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很快，智能RFID（射频识别）标签就将充当起微型计算机的角色，一路引导产品从工厂到商店或跨过国界。西门子中央研究院的研究人员正在研发这些标签在工业4.0领域的新应用。工业4.0是指以计算元件与物理实体之间的合作为特征的工业发展阶段。

许多不同物品都贴有RFID标签。譬如，牛仔裤、药剂，甚至汽车，都带有RFID标签，以便能在装运交货过程中准确无误地对它们进行识别。其原理很简单：当带有RFID标签（亦称发射应答器）的物体经过匹配的阅读器时，标签将被激活并呈现保存在其存储器中的信息。这样一来，制造商就能确切知道产品何时离开其工厂，而中间商能够沿途追踪产品。当产品抵达目的地时，负责接收的相关机构可以确认产品状态为“已收货”。

开启通往个性化量产的大门

顾名思义，“射频识别（RFID）”系统中的应答器与阅读器通过射频信号相互通信。取决于具体应用，RFID系统使用了多种不同的载波频率。譬如先进的特高频（UHF）系统可实现长达数米的通信距离，但迄今为止，其存储容量仅限于相对较小的64字节。因此，除简单的位置测定之外，这项技术没有太大的应用空间。所以，迄今为止，RFID芯片的其他应用潜能仅停留在理论上。

多种不同应用：RFID应答器（图中所示在不干胶
标签上）有许多不同使用途径。

然而，RFID技术似乎即将迎来新的发展良机。西门子过程工业与驱动集团的产品管理负责人Markus Weinländer表示：“通过成为IT系统的眼睛和耳朵，RFID系统能为工业4.0的实现做出重大贡献。”

Weinländer解释道：“西门子现已开发出一种拥有4千字节存储容量的UHF应答器。”他预测这种器件将使RFID技术能够支持全新的应用。他指出：“现在，应答器将首次能够承载更多信息，如生产要求和装配方案，并且能在较长距离内读取所有这些信息。”其结果将是大幅提升批量定制化生产的经济效益。Weinländer说：“为了在当今的全球市场环境中保持竞争力，现在，许多企业必须有能力进行极小批次生产，而不会增加成本。”不论是网球鞋、T恤衫，甚或早餐麦片，在许多领域，个性化量产商品已经取代了标准化产品。

RFID系统能为工业4.0的实现做出重大贡献。西门子
正在使用这些系统，如在其位于德国安贝格的电子工厂。

有了这种新的RFID技术，制造商能更进一步，紧紧地追随这一趋势。譬如，在工厂车间内，以及最终工件自身，将能配备RFID芯片，当产品自身在工厂内流转时，这些芯片将提供与产品生产有关的全部数据。机器或传送带分支上的RFID扫描器将读取数据并向机械臂和物流系统发出相应的指令。

西门子中央研究院的研究人员已在研发新的应用。西门子中央研究院射频技术德国研究部的主管Andreas Ziroff预计，“在制造业和贸易业，RFID系统将能发挥许多新的作用。”利用传感器，具备较大存储容量的应答器能够收集关于温度、振动、能耗和距离等状态的数据。这样一来，譬如，可以检查是否按要求对温度敏感型商品进行了管理，或者易碎商品是否受暴露在振动环境下。在这种情况下，供应商可以告知其客户，以便后者提前调整其工作流程，并寻求替代方案，如从其他渠道订购产品。

各类产品的标识为贯穿价值链进行持续追踪，
从而支持物流优化开启了大门。

来自电磁场的能量

Ziroff指出：“但应答器需要电源才能做到这一切。”按目前的技术水平，不外乎两种方式：要么使用电池板，要么将之置于阅读器的电磁场范围之内。不过，这两种方案都无法实现上面描述的各项功能。为此，Ziroff和他的同事循着哪怕当应答器超出阅读器通信范围时，也能通过射频场向应答器供电的思路，展开了研究。Ziroff说：“利用电磁场合成，可以实现这一点。”他解释称，这种方法源于阅读器中使用的RFID天线。Ziroff表示：“如果在一个区域内布置多根天线，可以将电磁辐射聚焦，以在一个点上生成足够多的电能，为应答器供电。”

在慕尼黑，Ziroff和他的同事利用一套实验装置证实了这个想法的可行性，这套实验装置可以在工厂复制。该装置将4根天线直接悬于天花板下方，研究人员使用专门的软件，来控制其辐射范围，使之相互重叠，以使某一个点产生足够多的电能，将挂在室内的LED灯点亮。这种方法的特殊之处在于，干扰场可以一路跟随应答器在工厂内转移，从而在其移动过程中随时随地为其提供电能。

缺失的一环：统一的射频标准

Ziroff预计，这类智能RFID系统将需要大约6年时间才能发展到商业成熟阶段。他说，一个巨大障碍是实现统一的射频标准。最终，配备了这类系统的工件将自主引导在生产环境中流转，并告知机器需要执行什么操作——这是朝着工业4.0迈出的又一大步。不仅如此，正如Ziroff预测的，“未来的应答器将薄如纸片，并且比当前的应答器小得多。”这也能开创新的业务模式。在登上火车或公交车时被激活的电子客票就是这样的例子。当乘客出行的时候这种客票将自动记录，然后计算出车费并将之转发给运营商。

这样一来，RFID应答器将不仅在制造业掀起革命，而且会改变我们的日常生活。