容量和可追踪特性是取代条形码的两大优势”２Ｉ。 ＲＦＩＤ的基本原理是利用空间电磁波的耦合或传播 实现对象信息的无接触传递，以达到自动识别被标识对 象，获取标识对象相关信息的目的［３１。系统启动时，由读 取器产生特定频率的无线电信号，激发标签内部晶片中 的程序，进而产生射频电波，并将记忆体中的识别码（ＩＤ Ｃｏｄｅ）传回读取器．经由计算机僻码后完成辨识功能。一 套最基本的ＲＦＩＤ系统一般由两部分组成：电子标签（Ｔａｇ）和阅读器（ＲｅａｄｅｒＦ舢，如图ｌ所示。电子标签和阅读器之 欢迎网上投稿ｗｗｗ．ｐｃａｃｈｉｎａ．ｃｏｍ１《微型机与应用》２０１０年第３期 万 　 方数据★首选渠道：租车公司 杭州租车公司在婚车租赁这一方面实力比较雄厚，从最普通的中高 级级车到最顶级的豪华车都有，可以提供的选择较多。但是由于自有车 辆需要有养护、停车、专业司机等方面的支出，所以它的价格相对于消 费而言，没有太大的商量余地。 ★常见渠道：婚庆公司 婚庆公司通常会向新人提供“套餐服务”，包括了主持策划、摄像、 DVD、鲜花和整个车队而且价格看上去会很诱人。大部分的婚庆公司的 婚辆都是从外面租赁而来，只不过它们得到的是“批发价”。有个别婚庆 公司不求服务质量，甚至向一些私人车主来借车来业务，在服务质量和 车型上都得不到保障。 ★新兴渠道：网络租车 杭州租车网 http://www.hzzuche.net/ 随着网络技术和电子商务的不断发达，在婚嫁类专业网站和一些电 子商务网站上租借婚车，也成了婚车租赁的主要渠道之一。这些网站都 提供了一个信息平台，使婚车的价格更加透明和公开。新人朋友在这些 网站上可以进行综合比较，来确定一个合理的价格。 颜色选择 ★白色婚车 白色彰显纯洁、干净高贵，与新娘白色的婚纱寓意着 同样的浪漫色彩，白色婚车市场前景不错，现在很多大城市整个车队都 是白色的，这也是因为路面上大多数车身还是以深颜色居多，干净的白 色显眼醒目，别有一番味道。 ★黑色婚车 黑色是人们选择率最高颜色，是一个经典色，庄重、 大气、沉稳，而且和新娘婚纱的颜色相配，显得非常有档次。黑色的婚 车更能凸显其气派，同时带有神圣庄严的气氛，是很多人选择黑色作为 婚车颜色的重要原因。 ★红色婚车 红色的描述是气质、活力、时尚、动感的组合，红色 婚车会把婚礼上喜庆夺目的氛围非常契合的表达出来。红色婚车比较适 合追赶时尚潮流的 80 后，让婚礼的每一处细节能够自由地展示新人的 独特个性。 婚车租赁价格 http://www.hzzuche.net/service.php 婚庆租车的价格会因地区的不同而略有差异，但是从大众的消费角 度来看，45.5%的人接受的婚车价格在 2000 元以下；26%的人接受的婚 车价格在
元；9%的人接受婚车价格在
元；大众 的婚车消费主要集中在 2000 元以下，尽管人们都喜欢气派的轿车，但 是近年来人们消费趋向于理性化间通过耦合元件实现射频信号的空间耦合（交变磁场或 电磁场），在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传 递与数据的交换。为了更好地完成无线射频识别技术的 识读功能，在较大型的ＲＦＩＤ系统中，还需要用到中间件 等附属设备来完成对多读头识别系统的管理ｂＩ。料的大规模生产过程，如今随着个性化汽车的发展（购 买者可以对汽车进行定制１，几乎每ｌ辆汽车都会有一 些个性化的地方。因此，有必要在生产的全过程中应用 ＲＦＩＤ技术实现透明化。汽车产业链可简单划分为零件 制造、整车装配与售后服务３个基本环节，目前ＲＦＩＤ技 术主要应用于零件制造和整车装配环节。无论是零件生计 算机 系，Ｌ＿、叫阅 读器丫＼丫＿Ｊ数据Ｌ＜＾――――～时序 能量电 子 标签产厂还是整车装配厂，仅由人工管理数量庞大的零部件 和复杂、众多的制造流程．不但容易出错而且无法从源 头上快速提高各流程的运作效率。２．１统ＲＦＩＤ在汽车焊接生产线的应用 在早期汽车车体焊接生产线上，大多使用人工方图１ １．２Ｒ兀Ｄ系统原理图式，看书面操作说明书一步接一步地操作，很容易发生 人为错误。后来逐渐改用条形码标签来管理，虽然降低 了人为出错率。但经常因为生产现场的粉尘、高温振动、 油污等影响而发生识别错误。再遇到带有罩子的情况 时。无论是条形码标签还是人工也都不能放心使用。为 此，若采用ＲＦＩＤ技术可以取得良好的焊接管理效果。 ＲｎＤ在汽车焊接生产线应用示意图如图２所示１６１。ＲＦＩＤ系统的分类 按照电子标签获取能量的方式，ＲＦＩＤ系统分为有源系统和无源系统。有源标签通过自带的电池供电，其 电能充足、工作可靠性高、信号传送的距离远，但其寿命 有限且价格昂贵；无源标签不含电池，利用耦合的读写 器发射的电磁场能量作为自己的能量。其重量轻、体积 小。支持长时间的数据传输及永久性的数据存储和使用 期，并且价格便宜，因此无源标签是电子标签的主流。 按照工作频率的不同。ＲＦＩＤ系统分为低频ｆ３０ ｋＨｚ一３００ ｋＨｚ）、高频（３ ＭＨｚ一３０ ＭＨｚ）、超高频（３００ ＭＨｚ一３ ＧＨｚ）和微波频段（２．４ ＧＨｚ一５ ＧＨｚ）系统。目前国际上ＲＦＩＤ应 ，用以低频和高频标签为主；超高频标签开始规模生产， 由于它具有可远距离识别和低成本的优势。有希望在未 来几年内成为主流；微波频段标签在部分国家已经得到 应用。我国已掌握高频芯片的设计技术。并且成功地实 现了产业化，同时超高频芯片也已经完成开发。 按照调制方式的不同，ＲＦＩＤ系统可分为主动式、被 动式和半主动式。一般地，无源系统为被动式，有源系统 为主动式。主动式的ＲＦＩＤ系统用自身的射频能量主动 地发送数据给阅读器（读头），调制方式可为调幅、调频 或调相。被动式的ＲＦＩＤ系统使用调制散射方式发射数 据。它必须利用阅读器的载波来调制自己的信号，此时 读头可以确保只激活一定范围内的射频系统。半主动式 的ＲＦＩＤ系统也称为电池支援式反向散射调制系统，它 本身带有电池但只起到对标签内部数字电路供电的作 用，标签不通过自身能量主动发送数据，只有被阅读器 的能量“激活”时，才通过反向散射调制方式传送自身 数据。 ２图２ＲＦＩＤ在焊接生产线应用示意图图２中，选择耐高温、防粉尘、防金属、防磁场、可重 复使用的有源封装标签，通过自动识别作业来监控焊接 生产线作业。可将操作指示信息（车种信息、焊接指示信 息、程序等）存储在目标托盘中，天线为了避开人和机器 的影响可设置在焊接生产线较高的地方，由于ＲＦＩＤ标 签的强抗污染能力和强耐久性，大大减少了识别错误并 且可以有效提高内部供应链的可视化程度。２．２ＲＦＩＤ在汽车涂装生产线的应用 汽车涂装生产线的工艺过程繁多复杂、车型变化大、生产灵活性大，而汽车涂装的目的在于使销售的每 １辆车让消费者看起来都更加完美。因而，车间生产线 的各个工艺环节都必须具备非常高的自动化水平和质 量监控系统。所以，在生产线自动控制系统的车身识别 系统中采用ＲＦｌＤ技术，可以对生产过程中各类现场数 据的统计、状态监控以及质量检测等信息进行实时采 集，及时送至生产控制中心。 在汽车涂装生产线上，输送设备为滑撬输送机，如 图３所示。在每１个载有汽车车身的滑撬上都安装有１ 个耐温达２４０℃的ＲＦｌＤ无源标签，在整个生产流程中，ＲＦＩＤ在汽车生产线中的应用将ＲＦＩＤ技术应用于生产线监控。可以实现自动控制和检测，节约成本。ＲＦＩＤ标签可以唯一标识每ｌ件产 品，通过应用程序记录每ｌ件产品的原料和来源、生产 线位置、生产过程和库存状况等信息，为企业更好地管 理生产和调整库存等提供有效的依据。 汽车制造业原本就是典型的多工种、多工艺、多物２《微型机与应用》２０１０年第３期万 　 方数据这个标签随工件运行，形成了１个随车身移动的数据， 成为１个随身携带数据的“智能车体”。根据生产工艺及 管理的不同需要，可在涂装车间出入１３处、工件物流的 分岔处、重要的工艺过程（如喷漆室、烘干室、存储区等）并且有着巨大的发展潜力。但也有其局限性，在推广应 用中遇到了不少挑战．主要表现在以下几个方面： （１）成本问题。成本是制约ＲＦＩＤ推向应用市场的巨大瓶颈之一：①作为ＲＦＩＤ系统中的重要部件，不论是电子标签还是阅读器．其价格都比较昂贵。仅仅是标签的 单个成本就已达到了３０～印美分，一些低价位的商品无入口嶷Ｅ设置现场读写站。每个现场读写站都可以完成滑撬、车身信息和喷涂颜色及次数的写入，同时把信息送 入控制中心。● －ｌ叼法采用高档的ＲＦＩＤ标签；②完整的ＲＦＩＤ系统还需要其他硬件和软件的支持。最终安装１台ＲＦＩＤ识读装置的 ● －＼｝成本不会低于１０万美元，而整个系统未来的维护费用● －图３ｔ标签● ■．／Ｉ还将占有不小的比例；③一个复杂的射频识别系统肯定会影响现有的业务流程。必将要求相应的人员培训和业 务流程重组．其服务成本也需要考虑。 因此，如何降低成本成为ＲＦＩＤ技术被广泛应用的 关键因素之一。降低成本首先考虑整个标签供应链，包 括标签芯片的成本、标签天线的成本、标签封装以及标 签印刷的成本。在满足功能和性能的前提下，努力降低 芯片面积是降低芯片成本的关键，采用先进的制造工 艺，优化芯片的设计很重要。在标签天线的制造方面，目 前有铜腐蚀方法和导电银浆的印刷方法，都需要从成本 降低的角度加以改进和提高。 （２）技术标准。技术标准是ＲＦＩＤ标准体系中最基本ＲＦＩＤ在涂装生产线应用示意图ＲＦＩＤ技术结合光纤以太网及现场总线可以构成一 个复杂的自动控制系统，实现汽车涂装生产线的柔性生 产，提高汽车车身生产的自动化水平和适应不同品种生 产的灵活性，使系统具有很好的可靠性和容错能力。２．３ＲＦＩＤ在汽车总装生产线的应用 总装车间作为汽车整车生产的最后环节，涉及零部件众多、工序繁多。对保证汽车质量和生产进度起着重 要作用。任何装配工序的中断就意味着作业的耽误。在 总装生产线上，特别是在采用ＪｒＩ＇（Ｊｕｓｔ Ｉｎ Ｔｉｍｅ）准时制的组成部分，标准化是推动产品广泛获得市场的必要措 施。但射频识别读取机与标签的技术仍未见其有统一的 标准，因此无法一体化使用；阅读器与电子标签通信的 无线电频率使用不规范；标签上的芯片性能、存储器存 储协议与天线设计约定等，也都没有统一标准。在今后 一段时间内。技术标准问题仍将继续阻碍ＲＦＩＤ在我国 的推广。 （３）隐私与安全问题。将来随着ＲＦＩＤ的大规模应 用．在射频识别实施过程中，隐私和安全必将成为普遍 关注的问题。目前的无源ＲＦＩＤ系统没有读写能力，所以 无法使用密匙验证方法来进行身份验证，如果标签是有 源的。并且会收到不断变化的验证密钥，那将会大大提 高其安全性，不过这又会增加其成本。因此，目前的 ＲＦＩＤ技术要想在对信息有保密要求的领域展开应用还 需要加强研究。 （４１电磁环境问题。ＲＦＩＤ应用的电磁环境是一个开 放的电磁环境，对开放电磁环境的复杂性认识不足，缺 乏足够的依据和专业指导。特别是对于相对较复杂的汽 车工业生产现场．例如焊装工艺生产线，焊接设备在焊 接过程中的电磁干扰发射不仅会对电网造成污染，而 且，对连接在同一电网中的用电设备造成影响和损坏， 对设备品质、网络通信和信号传输也都是重大的考验。 此外，因为ＲＦＩＤ技术还处在发展过程中，其测试方法尚 未形成规范，远距离ＲＦＩＤ系统面临的电磁环境问题尤 其突出。 （下转第７页）生产方式的流水线上，原材料与零部件必须准时送至工 位，库存与物料供给也必须配合车辆装配进度。采用 ＲＦＩＤ技术之前。汽车制造厂是以人工方式，通过采用条 形码或纸制识别卡来实现对车辆装配进度的实时追踪 与监控。其缺点是条形码和识别卡极其容易被毁坏、调 换或丢失，从而造成生产作业出现错误操作。因此，国外 汽车界都在努力利用ＲＦＩＤ技术向同步化装配流程目标 努力。 以Ｆ０ｒｄ汽车公司为例，其墨西哥工厂早在几年前就 开始采用ＲＦＩＤ技术解决上述问题。该厂在组装车辆的 挂具上安装可回收、可重复使用的ＲＦＩＤ标签，然后为每 台组装车辆编制相应序号，用阅读器将此序号写入 ＲＦＩＤ标签中，带有汽车所需的详细要求的标签随着装 配输送带运行。在每个工作点处合适的位置安装阅读 器，以保证汽车在各个流水线位置处都毫无错误地完成 装配任务。当载有组装车辆的挂具经过阅读器时，阅读 器可自动获取标签中的信息并送至中央控制系统，该系 统便做到了实时采集生产线上的生产数据、质量监控数 据等，然后传送给物料管理、生产调度、质量保证以及其 他相关部门。这样就可同时实现对原材料供应、生产调 度、质量监控以及整车质量跟踪等功能和有效避免人工 操作的各种弊端。 ３ ＲＦＩＤ技术面临的问题 ＲＦＩＤ是一项新技术，其应用正处在快速发展之中《微型机与应用》２０１０年第３期欢迎网上投稿ｗｗｗ．ｐｃａｃｂｉ衄．ｔｏｍ３万 　 方数据综合以上情况．回退本身在理论上有各种各样的情 况存在，再加上业务的回退（或者业务逻辑补偿，如果需 要就必须在流程的每个环节进行业务快照的备份．在回 退时调用这个快照进行补偿），此时回退可以说是整个 流程体系中最复杂的。但是在真实的业务情况中．有些 可能是根本不会出现或者很少出现，因此要考虑的是能 不能通过变通的方式处理。由于ｉＢＰＭ４中的执行动作都是基于Ｃｏｍｍａｎｄ模式 实现的，因此在扩展开发自己的跳转动作时，就可以做 到对ｉＢＰＭ４本身的代码不做侵入修改而实现。这种临时 建立动态路由的思路不仅可以用于回退，同样可以用于 重新操作后的跳转的实现。 ｉＢＰＭ作为目前应用最广泛的开源工作流产品，其 最新的第４版有着很好的架构及扩展性。但是由于国外 的流程应用与国内的应用有所不同，因此要想让ｊＢＰＭ４ 更好地满足国内的流程应用的需求，还需要做一定的定 制开发。本文针对国内的流程应用的典型特点进行了较 详细的分析，特别针对Ｉ临时动态性需求的各种情况，给 出了基于ｉＢＰＭ４的解决思路（限于篇幅文中并没有给出 很详细的可以运行的代码）。本文所做的工作只是工作 流应用技术研究的一小部分，还有很多方面需要继续学 习和实践，需要进行深入的研究。 参考文献４动态路由的思路针对于特定的业务实例，有时需要在原本没有转移 关系的环节之间进行特定的跳转，例如在图１中的串行 流程中（１―２―３―４―５），节点４与节点２之间是没有任何 转移存在的，但是针对于某个运行期的特定业务实例， 临时要求环节直接从节点４回退跳转到节点２（而略过 了节点３）。此时就需要在节点４和节点２之间由程序动 态地创建一个转移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ），并设定为优先级最高，如 图６所示。此转移由程序动态创建【１】范玉顺．工作流管理技术基础［Ｍ】．北京：清华大学出版 社．２００１． ［２１ ＷｆＭＣ―ＴＣ００―１００３ｖ１．１．ｒ１１１ｅ ｗｏｒｋｉ％ｗｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｏｄｅｌ［Ｓ］．图６动态路由实现不意图１９９５．因此在执行ｔａｔｅｌｈｎｓｉｔｉｏｎ（）方法时，按照优先级将 优先执行动态创建的转移，然后对外暴露１个ｊｕｍｐＴｒａｎ． ｓｉｔｉｏｎ（Ｓｔｒｉｎｇ ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｃｔｉｖｉｔｙＮａｍｅ）方法给客户端。应用 ｉＢＰＭ４实现时可按照如下步骤进行扩展： （１）参照文件ＣｏｍｐｌｅｔｅＴａｓｋＣｍｄ．ｊａｖａ扩展开发用于跳 转的ｃｍｄ：ＪｕｍｐＴａｓｋＣｍｄ。 （２）参照文件ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＳｔａｒｔＡｃｔｉｖｉｔｙ．ｊａｖａ的原子操作， 定制开发用于跳转的原子操作ＪｕｍｐＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＳｔａｒｔＡｃｔｉｖｉｔｙ。 （上接第３页） ＲＦＩＤ技术在汽车生产线中的应用，有着其他技术 无法比拟的优势，非接触式自动获取数据并且可承受恶 劣工作环境，这就保证了其优点是配置灵活、响应速度 侠、对系统通信的要求低，使生产厂能准确采集相关数 据并进行在线分析和处理，实现汽车生产线的自动实时 追踪和有效监控，提高了生产效率。相信随着ＲＦＩＤ技术 的不断发展和应用系统的推广普及，ＲＦＩＤ技术在性能 方面必将会有较大提高，成本也将逐步降低，从而安全 隐患也将得到缓解。ＲＦＩＤ技术必将成为汽车信息化制 造与汽车信息化管理的主流，从而推动汽车产业的发 展。 参考文献 【１】ＸＩＡＯＹ，ＹＵ【３】ＪＢｏｓｓ官方．ｊＢＰＭ Ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ【ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｂｏｓｓ． ｏｒｇ／ｊｂｏｓｓｊｌｂｐｍ．２００９－０９． 【４】胡长城．工作流讲解［ＥＢ／ＯＬ］．ｗｗｗ．ｊａｖａｆｏｘ．ｏｒｇ．２００９－０９． （收稿日期：２００９一１０一１４） 作者简介： 刘锋，男，１９６２年生，教授，主要研究方向：软件工程、 并行计算。 苏展，１９８５年生，男，硕士生，主要研究方向：工作流、 软件工程。ＩＥＥＥＣｏｍｐｕｔｅｒｓ＆Ｓｅｃｕｒｉｔｙ．２００６．２５（１）：１８―２６．Ｂ，ＲＡＭＡＮＡＴＨＡＮ Ｍ Ｋ，ＫＯＹＵＴＵＲＫ Ｍ，ｅｔ ａ１．『３１ＣＡＲＢＵＮＡＲＥｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔａｇ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ＲＦＩＤ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐａｒａｌ－ｋｌ ａｎｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，２００９，６９（２）：１８０一１９６．【４】ＲＦＩＤ标签天线及读写器设计制造【ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：ｌｌｗｗｗ．ｒｆｉｄｗｏｆｌｄ．ＣＯＩｎ．ｃｎ／ｔｅｃｈ／２００５１２２８２２９３６６２９．ｈｔｍ．２００５．【５】游战清，刘克胜．射频识别技术（ＲＦＩＤ）规划与实施【Ｍ】． 北京：电子工业出版社．２００５．ｆ６】王崇韫．无时不在的视觉跟踪者――ＲｎＤ在汽车生产线上的应用【Ｊ】．现代制造，２００４（３０）：９０―９１． （收稿１３期：２００９一１０―０９） 作者简介： 仲元昌，男，１９６８年生，博士，副教授，研究生导师。主 要研究方向：通信与测控系统、嵌入式智能仪器系统、无线ＳＨ，ＷＵ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉ―ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ传感器网络、ＲＦＩＤ、汽车电子等。 孙丽敬，女，１９８２年生，硕士生，主要研究方向：ＲＦＩＤ在汽车生产线上的应用。ｃａｔｉｏｎ：ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉ船，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｉｓｓｕｅｓ叨．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ＆Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，２００７，７（４）：４５７－－４７２．丁漩，女，１９７６年生，博士生，讲师，主要研究方向：通Ｃ Ｍ．Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ【２】ＲＯＢＥＲＴＳｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）叨．信电源管理。《微型机与应用》２０１０年第３期欢迎网上投稿ＷＷＷ．ｐｃａｃｈｉｎａ．ｃｏｒｎ７万 　 方数据RFID技术在汽车生产线上的应用现状作者： 作者单位： 仲元昌， 孙丽敬， 丁漩， 王旭， ZHONG Yuan Chang， SUN Li Jing， DING Xuan， WANG Xu 仲元昌,孙丽敬,ZHONG Yuan Chang,SUN Li Jing(重庆大学,通信与测控中心,重庆,400044) ， 丁漩,DING Xuan(重庆邮电大学,重庆,400065;重庆大学,机械工程学院,重庆,400044)， 王旭,WANG Xu(重庆大学,机械工程学院,重庆,400044) 微型机与应用 MICROCOMPUTER & ITS APPLICATIONS ) 0次刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：参考文献(6条) 1.XIAO Y.YU S H.WU K Radio frequency identification:technologies,applications,and research issues .ROBERTS C M Radio frequency identification(RFID) .CARBUNAR B.RAMANATHAN M K.KOYUTURK M Efficient tag detection in RFID systems .RFID标签天线及读写器设计制造 2005 5.游战清.刘克胜 射频识别技术(RFID)规划与实施 2005 6.王崇韫 无时不在的视觉跟踪者--RFID在汽车生产线上的应用[期刊论文]-现代制造 2004(30)相似文献(10条) 1.期刊论文 周玉宇.郑力明.黄君凯.ZHOU Yu-yu.ZHENG Li-ming.HUANG Jun-kai 基于无源电子标签UHF的射频识别 物流管理系统 -暨南大学学报（自然科学与医学版）)介绍了射频识别技术的原理,分析了基于无源电子标签射频识别系统在物流领域应用的主要问题.模拟仿真计算了物流射频识别系统的性能,讨论了电 子标签所获功率和反射回阅读器的功率是系统应用的两个关键问题,指出了900 MHz和2.45 GHz频段最适合应用在物流系统中,并对相关的指标进行了讨论 .2.学位论文 王家庆 射频识别电子标签芯片模拟前端的设计 2005电子标签是RFID（射频识别）技术在物流方面的应用。在对RFID相关理论和技术深入研究的基础上，本文介绍一种基于ISO15693标准的电子标签芯 片设计。标签芯片按功能可以分为模拟前端、数字控制和存储单元三个部分，其中模拟前端起着至关重要的作用。针对无源标签低功耗和低成本的特点 ，本文设计了新的模拟前端电路，并对其进行了仿真。论文首先介绍了RFID技术的优点和应用；然后阐述基于这一技术的电子标签芯片的设计，先介绍 了整个电子标签系统的工作原理，这个电子标签系统由片外的线圈电感、电容和一个芯片构成，其中片外电感和电容构成并联谐振电路，从阅读器发送 出来的电磁场获取能量供给标签芯片工作；然后对射频前端符合的国际标准ISO15693进行阐述；紧接着介绍标签芯片的工作原理，并给出标签天线的模 型，这个天线就是电子标签并联谐振回路的电感；之后详细介绍模拟前端的实现，这部分电路包括电源生成电路、时钟提取电路和调制解调电路。根据 ISO15693协议要求，首先设计了满足要求的具体电路拓扑结构，然后分析这些电路的工作过程，并推导部分电路参数的得到。在理论分析的基础上，采 用了Cadence的Spectre对这部分电路进行了性能仿真，使用的工艺库是SMIC0.6μm的CMOS工艺。仿真结果显示，整个电路能满足既定的工作要求。3.期刊论文 王玉林.曹金荣.前锋.朱建华.王保卫.王祥邦.陈培m.WANG Yulin.CHAO Jingrong.QIAN Feng.ZHU Jianhua.WANG Baowei.WANG Xiangbang.CHEN Peidi 声表面波射频识别无源电子标签 -固体电子学研究与进展 )简述声表面波射频识别无源标签的原理与特点,介绍了434 MHz和915 MHz标签的试验结果:工作频率915 MHz、434 MHz,码容量＞1 000,读写距离 0.5～5 m.讨论了声表面波标签研究过程中的一些技术关键.4.学位论文 郑杨 射频识别电子标签芯片的设计 2005本论文主要是针对物流、门禁和身份识别等中距离识别的应用领域，采用ISO/IEC15693标准对我们的电子标签芯片进行设计。这种符合 ISO/IEC15693标准的电子标签也被称为疏耦合IC卡，它读写距离为0～1.5米，内嵌2K的EEPROM。该电子标签成本很低，现阶段而言其使用量最大，应用 最为成熟。RFID电子标签作为一种非接触IC卡，它将射频技术和IC技术结合，利用无线电波来读取数据。RFID电子标签内包含一个芯片和天线，可以用 来存储关于物品的详细资料。本论文的研究和设计是在对阅读器和电子标签之间的数据通信进行了深入研究的基础上，完成了符合ISO/IEC15693标准的 RFID电子标签芯片的设计。整个系统采用标准单元设计方式和Top-Down自上而下的设计方法。首先对ISO/IEC15693标准进行研究和分析，在充分理解了 ISO/IEC15693数据通信的基础上完成了芯片电路功能和接口的详细描述，对整个系统进行模块划分；按照每个模块的详细功能和接口描述，再对模块进 行子模块的划分和设计分析，用VerilogHDL硬件描述语言来实现模块功能；对每个模块的VerilogHDL源代码编写testbench测试文件，然后使用 ModelSimSE5.7对模块进行功能仿真；功能验证正确后，将源代码输入SynopsysDesignCompiler，指定工艺库，编写约束文件，对设计进行逻辑综合和优 化。论文中给出了功能仿真得到的正确结果，表明完成的前端设计是满足功能和时序要求的。逻辑综合也得到让人满意的结果，这些都保证了电路的高 性能和后端设计的顺利完成。5.期刊论文 汪晓.堵永国.刘阳.张为军.汪幼民.杨瑶.WANG Xiao.DU Yong-guo.LIU Yang.ZHANG Wei-jun.WANG You-min.YANG Yao 射频识别标签用导电银胶研究进展 -电工材料2010(2)介绍了射频识别(RFID)技术和射频识别电子标签的概念、特点及应用,阐述了射频识别电子标签用导电银胶的性能要求,例举了国外典型产品的技术 指标,对比分析了超细片状银粉、银纳米线、碳纳米管及镀银碳纳米管等制备的导电银胶特性,提出了电子标签用导电银胶的研究重点.6.期刊论文 陈冬萍.黄勇.赵俊逸.Chen Dongping.Huang Yong.Zhao Junyi 基于TN95P1311的电子标签阅读器 -单 片机与嵌入式系统应用2005(12)TN95P1311-3k是台湾天宇(Tangent)公司生产的只读型无源射频识别电子标签芯片的一种,使用频率为13.56 MHz,可存储信息16位,数据传送波特率为 3 Kbps.本文简要介绍该芯片的特点、性能、工作原理和使用方法,并给出一个针对该电子标签芯片应用的阅读器电路设计.7.学位论文 王斐 声表面波无源电子标签研究以及射频识别阅读器设计 2009声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)技术是一种新型的RFID，它以声表面波器件为核心，克 服了传统以集成电路(Integrate Circuit，IC)芯片为核心的RFID设备在金属物体、液体、高温、强电磁干扰环境中不能正常工作等问题，并且具有无源 、识别距离远，能识别高速运动的物体等特点。&br&　　 本论文主要围绕天津市科技支撑计划重点项目，新型声表面波射频识别RFID及无线传输系统的研究等项目展开研究，在延迟线型声表面波传感原理的基 础上，研究设计了声表面波无源电子标签；在无线通讯的相关技术的基础上，设计了基于超高频的射频识别的阅读器。其主要内容包括：&br&　　 1.分析了声表面波射频识别系统的工作原理，介绍了系统组成及其各部分功能。&br&　　 2.基于声表面波传感技术的理论基础，研究并设计了声表面波无源电子标签，包括叉指换能器、压电基片和反射栅。&br&　　 3.在对RFID系统的标准协议EPC Classl Generation2进行研究的基础上，给出了一种基于零中频解调的超高频RFID阅读器的实现方案，设计了中心频率 在915MHz的RFID阅读器硬件系统，包括射频收发模块和控制处理模块。&br&　　 4.阅读器硬件几乎只完成了射频收发的功能，其核心功能由软件实现。文中详细介绍了核心功能的实现，即功能处理软件。它是基于嵌入式ARM7处理器 LPC2138平台和μC/OS－II嵌入式实时操作系统实现的。8.期刊论文 汪大卓.陈龙.WANG Da-zhuo.CHEN Long 基于S6700的电子标签读写器的设计 -杭州电子科技大学学报 )介绍了符合ISO/IEC 15693协议的电子标签读写器系统设计.该读写器采用TI公司S6700多协议射频收发芯片,工作于13.56MHz,完全支持ISO/IEC 15693协议.该文首先介绍了课题的国内外发展现状,然后概括了读写器的硬件系统组成,并重点分析了射频识别电路的原理;软件部分介绍了读写器工作流 程以及ISO/IEC 15693协议规定的防冲突算法,根据协议算法设计了符合要求的软件算法,所设计的软件可以实现ISO/IEC 15693协议规定的全部命令.9.学位论文 木霄易 超高频射频识别电子标签芯片模拟前端分析与设计 2007射频识别技术是一种利用射频信号获取相关信息的自动识别技术。随着技术的发展，射频识别技术应用领域日益扩大，并将成为未来信息社会建设 的一项基础技术。 本论文首先论述了超高频射频识别系统的物理基础及通讯原理，在此基础上对低成本低功耗的电子标签芯片模拟前端电路进行了分析与设计。 首先，从无源射频电子标签的能量供应角度，对高频射频识别系统中应用的各类整流电路进行性能上的比较、仿真及分析，提出一种适用于超高频 电子标签的整流结构。 其次，研究了各类稳压限流保护电路结构，结合不同结构优点，提出了一种限流范围更大，电压更稳定的适用于超高频电子标签的低功耗保护电路 结构。 然后，根据EPC ClassO通讯协议要求，设计了解调和调制电路以及上电复位电路。 最后，研究了各类环形振荡器的特点，提出了适用于超高频电子标签、与电源电压无关频率稳定的低电压振荡器。10.期刊论文 黄志盛.梁维铭.伍继雄.宋晖.Huang ZhiSheng.Liang WeiMing.Wu JiXiong.Song Hui UHF RFID电子 标签的板级设计及实现 -中国科技信息2007(11)论文在分析射频识别原理和特点的基础上,重点讨论了超高频射频识别系统中电子标签技术,并采用C单片机对超高频电子标签进行了板级设 计及其实现,该设计是基于ISO18000-6C标准,为下一步设计出符合该标;住的电于标签芯片提供了有力保证.本文链接：http://d..cn/Periodical_wxjyyy.aspx 授权使用：吕先竟(wfxhdx)，授权号：ba69c741-4d-9e 下载时间：日