編者語(yǔ)：現場(chǎng)總線(xiàn)和RFID的應用都為汽車(chē)工業(yè)帶來(lái)了極大的收益，推動(dòng)了汽車(chē)工業(yè)自動(dòng)化的管理水平，并降低了運營(yíng)成本。

    RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫(xiě)，即射頻識別。射頻識別是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。
 
　　RFID的發(fā)展及現狀

　　射頻識別技術(shù)的興起有兩方面主要原因的推動(dòng)。一是技術(shù)的推動(dòng)。射頻技術(shù)從誕生到民用經(jīng)歷了軍事應用、實(shí)驗室研究再到民間應用幾個(gè)不同時(shí)期，基礎技術(shù)研究日臻成熟。另一方面則是在整個(gè)社會(huì )信息化程度普遍提高后，企業(yè)需要進(jìn)一步提高信息化水平，同時(shí)降低勞動(dòng)生產(chǎn)成本，市場(chǎng)對各類(lèi)技術(shù)進(jìn)行選擇的結果。射頻識別依靠無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行信息采集、傳輸、控制，這種無(wú)線(xiàn)非接觸式的技術(shù)優(yōu)勢成為人們的必然選擇。

　　按照能量供給方式的不同，RFID標簽分為有源、無(wú)源和半有源三種；按照工作頻率的不同，RFID標簽分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波頻段（MW）的標簽。目前國際上RFID應用以L(fǎng)F和HF標簽產(chǎn)品為主；UHF標簽開(kāi)始規模生產(chǎn)，由于其具有可遠距離識別和低成本的優(yōu)勢，有望在未來(lái)五年內成為主流；MW標簽在部分國家已經(jīng)得到應用。中國已掌握HF芯片的設計技術(shù)，并且成功地實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)UHF芯片也已經(jīng)完成開(kāi)發(fā)。

　　13.56MHZ成為目前工業(yè)控制的主流

　　目前，RFID在工業(yè)上的應用較多，主要工作頻率以高頻（HF）13.56MHZ為主，并已經(jīng)達成了全球的共識。這主要是因為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境普遍不是很好，其中像電焊機、大型設備等都會(huì )造成較大的電磁干擾，而RFID又是通過(guò)電磁感應的原理來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作的，用戶(hù)難免會(huì )產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)：電磁干擾是否會(huì )影響到RFID的正常工作？事實(shí)上，工廠(chǎng)內部的電磁干擾普遍在1MHZ以?xún)?，如果RFID的工作頻段選取在13.56MHZ左右，兩者工作頻段相差很遠，根本不會(huì )造成互相的干擾。我們也可以這樣理解：我們如果使用調頻收音機，當兩個(gè)電臺的頻段相近時(shí)，干擾會(huì )很強烈，反之則不然。

　　國內RFID典型應用

　　在仿偽領(lǐng)域，RFID主要應用于各類(lèi)電子票證、身份證明、特殊商品防偽等。2004年在國內部分地區陸續啟用了第二代身份證，在新一代的身份證中采用了13.56MHz的射頻識別技術(shù)。按計劃到2008年全部更換完畢，由此，平均每年對RFID電子標簽的需求量在2億片左右。
 
　　在交通信息化應用方面，目前主要是城市公交一卡通工程、公路、鐵路的調度和統計系統，以及高速公路的不停車(chē)收費系統、智能化停車(chē)場(chǎng)等。在有關(guān)主管部門(mén)的推動(dòng)下，截至2005年已經(jīng)實(shí)施城市公交一卡通工程的城市已經(jīng)達到120多個(gè)。

　　鐵路方面則是在全國范圍內成功應用基于電子射頻識別技術(shù)的鐵路車(chē)號自動(dòng)識別（AutotrainIdentificationSystem：ATIS）系統。鐵路車(chē)號自動(dòng)識別系統采用了國際領(lǐng)先的UHF頻段技術(shù)，共計約17000多輛機車(chē)附著(zhù)半主動(dòng)RFID電子標簽，約50萬(wàn)節車(chē)廂被貼上被動(dòng)式電子標簽，從而大大提高了列車(chē)調度管理的信息化水平，取得了明顯的經(jīng)濟和社會(huì )效益。 

　　此外，不停車(chē)收費系統試點(diǎn)項目也不斷增加，有望早日實(shí)現大規模實(shí)質(zhì)性應用。

　　在工業(yè)生產(chǎn)方面，工業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程，包括物料自動(dòng)配送、流水線(xiàn)控制等環(huán)節，RFID都有所應用。我想就汽車(chē)行業(yè)為代表作一些介紹。

　　以汽車(chē)制造業(yè)為例，北京現代、長(cháng)安福特、上汽、奇瑞轎車(chē)、柳州汽車(chē)、昌河汽車(chē)以及第一汽車(chē)制造廠(chǎng)等，也都先后采用了RFID系統應用。一些知名發(fā)動(dòng)機企業(yè)也在準備積極籌備中。 

    汽車(chē)行業(yè)特點(diǎn)

　　汽車(chē)制造業(yè)是典型的多工種、多工藝、多物料的大規模生產(chǎn)過(guò)程。同時(shí)隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)之間競爭的日益激烈，各生產(chǎn)廠(chǎng)家都普遍面臨著(zhù)：提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)管理水平等種種壓力。對于汽車(chē)項目而言，無(wú)論是新建項目，還是現有設備的擴展和改造，在規劃和設計控制系統時(shí)都應該有一個(gè)基本指導原則：采用最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品，從而最大程度減小系統集成和調試時(shí)間、降低投資成本，方便生產(chǎn)運行階段的維護與工藝調整。提高各工藝設備系統的穩定性，減少故障停機時(shí)間保證計劃產(chǎn)量的實(shí)現。
 
　　對汽車(chē)工業(yè)的控制系統的要求也有別于其他行業(yè)的自動(dòng)控制系統，因為汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)相對較復雜。例如焊裝工藝，就代表著(zhù)汽車(chē)工業(yè)控制現場(chǎng)的一些典型特點(diǎn)：

　　1．對汽車(chē)工業(yè)的控制系統的要求也有別于其他行業(yè)的自動(dòng)控制系統，因為汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)相對較復雜。例如焊裝工藝，就代表著(zhù)汽車(chē)工業(yè)控制現場(chǎng)的一些典型特點(diǎn)；

　　2．強電磁干擾

　　接設備在焊接過(guò)程中的電磁干擾發(fā)射，不僅會(huì )對電網(wǎng)造成污染，對連接在同一電網(wǎng)中的用電設備造成影響和損壞，對設備品質(zhì)、網(wǎng)絡(luò )通信和信號傳輸都是重大的考驗

　　3．現場(chǎng)I/O數量眾多且非常分散

每個(gè)工位夾具上都有相當多的電磁閥需要驅動(dòng)，眾多的夾爪汽缸上的夾緊和松開(kāi)到位的信號需要收集。這些信號相對很分散，采集點(diǎn)都處在夾具的不同部位

　　4．網(wǎng)絡(luò )從站數量多
    在汽車(chē)項目規劃中，一般會(huì )使用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，也通常會(huì )使用IP67防護等級的一體化模塊，因為一個(gè)一體化模塊就是一個(gè)節點(diǎn)，所以網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數量一般都較多。例如一條主焊線(xiàn)，往往都有上百個(gè)節點(diǎn)，如果使用機器人焊接，機器人還要占用相應的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)資源。

   RFID技術(shù)應用在汽車(chē)行業(yè)的優(yōu)勢

　　1）增強汽車(chē)行業(yè)企業(yè)資產(chǎn)、產(chǎn)品及原材料管理的可見(jiàn)性和可追溯性，做到“透明管理”；
　　2）對產(chǎn)品和原材料進(jìn)行高效的自動(dòng)化追蹤監管和庫存清單管理；
　　3）提高企業(yè)運作效率，降低經(jīng)營(yíng)成本；
　　4）增強安全效能，降低損耗系數；
　　5）改善整個(gè)生產(chǎn)周期的追溯監管質(zhì)量；
　　6）精簡(jiǎn)工作隊伍，加強團隊協(xié)作；
　　7）優(yōu)化物流供應鏈管理，促進(jìn)效能整合，降低擔保費用，縮短反應時(shí)間；
　　8）適應目前/未來(lái)的產(chǎn)業(yè)及消費者需求，增強顧客滿(mǎn)意度。 
 
　　現場(chǎng)總線(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)應用的特點(diǎn)

　　現場(chǎng)總線(xiàn)是連接控制系統中現場(chǎng)裝置的雙向數字通訊網(wǎng)絡(luò )，與傳統控制方式相比，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢。汽車(chē)工業(yè)對控制系統提出了很高的要求，所以在規劃和設計生產(chǎn)線(xiàn)自控系統時(shí)我們必須考慮周全。要選擇最適合工藝布局和現場(chǎng)環(huán)境的現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，我們必須要保證：
 
　　1）眾多的I/O從站能夠經(jīng)濟合理地分布。
　　2）所有的站點(diǎn)能進(jìn)行方便的調試和直接、簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )管理。
　　3）大量的控制信號能夠實(shí)時(shí)穩定地傳輸。
　　4）現場(chǎng)的各種故障能夠及時(shí)診斷和定位。
　　5）與其他系統的兼容性和技術(shù)升級的可操作性。
 
　　因此可見(jiàn)，在汽車(chē)工業(yè)中，控制點(diǎn)相對較多，自動(dòng)化程度高，現場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，線(xiàn)路也較復雜，和其他行業(yè)的生產(chǎn)控制相比，故障率相對偏高。這樣，對于維護人員和設備的診斷功能都提出了較高的要求。準確的故障定位和詳實(shí)故障信息是現場(chǎng)總線(xiàn)所具有的非常重要的一個(gè)特點(diǎn)，這使得設備維護更加便捷。其次，現場(chǎng)總線(xiàn)提供了極高的性?xún)r(jià)比，使得系統綜合成本減少40%；現場(chǎng)總線(xiàn)模塊擁有較高的防護等級、加上可靠的數字通訊方式以及快捷的數據響應，都是汽車(chē)工業(yè)控制方式的首選。另外，強大的抗干擾能力使得總線(xiàn)能夠適應惡劣的工作環(huán)境，尤其像汽車(chē)廠(chǎng)電焊車(chē)間等強電磁干擾的環(huán)境，體現出強大的優(yōu)勢。

　　現場(chǎng)總線(xiàn)與RFID的結合點(diǎn)

　　現場(chǎng)總線(xiàn)和RFID的應用都為汽車(chē)工業(yè)帶來(lái)了極大的收益，推動(dòng)了汽車(chē)工業(yè)自動(dòng)化的管理水平，并降低了運營(yíng)成本。同時(shí)，我們又在思考著(zhù)另外一個(gè)問(wèn)題：怎樣將兩者有機的結合在一起？?jì)烧呤欠窨梢詢(xún)?yōu)勢互補？
 
　　1．總線(xiàn)作為一種理想的控制方式，針對不同的應用環(huán)境提出了具備代表性的8大應用協(xié)議，像ProfibusDP、DeviceNET等已廣為大家熟悉，并以在中國取得了很多應用實(shí)例。目前，RFID普遍支持總線(xiàn)協(xié)議，兩者處于同一協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )控制中，更好的發(fā)揮總線(xiàn)控制優(yōu)勢。

　　2．RFID作為一個(gè)非獨立的系統，其三大組成部分之一的控制器，提供了與總線(xiàn)耦合器類(lèi)似的功能，將兩者合二為一，是一種非常有效的資源整合，這極大的減少了網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)數量，并使得每個(gè)節點(diǎn)的資源得到充分利用，將RFID與IO緊密地結合在了一起。

　　3．總線(xiàn)提供了可編程網(wǎng)關(guān)，其具有小型PLC的功能，使得每個(gè)子站都有可能成為獨立的系統，極大的減輕了上層PLC的工作量，RFID的數據讀寫(xiě)信息，可以通過(guò)可編程網(wǎng)關(guān)直接進(jìn)行處理，避免了大量數據的傳輸，和對服務(wù)器的依賴(lài)程度。

　　這里只總結了三點(diǎn)，相信隨著(zhù)總線(xiàn)技術(shù)和RFID技術(shù)的發(fā)展，其組合的控制方式會(huì )發(fā)揮出更大的威力。 

    威脅與機遇共存

　　1、勞動(dòng)者

　　RFID帶來(lái)了效率的提高，必然伴隨著(zhù)一定的失業(yè)現象，但如同任何先進(jìn)生產(chǎn)力方式一樣，不能因為失業(yè)而否定了一種新技術(shù)的生命。RFID同樣帶來(lái)了很多的從業(yè)機會(huì )，對RFID人才的需求也伴隨著(zhù)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而更加強烈。

　　2、企業(yè)

　　對于傳統識別技術(shù)廠(chǎng)商和提供商來(lái)說(shuō)，RFID技術(shù)無(wú)疑是一種巨大的威脅。目前中國很多大型的條碼提供商已經(jīng)開(kāi)始向RFID企業(yè)轉型，如北京凱泰、休恩博得等公司。同樣，面對國外企業(yè)的進(jìn)駐，中國企業(yè)也感到了巨大的壓力。中國企業(yè)對RFID技術(shù)的掌握，還只停留在代理或封裝的層面，沒(méi)有核心技術(shù)的競爭，后果可想而知。中國企業(yè)要利用生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，加強與國外廠(chǎng)商合作，爭取更多的研發(fā)工作機會(huì )，借以發(fā)展自身研發(fā)能力。
 
　　3、產(chǎn)業(yè)

　　在整個(gè)RFID產(chǎn)業(yè)鏈中，中國企業(yè)的核心技術(shù)有限，大多數知識產(chǎn)權都控制在國外廠(chǎng)商手中，每年有大量的知識產(chǎn)權費用外流。中國是個(gè)制造大國，是世界的制造中心之一，如此龐大的市場(chǎng)，乃眾兵爭奪之地。雖然中國目前的政策、經(jīng)濟、技術(shù)和社會(huì )等各方面的條件并不能促進(jìn)RFID的快速發(fā)展，但中國具備巨大的市場(chǎng)，如何發(fā)展未來(lái)的RFID產(chǎn)業(yè)，是需要國家及產(chǎn)業(yè)內人士共同思考的問(wèn)題。

　　總之，RFID不僅僅是一種技術(shù)，它更是一種高效的管理方式，一種對管理精細化的思考。未來(lái)的RFID產(chǎn)業(yè)將是一種影響我們生活的重要角色。