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EMMA-ID 電磁微聲識別技術

技術原理

電磁微聲(EMMA)識別技術:雷達發射電磁波,識別微聲芯片的 ID 號。微聲芯片是製備在壓電單晶(或納米壓電薄膜)材料上的微機電系統(MEMS),以聲表面波(SAW)承載 ID,是一套歷經數十年研究、在極端工業環境中得到驗證的技術體系。

工作時,雷達發射一段查詢脈衝電磁波訊號,微聲芯片將電磁脈衝訊號轉化為聲波並在芯片基片上傳播,反射攜帶編碼資訊的回波,經雷達天線接收並解碼,即可得到微聲芯片的 ID 或感測資訊。核心微聲芯片由壓電材料製成,從本質上解決了半導體 RFID 技術無法耐受高溫、易串讀等工業應用難題。

电磁微声识别原理示意
電磁微聲識別原理示意
  • ✓天然無線、無源 —— 不需電源供電、無需電池
  • ✓壓電材料耐受 -200℃ 至 1100℃ 高低溫
  • ✓使用壽命 超過 40 年
  • ✓穿透能力強 —— 可穿透泥土 1.3m、水 0.8m
  • ✓平台檢測技術:ID 識別同時支持溫度、壓力、定位等多功能傳感
微声芯片实物
微聲晶片實物

六大核心特點

1

使用壽命長

長期免維護,無需定期更換標籤。

2

最高工作溫度高

可達 600℃ 及 1000℃,遠超 IC-RFID 極限。

3

原理級防串讀

晶片結構從原理上杜絕串讀,識別準確率高。

4

穿透能力強

可穿透泥土 1.3m、水 0.8m;泥、冰、雨雪環境正常識別。

5

本質無源速識別

無源無線識別速度最快可達 10µs。

6

複合傳感

一枚標識器:ID + 溫度 + 應變 + 定位。

技術對比

技術圖像識別常規 IC-RFID電磁微聲識別(EMMA-ID)
工作原理圖像分割,AI 識別號碼經隔熱保護和散射設計,確保芯片處於工作溫度(<150℃)基於壓電材料的微聲芯片可在 350℃ 工作,雷達發射脈衝實現 ID 識別
最高工作溫度不限150℃(250℃ 短時耐受)350℃
工作距離10m-20m常溫 5m-20m;高溫下識別距離驟降5m-20m
使用壽命長(需定期刷漆)6 個月~1 年超過 5 年,免維護
正確率通常 70~95%,易受強光干擾、鋼水液面覆蓋號碼80~95%,標籤芯片高溫下易損壞、串讀嚴重鐵路鐵包、鋼包識別率可達 100%;汽車運輸鐵包 >98%
後期維護定期刷號碼漆、保持相機鏡頭清潔定期更換損壞的標籤免維護

研發歷程

從 SAW 研究到 43 家鋼鐵廠

1
1996
西門子成功開發SAW RFID技術用於鐵路高速識別
2
2000
上海交通大學開始SAW技術的研究
3
2008
西門子微聲團隊被轉賣,後解散。奧地利CTR公司首次將該技術在鋼包包號識別試驗
4
2010
本團隊連續獲得3次國家自然科學基金支持,開展微聲理論、壓電材料、仿真EDA軟體的研究
5
2016
寶武某煉鋼廠開展「一鍊鋼」項目SAW RFID技術首次試用
6
2018
第一代產品寶武某煉鋼廠一煉鋼39個鋼包安裝
7
2019.10
開發出第二代產品安裝於江蘇永鋼的110個鐵包
8
2019.12
研發出第三代產品標識器外殼採用航空級材料可抗鋼水的噴濺
9
2020.11
系統穩定運行2年,江蘇永鋼集團整體推廣安裝1煉鋼、2煉鋼、3煉鋼、電爐等
10
2021.7
寶鋼湛江煉鋼廠的包號識別,採用本技術
11
2021.10
系統經過2年的穩定運行可靠性被業主認可發布EMMA-ID技術正式在鋼鐵行業推廣
12
2025.12
電磁微聲技術全系列產品已成功落地全國鋼鐵企業數量45+、有色金屬企業近10個,獲得行業內一致好評和廣泛讚譽。
13
至今
高溫微聲芯片研發歷時15年,團隊全體人員正在共同努力,不斷推動電磁微聲技術在新場景、新領域落地,孵化培育鋼鐵行業工業智能體——「鋼靈」,闊步邁向更高更遠更強!