RFID技术的应用、发展趋势及挑战

介绍

无线射频识别技术(简称RFID)，诞生于上世纪四十至五十年代，发展至今，经过了多种新兴技术的融合，形式与应用范围已经发生了很大的变化。现今的RFID技术，在融合了物联网技术无线信息、能量传输技术、物体识别以及高效低能耗感知技术后，已被认为是未来信息系统中传感和通信的新范式，并且它还被认为是21世纪*具发展潜力的信息技术之一。是未来物联网应用和工业制造4.0(智能制造、物流、医疗保健、农业、食品供应链)的关键技术。本文讲述RFID目前所面临的挑战并对未来的发展前景做出展望。

基于RFID传感器的新型应用

RFID传感器技术集无线功率、数据传输和目标识别于一体，是一种新型的传感和通信方式，具有广泛的应用前景。一方面，无线电源和数据传输提供了一种无需电线和电池就可以将传感数据从被测物体中传输出去的接口，这使得传感器设备大大小型化。因此，随着RFID技术与轻量级传感器技术的新融合，一些过去技术上具有挑战性的测量任务变得更加方便。应用领域包括消费电子、医疗保健、食品和农业、化工、制造和物流、土木工程、汽车、机械等。

RFID目前面临的挑战

虽然在技术上取得了不断的进步，通过文献调研也发现了许多基于RFID的传感器技术的创新应用，但大部分工作仍处于概念验证演示和实验室测试和评估阶段。研究结果与实际应用还有很大差距。主要的挑战如下所示：

1、射频前端能量采集和功率转换的效率；

2、RFID传感器的基本技术在天线、集成电路功能、传感元件和数据协议等方面表现出很大的异质性；

3、性能可靠性，RFID传感器主要附着在被测物体上进行识别和参数传感。然而，在实际应用中也会受到某些环境因素的影响。

RFID发展趋势

一方面，如何集成一些新材料和新工艺来提高RFID传感器技术的性能将成为研究的重点。用于扩展RFID传感器读取范围的RFID中继技术也将是非常有意义的。此外，利用无电池和轻量化的性能，用于广域和多目标监测的RFID传感器网络也将在学术研究中占有一席之地。

另一方面，RFID传感技术被认为是未来信息系统的革命性技术，其物联网应用受到了特别的关注。其中包括但不限于：

1、制造业的产品产线智能自动化；

2、人体物理特性的连续监测；

3、智能物流中的RFID传感器；

4、工业中的自动化流程管理应用。

RFID传感技术的快速发展和广泛应用，在不同的应用领域产生了新的解决方案，对未来物联网丰富的传感应用具有非常广阔的前景。在物联网时代中，RFID传感技术将不断吸引业界和学术界的研究，传感和通信将成为信息基础设施的基础。RFID传感器技术在生物医学领域将会有更多的应用，可以植入人体，在土木工程中将会被整合到土木结构中用于健康监测，在安全生产中用于低成本高质量监测等等，其将在多个领域产生更加深远的影响。

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