工廠自動化無線射頻識別（RFID）技術的趨勢與應用在物流和商業(yè)環(huán)境中的RFID有所不同。用于跟蹤通行證、集裝箱和其他產(chǎn)品的RFID只需要成本極低的標簽、較長的讀數(shù)范圍以及多標簽讀取系統(tǒng)。但是，上述這些并不適用于工廠自動化的要求。         物料處理一直是工廠自動化最大的市場之一，這一點從未發(fā)生過什么改變。雖然制造的產(chǎn)品越來越高級，但是生產(chǎn)它們的流程卻沒有隨之變化。RFID需要安裝在這些閉環(huán)系統(tǒng)的托盤或者枕木外邊，不停地使用。標簽的價格并不是驅(qū)動因素，因為這些標簽可以不斷地重用。工廠當中RFID的趨勢是讓這些元件越來越工業(yè)化，越來越堅固，同時數(shù)據(jù)獲取速度更快，停機時間最少。工廠級RFID系統(tǒng)希望實現(xiàn)99.99%的可靠性，使產(chǎn)能最大化。但是這需要考慮到下列的幾個因素是否滿足要求。         工業(yè)元件         商用RFID技術無法為工業(yè)自動化所接受。這些設備采用塑料外殼、同軸天線和裸露電纜，溫度適應性差，也無法7天24小時不間斷工作。而工業(yè)系統(tǒng)則采用高強度的鋁制、鋼制或者鋅制外殼。這些材料既可以作為持久的外殼，也可以屏蔽外界的噪音。連接器可以迅速松開，采用M12或者推拉式設計，這些都是符合工業(yè)標準的。這樣，就可以快速安裝設備，輕松插拔。沒有什么東西可以一直不壞，因此在出現(xiàn)機械故障損壞的時候，設備應該可以快速更換。         速度         RFID系統(tǒng)一般用于跟蹤傳送帶上的零件。在每一個裝配點，通過/未通過或者其他信息可以寫入標簽。這些信息通常是在流程的末端寫入。如果寫入時間過長，生產(chǎn)率就會下降。RFID系統(tǒng)現(xiàn)在的目標是高頻甚至超高頻，或者是快速只讀系統(tǒng)。這樣，生產(chǎn)就不會因為一個緩慢的RFID系統(tǒng)而受到拖延。時間就是金錢，因此緩慢、低頻的讀寫系統(tǒng)不符合生產(chǎn)的要求。

網(wǎng)絡鄰居功能讓操控人員了解每一臺設備是如何與其他設備連接的，這意味著失效的設備可以移除，并使用無需額外用戶配置的新設備更換。圖片來源：Pepperl Fuchs公司。

        工業(yè)網(wǎng)絡         直到最近，以太網(wǎng)一直都是傳送RFID數(shù)據(jù)到控制系統(tǒng)的一種網(wǎng)絡選擇。經(jīng)過幾十年的使用，它已經(jīng)成為一種可靠并且久經(jīng)考驗的技術，并且速度也可以達到每秒100M。盡管它已經(jīng)非?？炝?，但是似乎速度還是不夠。工業(yè)市場需要更快的網(wǎng)絡——一種實時的網(wǎng)絡，可以快速安裝和配置，使用工業(yè)連接器，并能夠提供診斷信息。         這些問題需要像EtherCAT、Profinet和Ether-Net/IP協(xié)議才能解決：工業(yè)網(wǎng)絡標準支持實時I/O通信。這些網(wǎng)絡標準具有的特征使其成為理想的工業(yè)網(wǎng)絡。

摩托羅拉的FX9500固定型RFID讀取解決方案，可以與羅克韋爾自動化的CompactLogix PLC 直接對接。如圖所示，不同的標簽用于不同的目的。使用Epsilia提供的軟件包，讀取設備可以通過 EtherNet/IP協(xié)議進行通訊，并且可以在不借助中間PC的情況下直接輸入RFID數(shù)據(jù)。

        診斷         速度和快速維護并不足以滿足企業(yè)對于高效工廠級RFID系統(tǒng)的需求。診斷是一項非常重要的功能，可以確定更加復雜問題的成因和修復方法。很多RFID控制器都可以非常方便地獲取診斷信息。網(wǎng)絡接口專為控制器所設計，您只需要記錄RFID控制器的IP地址，然后在標準瀏覽器中輸入就可以了。         接下來就是配置和診斷屏幕，您可以在此獲取命令發(fā)送訊息和接收信息。甚至郵件代理也是可以配置的。在出現(xiàn)讀取探頭故障的時候，設備以發(fā)送電子郵件到您的智能手機上。這樣，您就可以及時得到失效設備的信息，包括控制器編號、探頭編號以及狀態(tài)代碼，這樣維護團隊就能夠立刻展開行動。

Harting 公司已經(jīng)進入了工業(yè)RFID 領域，可提供完整的系統(tǒng)。

        快速、堅固、可靠         面向工廠自動化的標簽和讀取設備之間的RFID協(xié)議接口在過去的將近10年時間里并沒有什么改變。進步發(fā)生在控制器以及上層的總線系統(tǒng)當中。這些變化讓系統(tǒng)比以往更加快速和堅固，從而減少了停機時間。要知道，每停產(chǎn)一個小時，都會讓企業(yè)遭受大量的損失。很多公司都是7天24小時不間斷運行，根本沒有停下來檢修的時間，因此快速、堅固和可靠的RFID成為一種必需。高質(zhì)量的RFID系統(tǒng)可以使用實時以太網(wǎng)協(xié)議，并保證在基礎架構中采用堅固的線纜和其他工業(yè)以太網(wǎng)元件。         RFID的成功因素         工業(yè)產(chǎn)品識別（ID）已經(jīng)成為工業(yè)自動化的一項標準業(yè)務，它是現(xiàn)代化生產(chǎn)基地的必要組成部分。如果將產(chǎn)品識別用于控制制造流程，它必須要能夠滿足制造流程中其他元件同樣的可用性要求?，F(xiàn)在工業(yè)可以使用的元件和技術都已經(jīng)成熟了。設計需要考慮工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的影響、產(chǎn)品材料的屬性和應用等方面。在生產(chǎn)條件下產(chǎn)品識別標簽的可讀性應該盡可能高，最好達到100%。         基本技術         RFID數(shù)據(jù)存儲單元（標簽或者貼標）有著如下這些優(yōu)勢和劣勢：         RFID標簽和貼標的優(yōu)勢：         ■ 數(shù)據(jù)可以寫入并且可以重復寫入；         ■ 現(xiàn)在有低成本標簽（UHF）；         ■ 對于產(chǎn)品位置的要求最??；         劣勢：         ■ 金屬含量較高的產(chǎn)品需要特別的數(shù)據(jù)存儲類型；         ■ 高溫需要特別存儲類型或者不能使用RFID。         RFID讀寫設備的讀寫距離非常長。與光學讀取設備相比，RFID并不需要物品擺放在非常精準的位置。與之相反，需要大量的技術工作才能確定檢測區(qū)域（場強度、反射）精確的參數(shù)。

西門子公司提供的識別產(chǎn)品。

        還需要考慮進入保護（IP）和接口方法（像Profibus、Profinet之類的工業(yè)網(wǎng)絡）的問題。         在生產(chǎn)過程中，工業(yè)產(chǎn)品一般都是在沒有包裝的狀態(tài)下運輸，因此是可見的。而在物流的過程中，產(chǎn)品帶有包裝，并且運輸數(shù)量也比較大，需要將總體作為一個單元考慮。對于物流來說，使用RFID進行批量檢測也很有幫助。而在生產(chǎn)的過程中，使用光學讀取設備能夠非常經(jīng)濟地進行識別。         因為只有同時做到成功讀取產(chǎn)品編碼以及無錯誤傳輸讀取結果，才能保證相應應用的無故障運行，所以我們還需要適合工業(yè)環(huán)境的通訊。設備通訊是通過不同的工業(yè)網(wǎng)絡進行的。根據(jù)這些現(xiàn)場總線標準，我們可以保證傳輸?shù)臏蚀_性。確定這些協(xié)議，可以為用戶提供相應的具有工業(yè)等級的元件（包括連接器、線纜材料等等）以及其他設備（比如開關）。并且，這些標準協(xié)議還具有全面的診斷功能，支持故障診斷的錯誤修正，減少了試車時間和工廠停工的時間。