只有當(dāng)產(chǎn)品、工件載具或工具可以被清晰識(shí)別或定位時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)過(guò)程。該數(shù)據(jù)不僅可以用于優(yōu)化過(guò)程，還能實(shí)現(xiàn)追蹤或質(zhì)保。光學(xué)識(shí)別在許多應(yīng)用領(lǐng)域的作用有限，而只有RFID解決方案仍可以有效使用，例如圖爾克的BL ident HF/UHF RFID系統(tǒng)。

優(yōu)勢(shì)

高度自動(dòng)化、高度柔性化且緊密聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)生產(chǎn)需要用來(lái)識(shí)別系統(tǒng)、工具、工件和產(chǎn)品的高效技術(shù)。無(wú)線RFID識(shí)別技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在與其他技術(shù)（例如光學(xué)識(shí)別）的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，因此毫無(wú)疑問(wèn)是工業(yè)4.0的核心技術(shù)之一。

當(dāng)今，許多生產(chǎn)過(guò)程中的RFID技術(shù)都仍然復(fù)雜且耗時(shí)。HF技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較易集成，因?yàn)槠涫芸臻g和物理環(huán)境的影響不大。然而，HF技術(shù)的范圍有限，因此UHF頻段被用于要求更大靈活性和更大范圍的應(yīng)用。UHF技術(shù)尤其適用于標(biāo)簽貼在產(chǎn)品而不是工件載具上，保持在原位，難于觸及甚至離開(kāi)生產(chǎn)地點(diǎn)的情形。批量讀取是UHF技術(shù)的另一大優(yōu)勢(shì)。雖然HF技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽，但其數(shù)量限制為大約每次讀取20個(gè)。而UHF根據(jù)天線數(shù)量的不同，可處理200甚至更多個(gè)標(biāo)簽。因此，UHF技術(shù)尤其適合用在要求同步讀取多個(gè)標(biāo)簽的物流應(yīng)用。

UHF RFID：大范圍和高復(fù)雜度

雖然UHF系統(tǒng)較為復(fù)雜，但它們具有更大的靈活性和更大的工作范圍，因此仍然被廣大用戶所接受。與HF技術(shù)不同，UHF通信不基于近場(chǎng)的電感耦合，而是基于輻射的電磁波。這實(shí)現(xiàn)了更大的檢測(cè)范圍，但同時(shí)也帶來(lái)了副作用，例如讀/寫(xiě)頭或標(biāo)簽的相互作用引起的干擾。墻壁上的波反射、金屬物體或含水物體同樣為用戶帶來(lái)了挑戰(zhàn)。UHF讀/寫(xiě)頭提供了一些變量，可以經(jīng)過(guò)設(shè)置來(lái)檢查這些副作用。例如，大多數(shù)設(shè)備的輸出功率可以進(jìn)行可變控制。然而，用戶必須根據(jù)應(yīng)用設(shè)置RSSI閥值和其他參數(shù)。

需要同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽嗎？讀/寫(xiě)頭或標(biāo)簽在移動(dòng)嗎？需要讀寫(xiě)操作嗎？如果需要，處理速度要求如何？這些是安裝UHF設(shè)施的基礎(chǔ)問(wèn)題，需要在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的早期回答。這同時(shí)也是UHF項(xiàng)目為什么需要系統(tǒng)集成商參與的原因。集成商負(fù)責(zé)安裝用于為客戶ERP、SCADA或MES系統(tǒng)過(guò)濾、傳輸以及必要時(shí)展示來(lái)自RFID的可用信息的中間件。

UHF需要集成方面的專業(yè)知識(shí)

集成業(yè)務(wù)是傳統(tǒng)制造商最不熟悉的領(lǐng)域，至少在德國(guó)是如此。對(duì)于典型自動(dòng)化公司而言，軟件專業(yè)知識(shí)、IT系統(tǒng)以及編程知識(shí)不是他們核心專業(yè)知識(shí)的必需部分。正因如此，圖爾克與德國(guó)各地的系統(tǒng)集成商長(zhǎng)期保持合作關(guān)系，他們?yōu)槎鄠€(gè)UHF項(xiàng)目的成功實(shí)施提供了有力支持。早前，Vilant就確立了在全球進(jìn)一步擴(kuò)展的目標(biāo)，現(xiàn)在它可以充分利用圖爾克完善的全球銷售網(wǎng)絡(luò)，涉足許多全球項(xiàng)目。自2018年1月起，該RFID交鑰匙解決方案供應(yīng)商成為圖爾克集團(tuán)的一部分，更名為Turck Vilant Systems。

HF在自動(dòng)化中不可替代

UHF主要應(yīng)用于物流領(lǐng)域，而工廠自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字生產(chǎn)的開(kāi)發(fā)未來(lái)則會(huì)使用到HF解決方案 – 部分為結(jié)合UHF技術(shù)使用。圖爾克的BL ident RFID系統(tǒng)尤其適用于這些混合應(yīng)用，因?yàn)槠渲С衷谕粋€(gè)接口模塊上連接HF和UHF讀/寫(xiě)頭?，F(xiàn)在，許多情形下接口與控制器的連接都變得非常簡(jiǎn)單，尤其是TBEN-S或TBEN-L IP67block模塊中的新RFID接口，它們裝配有通用接口（UI接口）。UI接口使得控制器可以使用RFID通道作為簡(jiǎn)易輸入。這樣可以無(wú)需為控制器編寫(xiě)用戶自定義的功能塊。

OPC UA標(biāo)準(zhǔn)化通信

如果RFID接口需要與中間件、SCADA、ERP或MES解決方案通信，則用戶很大程度上需要采用專有解決方案甚至自己編寫(xiě)程序。獨(dú)立于平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)OPC UA在此提供了一種解決方案。該標(biāo)準(zhǔn)為與控制器和IT系統(tǒng)的通信提供了標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。圖爾克現(xiàn)已在其IP67 RFID接口模塊TBEN-L4-RFID-OPC-UA上直接集成了OPC UA接口。這使得模塊能直接與MES、ERP或其他以太網(wǎng)系統(tǒng)通信。許多云服務(wù)也支持OPC UA，因此支持將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸至云，進(jìn)行監(jiān)測(cè)或分析。

 OPC UA還包含其他規(guī)范，尤其是定義了AutoID設(shè)備（例如條碼閱讀器或RFID閱讀器）的通信。如果設(shè)備支持AutoID設(shè)備的配套標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)系統(tǒng)可以相互交換。AutoID設(shè)備的配套規(guī)范還提供了所謂的報(bào)告模式，這由圖爾克的讀/寫(xiě)頭提供支持。客戶因而可以啟動(dòng)連續(xù)或有限時(shí)間的標(biāo)簽掃描，一旦標(biāo)簽位于讀/寫(xiě)頭的磁場(chǎng)范圍內(nèi)，就可獲得作為事件通知的讀取數(shù)據(jù)。因此，客戶不再需要任何其他觸發(fā)信號(hào)，且讀/寫(xiě)頭將自主地工作，將任何新標(biāo)簽匯報(bào)給客戶端或更高層級(jí)的系統(tǒng)。

安全通信

OPC UA的另一大優(yōu)勢(shì)是支持安全的加密和身份驗(yàn)證機(jī)制，可以防止非授權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，尤其是在傳輸數(shù)據(jù)至ERP和云系統(tǒng)時(shí)?？蛻粢蚨梢源_保從全球任何地點(diǎn)的安全數(shù)據(jù)訪問(wèn)。通過(guò)OPC UA的安全通信還通過(guò)了BSI（德國(guó)信息安全辦公室）的測(cè)試和確認(rèn)。TBEN-L4-RFID-OPC-UA已經(jīng)提供了必要的數(shù)據(jù)加密以及安全認(rèn)證所需的支持，并通過(guò)使用合適的安全HTTPS連接的web服務(wù)器配置訪問(wèn)權(quán)限。

HF和UHF兩個(gè)頻段都將隨著工業(yè)4.0的發(fā)展繼續(xù)發(fā)揮更大的作用。無(wú)論如何，來(lái)圖爾克尋求RFID項(xiàng)目幫助的客戶都將獲得最有力的支持，因?yàn)閳D爾克所有的BLident RFID系統(tǒng)都可以更好地支持HF和UHF技術(shù)，并且支持同時(shí)使用兩種技術(shù)。