一、概述
射频识别(RFID)系统是物联网(IoT)、云制造、云计算等新兴领域中的重要组成部分。很多全球500强企业已经把它用于生产、物流等供应链的体系中。例如零售商老大沃尔玛，就要求所有为他提供商品的供货商，必须采用RFID技术。中国的物联网协会也把传感器技术、射频识别、电子标签作为物联网的基础，有些人甚至认为RFID就代表了物联网，可见这项技术是多么的重要。
为此，本文从RFID的产品介绍，应用时的选型流程，再到最终的应用解决方案，给读者提供一个关于RFID技术的总体轮廓，为今后正确使用RFID产品打下基础。
二、产品概述
RFID系统包括三个关键组件：
● 通信接口模块：连接网络或者控制器。
● 读写器：在制造流程中，完成识别或者读/写信息的每个点或站。
● RFID 标签：在应用中，位于物品、托盘、装运物或运输装置上的标记。
罗克韦尔RFID系统的特点
● 使用13.56 MHz高频技术，用于制造工业非常理想。
● 通信接口模块提供1个或者2个以太网(EtherNet/IP™)端口。
● 通信接口模块内嵌交换机，可作为设备环(DLR)中的一个节点。
● 读写器为坚固型，专为工业环境而设计。
● 标签存储量可选：128字节， 64字节，256字节和2 K字节。
● 读/写速度可达625字节/秒。
● 标签的感应距离可达185毫米(7.3英寸)。
● 支持设备描述文件(AOP)和自定义指令(AOI)。
典型应用领域
● 资产跟踪;
● 数据采集;
● 产品处理;
● 工具管理;
● 自动车;
● 食品与制药;
● 安保与入口。
以太网(EtherNet/IP)接口模块
描述
以太网(EtherNet/IP)接口模块用于解决工业RFID应用需要联网或多个读/写读写器的问题。本身的LED可用于快速诊断，观察模块状态、网络状态、I/O状态和电源状态。
每个接口模块最多可连接两个读写器和两个通用I/O设备。这使RFID系统容易集成到现有架构之中。它也使RFID系统能够及时响应传感器的输入信号，反之亦然。例如，当传感器检测到一个物体出现时，可把信号发送给读写器，读取RFID标签的内容。
系统可以灵活地配置和扩展。读写器可以安装在距离接口模块 91米(300英尺)的地方。以太网端口内置了嵌入式交换机，可作为设备环(DLR)中的一个设备，因此可以连接多个接口模块。拓扑结构可以为星形、树形、线形和环形。 RFID系统遵从ISO 15693标准，与不同厂家多种样式和尺寸的标签相兼容。
特点
● 遵从ISO 15693 / ISO 18000-3 M1标准。
● 封闭外壳，IP67等级，节省了安装箱的成本。
● 安装费用低，使用工业标准的M12 DC微型连接器连接以太网和辅助电源，因此替换方便，不用重新接线。I/O也使用密封的M12 DC微型风格连接器。
● 单或双以太网端口，嵌入式以太网交换机，支持星形、树形、线形和环形拓扑。
● 隔离的电源输出。当对读写器、输入接口和以太网连接维持供电时，允许输出设备断电。
● 输出带电子保护。
● 提供一个或两个通道的RFID连接。
● 可配置成：两个输入/无输出;或一个输入/一个输出。
● 与所有读写器相兼容。
矩形读写器
描述
矩形读写器是罗克韦尔高频13.56 MHz RFID家族中最大型读写器，尺寸为80 x 90 毫米。这款读写器遵从ISO 15693标准，可以读/写SLI和SL2标签，支持不同厂家不同样式的标签。本身的LED可以快速诊断模块状态和读/写状态。
矩形读写器用于高速/高性能应用，因为它具有较大的感应面积。读写器可以安装在距离接口模块91.4米(300英尺)之外，标签的可读距离可达168毫米(6.6英寸)。这款读写器具有IP67等级的外壳，可经受恶劣的工业环境。
特点
● 遵从ISO 15693/ISO 18000-3 M1标准。
● 读/写速度达625 字节/秒。
● 内置LED可用于诊断。
● 具有在恶劣环境下的可靠性能。
方形读写器
描述
方形读写器用于高频13.56 MHz 的RFID系统。这款读写器遵从ISO 15693标准，读/写SLI和SL2标签，支持不同制造商不同样式的标签。本身的LED用于快速观察模块状态和读/写状态。
方形读写器具有通用安装能力，尺寸为40 x 40毫米。读写器与接口模块的距离可达91.4米(300英尺)，标签的可读距离达到85毫米(3.3英寸)。这款读写器具有IP67等级的外壳，可经受恶劣的工业环境。
特点
● 遵从ISO 15693/ISO 18000-3 M1标准。
● 读/写速度可达625字节/秒。
● 内置LED可用于诊断。
· ● 通用安装型。
● 在恶劣环境下的可靠性能。
标签
描述
工业RFID系统能够经受恶劣的工业环境。可重用的Rislan®读/写标签使它在应用中能够反复承载信息。ISO 15693是一个开放标准，用于高频13.56 MHz的RFID。标签具有多种不同的样式和尺寸，满足多数的应用要求。
特点
● 标签遵从ISO 15693标准。
● EEPROM/FRAM 存储器。
● 64字节，128字节，256字节和2 K字节读/写标签。
● 读/写速度可达500字节/秒。
● 被动型标签(无电池)。
● 可重用Rislan®标签。
● 在恶劣环境下的可靠性能。
● 标记标签。
● 智能卡标签。
● 圆盘标签。
● 方形标签。
● 高抗扰标签。
● 金属面安装标签。
● 高温标签。
手操器
描述
罗克韦尔的RFID手操器具有移动性和高性能，用于高频13.56 MHz的RFID应用。每台手持器有多种连接方式，诸如无线、蓝牙或USB。RFID手持器具有IP65等级，可用于工业和户外环境。
具有很好的便携性，手持器能够读、写和存储RFID标签。RFID手持器是用于系统建立、现场服务、设备管理、处理标签不易被读写器读取情况的理想工具 。
特点
● 数据流无线连接。
● 可用于商业和工业环境。
● IP65等级 – 防灰尘、防雨水。
● 触摸屏。
● 有45键或52键两种型号。
● 人体工程学造型。
● 与所有罗克韦尔RFID标签兼容。
● 配备可充电电池。
三、选型流程
*生产步骤在制造设施之内。
#生产步骤在制造设施之外。
说明
1. 高频RFID产品通常用于工业生产，跟随一个产品贯串整个制造流程。 读写器到标签的距离通常小于185 毫米(7.3英寸)。 使用罗克韦尔的产品非常有利，因为可以支持来自众多供应商的不同样式不同尺寸的标签。
2. 应用可以通过标签跟踪流程，可以把数据直接存储标签上，也可以通过链接唯一标识(UID)把数据存入服务器。在高速应用(>1.5 米/秒)中，建议通过UID把数据读入可编程控制器(PLC)。如果标签用于多台机器，而且它们之间不通信，那么数据通常存储在标签上。将所有数据存储在标签上，即使在机器发生断电时，数据仍然不会丢失。
3. SLI-S标签是为高安全需求所设计的标签。存储管理具有口令保护，确保仅有授权的用户能够进行读/写操作。
4. SLI-L 标签是为需要保密性应用所设计的标签。标签具有保密模式的口令保护，在保密模式中，除非标签收到正确的口令，否则它不响应任何命令。
5. 高温标签用于环境比较极端的场合。提供的温度曲线显示了标签在给定温度下能够承受的时间长度。
6. 罗克韦尔提供标记标签、智能标签、圆形标签和方形标签，以及用于特殊应用诸如易 受干扰和安装于金属上的标签。SLI标签是最常用的高频 RFID产品。
7. 这些标签用于这样的场合是非常理想的：标签安装在机器上移动穿越整个设施，而此机器不和其他机器进行通信。
8. 这个阶段帮助用户决定在应用中选择什么样的读写器。如果是高速应用，最好选择最大的读写器，因为它提供了最大的天线覆盖范围。也为标签在这个区域内完成读/写功能提供了最长的时间。还为标签没有与读写器没有完全对齐而完成了功能的执行。如果与标签不对齐的情况下可以完成所有的读/写功能且不用停止，可以考虑选择更小的读写器。
9. 更大的读写器具有更大的天线覆盖范围。区域的范围决定了标签在这个区域中有多长的时间，并且提高了标签与读写器不能完全对齐时完成读/写操作的成功率。
四、应用解决方案
下图为使用具有两个以太网端口接口模块的配置方案：
说明
读写器固定在生产线沿线的点或站上，物品或托盘在正常情况下会沿着流水线移动(如下图的轮胎托盘顺着生产滚道移动)，当托盘上的RFID标签(图中托盘侧面右边的深色小圆片)经过RFID读写器(图中安装在生产线边上的深色方形小模块)时，读写器就可以读/写标签上的数据，通过电缆到接口模块，然后把信息通过以太网传输到PLC或者计算机(PC)/服务器进行进一步处理，比如通过人机界面(HMI)可以显示物体(轮胎)的相关信息，又比如接到工厂的制造执行系统(MES)/企业资源计划(ERP)/供应链管理(SCM)等系统，实现更高层的控制和管理。
