村田制作所致力于RFID技術(shù)的不斷提升

【導(dǎo)語(yǔ)】“未來(lái)的3-5年將會(huì)是RFID技術(shù)取得重大成就的時(shí)間段，盡管目前很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為RFID的技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，但其實(shí)它的市場(chǎng)潛力，尤其在中國(guó)，仍舊被很大程度上低估了。”

——村田(中國(guó))投資有限公司高級(jí)工程師 土屋貴紀(jì)

近年來(lái)，可謂是無(wú)線通訊技術(shù)迅速崛起和發(fā)展的一段黃金時(shí)期。從RFID (Radio Frequency Identification，又稱無(wú)線射頻識(shí)別)到NFC (Near Field Communication,近距離場(chǎng)場(chǎng)通信)，日常生活的便捷需求直接為它們的技術(shù)誕生而“買(mǎi)單”。而RFID對(duì)于當(dāng)下專業(yè)技術(shù)人員的意義，早已不能局限于概念式的明白它是一個(gè)無(wú)線射頻通訊技術(shù)，究竟現(xiàn)在的RFID技術(shù)到了怎樣的的一個(gè)階段，并且在哪些領(lǐng)域它又能夠和我們的生活產(chǎn)生息息相關(guān)的聯(lián)系，也就成了當(dāng)下一個(gè)熱門(mén)的話題。

日本村田制作所(下簡(jiǎn)稱“村田”)，作為全球領(lǐng)先的電子元器件生產(chǎn)商，近年來(lái)在主動(dòng)智能生活以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)取得了令人矚目的成就。而在RFID領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)了RFID用裝置“MAGICSTRAP®*“系列產(chǎn)品，成功地將小型化、更好的封裝以及高可靠性等各項(xiàng)自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)巧妙地融入到了RFID產(chǎn)品領(lǐng)域。今天，我們就借助村田的最新技術(shù)為我們打開(kāi)了解當(dāng)下RFID的技術(shù)之門(mén)。

MAGICSTRAP®技術(shù)

村田的獨(dú)特的MAGICSTRAP®技術(shù)借助的的是LTCC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要注重于SMD型和超小型的特點(diǎn)。在SMD型式的MAGICSTRAP®，村田應(yīng)用了多層基板并內(nèi)嵌了RF元件而設(shè)計(jì)出來(lái)的電路設(shè)計(jì)和天線設(shè)計(jì)技術(shù)，免去了在PCB板上設(shè)計(jì)天線的時(shí)間與空間。這種先進(jìn)獨(dú)特的技術(shù)，能讓MAGICSTRAP®和PCB板的地的區(qū)域作直接耦合連接，并利用PCB板地的區(qū)域作為天線，使整個(gè)PCB板成為一個(gè)RFID標(biāo)簽。這種獨(dú)特技術(shù)不但能大大減少RFID天線占用的空間，并且可用傳統(tǒng)SMD機(jī)直接把MAGICSTRAP®打在PCB板上，大大節(jié)省了人手貼裝的成本和時(shí)間，以及配置特別昂貴的RFID標(biāo)簽貼裝機(jī)。而內(nèi)置于多層基板的超小型的MAGICSTRAP®標(biāo)簽更能夠安裝在至今為止無(wú)法安裝的試管和筆等非常小的空間，在沒(méi)有任何天線的情況下也可以近距離讀取信息。并且，村田始終本著對(duì)卓越品質(zhì)的如一要求，每一顆MAGICSTRAP®在出廠前都需要通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，達(dá)到零瑕疵。

助力實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化物品管理

RFID Journal和市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ABI，共同進(jìn)行的一項(xiàng)名為“RFID Journal Live!”的調(diào)查顯示，RFID技術(shù)正獲得越來(lái)越多零售商和制造商的支持，大約六成的RFID最終用戶表示他們對(duì)將該技術(shù)用于追蹤各類產(chǎn)品感興趣。 物品追蹤管理是RFID技術(shù)和我們?nèi)粘Ｉ钭钪苯赢a(chǎn)生關(guān)聯(lián)的一項(xiàng)應(yīng)用。RFID這種功能，類似于條形碼掃描，從概念上來(lái)說(shuō)兩者很相似，目的都是快速準(zhǔn)確地確認(rèn)追蹤目標(biāo)。然而兩者有著本質(zhì)的不同。條形碼的掃描儀只能接收它“視野“范圍內(nèi)的一對(duì)一信息，如果條形碼標(biāo)簽被劃破，污染或是脫落，掃描儀就無(wú)法辨認(rèn)目標(biāo)。同時(shí)，其容量受限制決定了條形碼只能“標(biāo)示數(shù)據(jù)”不能直接對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行描述。如果想知道產(chǎn)品的有關(guān)信息，必須事先建立以條形碼所表示的代碼為索引字段的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)識(shí)讀條形碼進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)。相比之下， RFID技術(shù)是基于無(wú)線射頻技術(shù)，可以完成對(duì)標(biāo)簽內(nèi)容的自動(dòng)識(shí)讀只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取，高度的數(shù)據(jù)集成可以記載更多關(guān)于商品的信息，以及批量處理數(shù)據(jù)。一件貨物從出廠到流通都清晰地記錄下來(lái)，有利于提高商品交易的透明度，讓消費(fèi)者可以放心購(gòu)買(mǎi)。因著RFID支持讀寫(xiě)的功能，購(gòu)買(mǎi)有RFID標(biāo)簽的商品時(shí)也可以將所有者信息匹配，這樣當(dāng)物品需要維修時(shí)標(biāo)簽上的信息可以證實(shí)你對(duì)商品的所有權(quán)，不用繁瑣地?cái)y帶發(fā)票等其他資料。也正因?yàn)檫@種優(yōu)勢(shì)，RFID技術(shù)在物品追蹤、防偽和奢侈品的認(rèn)證等一系列環(huán)節(jié)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

但是，RFID標(biāo)簽并未能形成大規(guī)模應(yīng)用，價(jià)格是其主要阻力之一。數(shù)不清的廠商在感嘆RFID標(biāo)簽的強(qiáng)大功能的同時(shí)，在價(jià)格面前望而卻步，他們需要平衡的是利潤(rùn)成本、功能設(shè)計(jì)等諸多綜合方面的考量因素。然而近期，村田在這一領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，2.0*1.2mm*0.6mm的大小結(jié)構(gòu)內(nèi)含有匹配電路，可實(shí)現(xiàn)最大1.5m的讀寫(xiě)距離。該UHF RFID標(biāo)簽不僅在尺寸上實(shí)現(xiàn)了世界最小，同時(shí)也打破了長(zhǎng)期以來(lái)的價(jià)格阻力。此產(chǎn)品主要適用于電子類產(chǎn)品的PCB板，產(chǎn)品的超小型化為PCB的設(shè)計(jì)留出了更多的設(shè)計(jì)空間。

生產(chǎn)流水線管理應(yīng)用

在工廠，如果可以對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)流程的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌控，從而發(fā)覺(jué)各個(gè)細(xì)節(jié)上的不足，進(jìn)而優(yōu)化作業(yè)管理，就可以實(shí)現(xiàn)工作效率以及經(jīng)濟(jì)效益兩方面的受益。由于MAGICSTRAP®可以直接用SMD技術(shù)打在PCB板上，RFID標(biāo)簽在生產(chǎn)流水線上可以在最早期的時(shí)候就可以方便準(zhǔn)確地記錄工序信息和工藝操作信息，滿足柔性化生產(chǎn)需求。對(duì)工人工號(hào)、時(shí)間、操作、質(zhì)檢結(jié)果的記錄，可以完全實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的可追溯性。還可避免生產(chǎn)環(huán)境中手寫(xiě)、眼看信息造成的失誤。另一方面不僅是生產(chǎn)環(huán)節(jié)，后服務(wù)平臺(tái)的追蹤功能也一再受到人們的重視，人們可以借助于MAGICSTRAP® RFID的功能，對(duì)已經(jīng)生產(chǎn)完畢的產(chǎn)品進(jìn)行追根溯源，從而精準(zhǔn)的鎖定物品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、物流運(yùn)送環(huán)節(jié)等各個(gè)細(xì)節(jié)上的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)返修，保養(yǎng)，以及回收，環(huán)保報(bào)廢處理等的信息支持一體化。美國(guó)已有成功案例，Jabil是一家電子設(shè)備制造服務(wù)信托公司，他們?cè)谕瓿蒀isco Sysems公司的印刷電路板組裝項(xiàng)目時(shí)，采用了RFID管理整個(gè)工程。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示采用RFID之后，整個(gè)制造過(guò)程的效率提高了80%。當(dāng)時(shí)正是采用村田的RFID標(biāo)簽——“MAGICSTRAP®”進(jìn)行信息的收集。

此前，村田美國(guó)公司和追蹤控制解決方案提供商Cogiscan，宣布了一項(xiàng)新的合作，兩家公司將結(jié)合各自的優(yōu)勢(shì)提供“印刷電路板(PCB)跟蹤控制解決方案”。對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)未來(lái)的前景而已，Cogiscan的聯(lián)席總裁Monette如是說(shuō)：“我們認(rèn)為在PCB領(lǐng)域的應(yīng)用，還存在更多的機(jī)會(huì)?，F(xiàn)在的方案能使企業(yè)節(jié)約很多成本，我們還期待把這套方案擴(kuò)展到其他電子產(chǎn)品的應(yīng)用中。”

RFID技術(shù)的不斷提升

市場(chǎng)對(duì)于RFID的要求顯然并不會(huì)局限于一成不變的固定模式。例如，某珠寶公司利用UHF RFID來(lái)監(jiān)控珠寶的狀態(tài)：當(dāng)珠寶長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)離RFID讀寫(xiě)器，意味著該珠寶正在被客戶瀏覽;而當(dāng)珠寶一段時(shí)間內(nèi)從未被拿出，又意味著該珠寶少有人問(wèn)津，通過(guò)這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，珠寶商可以獲悉珠寶的受歡迎程度，并制定或調(diào)整相關(guān)的營(yíng)銷策略，從而實(shí)現(xiàn)最大化收益。

同時(shí)，RFID技術(shù)的不斷提升，也在促使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)張。村田制作所在今年3月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的RFID標(biāo)簽，能夠與產(chǎn)品的I2C接口進(jìn)行互相讀寫(xiě)信息。該產(chǎn)品是SMD MAGICSTRAP®家族的新成員，采用了恩智浦半導(dǎo)體的UCODE I2C芯片，支持有線I2C接口。這一技術(shù)革新大大擴(kuò)展了MAGICSTRAP®的應(yīng)用范圍，目前應(yīng)用在進(jìn)程管理，商品管理和可追溯性的領(lǐng)域。今后，還可以應(yīng)用到消費(fèi)電器發(fā)貨前的內(nèi)存管理、運(yùn)輸過(guò)程中食品的溫度管理等更廣泛的領(lǐng)域。例如，一批電子設(shè)備出貨時(shí)，可以在設(shè)備關(guān)機(jī)以及外包裝不打開(kāi)封裝的條件下，通過(guò)RIFD標(biāo)簽的接收器，按需改變?cè)O(shè)備的語(yǔ)言環(huán)境或內(nèi)存設(shè)定等信息，及時(shí)有效地發(fā)送到世界各地。

不可否認(rèn)，RFID目前的應(yīng)用已經(jīng)到了一個(gè)相對(duì)較為成熟的階段。也正因?yàn)榧夹g(shù)的成熟，所以RFID的應(yīng)用衍生也將不會(huì)僅僅局限于我們的認(rèn)識(shí)?；蛟S正像土屋貴紀(jì)先生說(shuō)的那樣，RFID的潛力非常巨大，RFID的應(yīng)用之路也將走的更遠(yuǎn)。

本產(chǎn)品也將在2014年11月16日 ～11月21日 于深圳會(huì)展中心舉辦的“中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)”展會(huì)中展出。

* MAGICSTRAP是村田制作所的注冊(cè)商標(biāo)。