1、RFID技術原理
RFID 是Radio Frequency Identification的縮寫，即無線射頻識別。RFID常稱為感應式電子晶片或接近卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼，等等。RFID技術是一種非接觸式的自動識別射頻技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。作為一種非接觸式信息采集技術，采用RFID進行信息采集不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可在這樣的環境中替代條碼，例如用在倉庫中或車間生產流水線上跟蹤物體。
如圖3(a)所示，一套完整的RFID系統由以下4個部分組成：
（1）標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個RFID標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象，俗稱電子標簽或智能標簽。根據自身是否帶有電源是否能夠主動發射某一頻率的信號，將標簽分為有源標簽（主動標簽）和無源標簽（被動標簽）。
（2）讀取器/讀寫器(Reader/Writer)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式。
（3）天線(Antenna)：在RFID標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
（4）數據傳輸和處理系統。
(a)RFID系統組成 (b)RFID系統工作原理
圖3 RFID系統組成與工作原理
如圖3(b)所示，RFID系統的工作原理如下：電子標簽進入接收天線的磁場射頻范圍后，自動接收RFID天線發射的電磁波信號，標簽內部生成感應電流，激活標簽內置天線的工作狀態，反饋出標簽芯片中的產品身份信息；RFID 讀寫器通過讀取反饋數據信息并對其進行解碼操作后，將整理好的信息傳送給信息管理系統進行相關數據的儲存與和處理。
2、RFID技術應用
RFID技術在制造業中得到了廣泛應用?；赗FID系統可提供不斷更新的實時數據流，可用來保證正確使用勞動力、機器、工具和部件，從而實現無紙化生產和減少停機時間，以保證可靠性和高質量；搜集如產品標識符、物理屬性、訂貨號等信息，自動建立支持質量保證體系所要求的質量跟蹤和工作歷史文檔，實現復雜的批次跟蹤。特別是在混合裝配線生產中，能準確無誤地將裝配零部件送達指定區域，從而減少了出錯率。
RFID在制造車間數據采集、制造過程實時跟蹤與產品質量回溯等方面應用的優勢日趨顯著，被認為是最具潛力且在制造信息化中發揮巨大作用的技術革新。在車間生產制造過程中，RFID主要應用于工件自動識別管理、生產過程控制、智能物件跟蹤定位等。工件自動識別管理是指對于按訂單生產的制造過程，需及時準確地識別出生產線上的工件信息，以保證在正確的工位裝配正確的零部件；生產過程控制可以細分為生產狀態監控及可視化、閉環生產計劃及控制、車間物理控制優化等幾個方面；智能物件跟蹤定位指通過RFID技術跟蹤這些綁定RFID標簽的智能物件的過去、現在和未來的潛在狀態信息并加以利用、處理。
應用RFID技術能夠實現產品從原材料到最終成品的全面跟蹤。例如，基于RFID實現發動機裝配過程數據采集與監控。在汽車發動機裝配線中，每一個發動機托盤上配有RFID存儲器，在每個工位配有RFID讀寫頭，用于記錄在各工位獲得的裝配信息：發動機的唯一序列號(發動機號)、發動機加工生產過程中的事件及其時間、發動機各關鍵零部件的批次編號、發動機裝配過程中的測試數據和擰緊力矩數據等。并在發動機總成的下料工位，由讀寫頭讀出存儲器中保存的信息，送入中央控制室數據管理服務器進行存儲和管理。這樣，RFID系統建立的生產過程記錄將為今后的查詢和檢索提供可靠的數據，同時也建立了每臺發動機的生產過程及其零部件的追溯體系。在汽車總裝生產中的車身識別與跟蹤系統(AVI)是RFID技術的另一個典型應用。該系統能夠自動識別每輛車所包含的客戶要求，以便組織生產。比如白車身來到涂裝車間時，控制系統應能夠通過基于RFID的車輛識別確定車身被要求的顏色，自動轉換噴頭。當車身從涂裝車間進入總裝車間時，車輛識別系統應能夠根據車身信息，打印裝車清單，提示操作工根據不同的車輛，安裝不同的選件；當車輛下線時，車輛識別系統將讀取車輛實際被加工的信息，將之制作成報表并匯報給管理層。
根據RFID在MES中的應用模式，可以歸納成以下4種普適的應用場景：
（1）基于固定RFID讀寫器/天線的固定探測空間控制模式：在固定RFID探測空間內，安裝于固定工位處的固定RFID讀寫器/天線探測RFID貼標物體的“進入/離開”事件。
（2）基于固定RFID讀寫器/天線的移動探測空間控制模式：在移動RFID探測空間內，安裝于運輸小車、庫存叉車等的車載RFID讀寫器/天線探測RFID貼標物體的“進入/離開”事件。
（3）RFID讀寫器/天線的門禁控制模式：在進出門禁或固定探測點，固定的RFID讀寫器/天線探測RFID貼標物體的“進入/離開門禁”事件?？紤]到這兩個事件發生的瞬時性，可將其融合成一個“經過門禁”事件。
（4）基于移動RFID讀寫器/天線的隨機探測空間控制模式：利用手持式RFID讀寫器（含天線）對RFID貼標物體進行隨機的狀態跟蹤，既可以是在固定RFID探測空間（如在固定工位通過手持式RFID讀寫器掃描獲取物體的狀態信息），也可以是在移動RFID探測空間（如在倉庫中通過手持式RFID讀寫器掃描定位目標物體并讀取其狀態信息）。
圖4 制造車間中對應四種RFID應用場景的典型應用
圖4給出了制造車間中對應上述四種場景的RFID應用案例。其中，案例一為固定工位的RFID應用；案例二為AGV或運輸小車的RFID應用；案例三為跨企業門禁和傳送帶固定工位的RFID應用；案例四為庫存管理中物料盤點時的RFID應用。
