RFID正在成熟

射頻識別（Radio Frequency Identification），俗稱(chēng)電子標簽。早在20世紀80年代，由于大規模集成電路技術(shù)的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化階段。但是，隨后RFID的發(fā)展印證了Geoffey Moore的技術(shù)生命周期理論（圖1）（注）， RFID在早期市場(chǎng)出現了斷層。RFID熱潮的再度興起時(shí)已經(jīng)進(jìn)入21世界，隨著(zhù)倉儲和物流行業(yè)的迅猛發(fā)展，RFID在產(chǎn)品供應鏈環(huán)節找到了用武之地。開(kāi)放標準的出現和被認可以及RFID從封閉式系統向開(kāi)放系統演進(jìn)，促使大型企業(yè)（沃爾瑪，TESCO、IBM等）甚至一些國家機構（美國國防部等）認識到它在改進(jìn)效率、改善供應鏈和提高投資回報率方面的顯著(zhù)成效。
市場(chǎng)前景
根據Gartner公司預測，2004年到2007年開(kāi)放系統的RFID應用趨于成熟，2007年后RFID應用甚至可以為供應鏈帶來(lái)脫骨換胎般的變化。 

 
圖1 Geoffey Moore技術(shù)生命周期理論

在市場(chǎng)調研公司Venture Development Corp的預測中，即便不包括在供應鏈的中應用，RFID標簽、讀碼器、軟件和服務(wù)的綜合市場(chǎng)在2002年到2007年將以年均 22.6%的速度發(fā)展。單只收發(fā)器和讀碼器的出貨值就從2002年的7億美元增長(cháng)到2007年的近20億美元（圖2）。
考慮到這些數據還沒(méi)有包括基于EPC標準的RFID產(chǎn)品的銷(xiāo)售，所以這個(gè)數據還只是RFID整體市場(chǎng)的冰山一角。在供應鏈中能夠用到RFID的地方很多，倉儲中的貨柜貨箱，商店中單個(gè)商品的跟蹤等等，對RFID標簽的需求很容易就會(huì )達到每年幾百億個(gè)。對讀碼器的需求雖然不像標簽一樣廣泛，但是增長(cháng)也很迅速。（讀碼器解讀標簽中的信息并且在無(wú)線(xiàn)手持設備上顯示。讀碼器的需求很廣泛，取決于應用。） 
 
圖2 全球RFID銷(xiāo)售預測 （單位：百萬(wàn)美元）

頻段劃分

射頻識別技術(shù)是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據，屬于短距離、微功率無(wú)線(xiàn)電通信，按規定，RFID系統應保證在工作時(shí)不會(huì )干擾附近的無(wú)線(xiàn)電廣播和電視廣播、移動(dòng)業(yè)務(wù)、導航等其它無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)，因此這在很大程度上限制了適用于RFID系統的工作頻率的選擇。目前，用于被動(dòng)標簽的RFID系統可以分為：低頻率（125-135 KHz）：也就是被提及較多的EPC，距離在半米以?xún)?，傳輸速率低?kb/s；高頻率（13.56 MHz）：作用射頻在0.5米-1.5米之間，傳輸速率在25kb/s左右，在不良導體中有較好的穿透性; 超高頻率包括：UHF 433 MHz 和UHF 860-960 MHz, 前者一般使用主動(dòng)標簽，數據接收距離可達100米；后者數據接收距離在1.5-5米之間，傳輸速率30kb/s；2.45GHz的微波，傳輸速率100kb/s，工作距離2-5米，但對液體非常敏感。
不同的頻率，其相關(guān)物理屬性也不相同，應用的領(lǐng)域也不一樣。例如EPC（電子產(chǎn)品代碼）由于頻率較低，受環(huán)境影響最小，在潮濕空氣或者金屬環(huán)境中都可以工作，4種頻率的物理屬性參看圖3。 
 
圖3 不同頻率的物理屬性

由于目前還沒(méi)有一個(gè)統一組織管理RFID頻段，原則上各個(gè)國家都能隨意劃分頻段給RFID。低頻和高頻RFID標簽可以全球通用。超高頻的應用就受到很大的限制，因為目前缺少統一的全球標準。在北美，政府給出的范圍是908 - 928 MHz，但在傳輸功率上有限制。在歐洲，UHF得到的頻段是 865.6 - 867.6 MHz，908 - 928 MHz的范圍在法國是軍事應用的頻段。澳大利亞和新西蘭給出的頻段是918 - 926 MHz，也有功率限制。而在在中國和日本，甚至沒(méi)有劃給UHF頻段。

應用

受到頻率和物理屬性的影響，不同頻段RFID系統的應用領(lǐng)域也是千差萬(wàn)別。
在低頻段，常見(jiàn)的應用是航空與航海導航系統、定時(shí)信號系統以及軍事上的應用。此外，在普通門(mén)禁、產(chǎn)品檢測方面，低頻系統也得到了非常廣泛的應用。例如飛利浦的hitag應用在煤氣罐、啤酒桶運輸甚至牲畜放牧領(lǐng)域，可以隨時(shí)記錄和反映被監測對象歷史信息和維護數據等。
高頻應用范圍為新聞廣播、電信服務(wù)、公共交通、高速路收費站、停車(chē)場(chǎng)、加油站等。目前國內較多的是為二代身份證的應用和學(xué)生火車(chē)優(yōu)待證的應用。
超高頻RFID產(chǎn)品被推薦應用在供應鏈管理上。例如，在新鮮食品的外包裝或者郵政速遞的包裹等等。但是，超高頻技術(shù)對于金屬等可導媒介完全不能穿透。實(shí)踐證明，由于高濕物品、金屬物品對超高頻無(wú)線(xiàn)電波的吸收與反射特性，      超高頻RFID產(chǎn)品對于此類(lèi)物品的跟蹤與識讀是完全失敗的。

微波主要應用于射頻識別、遙測發(fā)射器與計算機的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。最典型的應用是飛利浦和索尼提出的的NFC(Near Field Communication)技術(shù)，它可以用短距離無(wú)線(xiàn)通信方式把電子設備連接起來(lái)。
當然，采用雙頻技術(shù)的射頻識別系統更為可行，可以同時(shí)保證低頻和高頻系統各自的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠廣泛地運用在動(dòng)物識別，導體材料干擾及潮濕的環(huán)境，諸如集裝箱、水果箱、食品罐頭等物流供應鏈場(chǎng)合、動(dòng)物識別、人員門(mén)禁、運動(dòng)計時(shí)等。



　　　
發(fā)展問(wèn)題

RFID的技術(shù)潛力無(wú)限，甚至會(huì )在未來(lái)徹底改變供應鏈的方式。但至少目前，RFID的發(fā)展還是受制于許多問(wèn)題，例如，標準差異、安全和成本問(wèn)題等等。
標準不統一已成為制約RFID發(fā)展的首要因素。目前，RFID應用標準繁多，包括：ISO/IEC 18000，一個(gè)綜合標準，針對不同的頻率有不同的規范，它詳細規定了空中界面（air interface），但對RF標簽的結構沒(méi)有要求；ISO/IEC 15961 & 15962是一個(gè)數據協(xié)議標準，包括標簽中的數據如何編碼；ISO/IEC 15963是一個(gè)單獨識別RF標簽的系統；ISO TC 23 適用于動(dòng)物識別的標準；行業(yè)應用中各種標準。最著(zhù)名的是美國的EPC協(xié)會(huì )發(fā)布的EPCglobal標準，它規定了RFID的空中界面和RF標簽的結構。
由于每個(gè)RFID標簽中都有一個(gè)識別碼，如果它的數據格式有很多種類(lèi)且互不兼容，那么使用不同標準的RFID產(chǎn)品就不能通用，這對物品流通非常不利。目前RFID存在兩個(gè)技術(shù)標準陣營(yíng)，一是美國的Auto-IDCenter，一是日本的UbiquitousIDCenter（UID）。前者的領(lǐng)導組織是美國的EPC（電子產(chǎn)品代碼）環(huán)球協(xié)會(huì )，旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè)，同時(shí)有IBM、微軟、飛利浦、Auto-IDLab等公司提供技術(shù)研究支持。后者主要由日系廠(chǎng)商組成，有日本電子廠(chǎng)商、信息企業(yè)和印刷公司等。日本UID標準和歐美的EPC標準在使用無(wú)線(xiàn)頻段、信息位數和應用領(lǐng)域等存在諸多差異。日本的RFID采用的頻段為2.45GHz和13.56MHz；日本的電子標簽的信息位數為128位，EPC標準的位數為96位；日本的電子標簽標準可用于庫存管理、信息發(fā)送與接收以及產(chǎn)品和零部件的跟蹤管理等，EPC標準側重于物流管理、庫存管理等。
然而歐美陣營(yíng)也并非完壁一塊， EPCGlobal也存在3種提案的分歧。這3種提案分別來(lái)自三家組織，分別為RFID專(zhuān)業(yè)公司Alien科技（Q提案），飛利浦和德州儀器聯(lián)盟（UnifiedGroup），以及EM、Matrics、Atmel及其他一些小型企業(yè)所組成的聯(lián)合體（PerformanceTeam）。由于三大提案都基于ISO18000-6A，因而技術(shù)方面存在廣泛的相似之處，不過(guò)它們之間的差異也足以改變RFID產(chǎn)業(yè)鏈的格局。直到2004年年底，EPCglobal頒布了新的UHF Gen 2才消除了分歧，統一了UHF RFID應用的標準。
就在RFID廠(chǎng)商為標準爭得不可開(kāi)交的時(shí)候，零售流通企業(yè)也在為RFID的高額成本頭疼。作為RFID系統中的重要部件，目前標簽的單個(gè)成本不是很高，但在供應鏈中，企業(yè)面對的是每個(gè)商品都必須附帶一個(gè)標簽。電子產(chǎn)品分銷(xiāo)商Avnet公司負責產(chǎn)品倉儲和分銷(xiāo)的高級副總裁Jim Smith就認為，現在RFID標簽的成本太高，“每個(gè)標簽30-60美分的價(jià)格帶來(lái)的成本是個(gè)天文數字”。Smith說(shuō)，“等一個(gè)5美分的硬幣能買(mǎi)一個(gè)標簽的時(shí)候也許才有實(shí)際意義，但這個(gè)時(shí)候離我們還很遠?！倍?，標簽只是成本中的一步分，完整的RFID系統還需要硬件和軟件的支持，例如讀碼器、天線(xiàn)、終端數據庫等等，根據ACCENTURE公司的分析，RFID的基礎構架占到整個(gè)系統成本的39%，未來(lái)的維護費用是另一個(gè)重要部分，占到17%的比例（圖4）。 
 


 
圖4  RFID投入分布比例

注：在IT產(chǎn)業(yè)里有兩個(gè)摩爾定律：一個(gè)是英特爾創(chuàng )始人戈登•摩爾總結的廣為人知的關(guān)于芯片性能每18個(gè)月倍增的定律，另一個(gè)則是由杰弗里•摩爾（Geoffrey　Moore）創(chuàng )立的關(guān)于技術(shù)產(chǎn)品生命周期的定律，這里稱(chēng)為新摩爾定律。摩爾認為新技術(shù)產(chǎn)品的生命周期大略可分為早期接納者期、中斷期、保齡球道期、旋風(fēng)期、主街期（Main　Street）、衰退期等。各個(gè)階段對應的用戶(hù)也不同，他們從技術(shù)狂熱者到夢(mèng)想者，到實(shí)用主義者，最后到保守者。每一項新產(chǎn)品都從吸引早期接納者開(kāi)始其生命周期，這些早期接納者往往是那些喜歡嘗試新事物的人。