RFID：等待破繭的蝴蝶

摘要：  本文通過(guò)對RFID技術(shù)的詳細介紹，探討了RFID技術(shù)應用的前景和面臨的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： RFID；射頻識別；電子標簽；

　　有人將RFID稱(chēng)為射頻技術(shù)的二次青春，有人將其比作21世紀第一個(gè)全球性殺手級應用，在這些溢美之詞背后，卻掩藏著(zhù)RFID的些許尷尬——過(guò)高的期望和還不完全成熟的技術(shù)、標準，以及看似龐大但卻又有些陌生的廣闊應用空間。毛蟲(chóng)還是蝴蝶，這的確是個(gè)難解的謎題。

現狀及發(fā)展趨勢

　　RFID產(chǎn)業(yè)鏈涉及到眾多的環(huán)節，如圖1所示。目前整個(gè)RFID的產(chǎn)業(yè)鏈日趨完整，眾多IT巨頭傾注了巨大的熱情，加速推動(dòng)RFID技術(shù)的研發(fā)和應用進(jìn)程。Gartner Inc報告稱(chēng)2007年 RFID標簽市場(chǎng)為 9.173億美元，到2012年將增長(cháng)至 35億美元，據預測2008年RFID系統在全球供應鏈領(lǐng)域的市場(chǎng)需求將達到60億美元，2009年全球市場(chǎng)將猛增到100億美元。

　　讀寫(xiě)器和標簽是一個(gè)RFID系統最基本的組成部分，RFID芯片是整個(gè)自動(dòng)射頻識別系統的基石，也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的原點(diǎn)。芯片的設計并非通用，而是取決于最終的用途，在設計用于不同應用的不同芯片過(guò)程中，必須了解架構設計。根據實(shí)際應用的不同，需要選擇運行的頻帶(如900MHz的UHF)以及讀取類(lèi)型(如只讀芯片具有很高的安全水平)，另外還要考慮讀取信息的適用范圍和有沒(méi)有電池或視線(xiàn)距離限制。RFID芯片采用射頻設計技術(shù)，芯片設計與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢是芯片尺寸盡可能減小、功耗更低，作用距離更遠，讀寫(xiě)速度與可靠性更高，成本不斷降低。芯片技術(shù)將與應用系統整體解決方案緊密結合。 

　　芯片與天線(xiàn)封裝在一起就成為一個(gè)標準的RFID標簽，封裝技術(shù)將和印刷、造紙、包裝等技術(shù)結合，導電油墨印制的低成本標簽天線(xiàn)、低成本封裝技術(shù)將促進(jìn)RFID標簽的大規模生產(chǎn)，并成為未來(lái)一段時(shí)間內決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素之一。目前按照能量供給方式的不同，RFID標簽分為有源、無(wú)源和半有源三種；按照工作頻率的不同，RFID標簽分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)的標簽。

　　目前國際上RFID應用以L(fǎng)F和HF標簽產(chǎn)品為主；UHF標簽開(kāi)始規模生產(chǎn)，由于其具有可遠距離識別和低成本的優(yōu)勢，有望在未來(lái)五年內成為主流；MW標簽在部分國家已經(jīng)得到應用。中國已掌握HF芯片的設計技術(shù)，并且成功地實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化，比如深圳遠望谷公司已經(jīng)成功上市，同時(shí)UHF芯片也已經(jīng)完成開(kāi)發(fā)。低頻RFID芯片(無(wú)源)工作在130kHz左右的頻率上，當前的主要應用在門(mén)禁控制、動(dòng)物ID、電子鎖車(chē)架、機器控制的授權檢查等。13.56MHz系統將在很多工業(yè)領(lǐng)域中越來(lái)越重要，因為其具有高度的可小型化特點(diǎn)，在最近幾年不斷地得到改進(jìn)，用來(lái)獲取貨物和產(chǎn)品信息，不過(guò)系統相對較慢，在某些情況下一次讀作業(yè)需要幾秒鐘的時(shí)間，不同的數據量所需的具體時(shí)間不同。根據不同的種類(lèi)，ISO 15693標準類(lèi)型的系統可以對付最大速度為0.5m/s的運動(dòng)目標，能獲得高達26.48kbps的數據傳輸速度，能實(shí)現每秒30個(gè)對象的識別。
　　
　　UHF和微波系統最終可以允許達到幾公尺的覆蓋距離；他們通常具有自己的電池，因此適合于例如在裝載坡道上貨盤(pán)內的大型貨物的識別，或者甚至是在汽車(chē)廠(chǎng)產(chǎn)品在線(xiàn)的車(chē)輛底盤(pán)。這些頻率范圍的缺點(diǎn)是大氣濕度的負面影響，以及需要不時(shí)地或始終需要保持收發(fā)器相對于讀寫(xiě)天線(xiàn)的方位。RFID讀寫(xiě)器包含射頻收發(fā)設備和數據處理部分，該部分設計與制造的發(fā)展趨勢是讀寫(xiě)器將向多功能、多接口、多制式，并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展。同時(shí)，多讀寫(xiě)器協(xié)調與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來(lái)發(fā)展方向之一。

　　隨著(zhù)RFID技術(shù)不斷發(fā)展和推廣普及，參與身份證和奧運工程的國內企業(yè)航天信息認為，RFID技術(shù)的發(fā)展將有以下趨勢：

　?、?標簽產(chǎn)品多樣化。未來(lái)用戶(hù)個(gè)性化需求較強，單一產(chǎn)品不能適應未來(lái)發(fā)展和市場(chǎng)需求。芯片頻率、容量、天線(xiàn)、封裝材料等組合形成產(chǎn)品系列化，與其他高科技融合，如與傳感器、GPS、生物識別結合將由單一識別向多功能識別發(fā)展。

　?、?系統網(wǎng)絡(luò )化。當RFID系統應用普及到一定程度時(shí)，每件產(chǎn)品通過(guò)電子標簽賦予身份標識，與互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)結合將是必然趨勢，也必將改變人們傳統的生活、工作和學(xué)習方式。

　?、?系統的兼容性更好。隨著(zhù)標準的統一，系統地兼容性將會(huì )得到更好的發(fā)揮。產(chǎn)品替代性更強。

　?、?與其他產(chǎn)業(yè)融合。與其他IT產(chǎn)業(yè)一樣，當標準和關(guān)鍵技術(shù)解決和突破之后，與其他產(chǎn)業(yè)如3C、三網(wǎng)等融合將形成更大的產(chǎn)業(yè)集群，并得到更加廣泛的應用，實(shí)現跨地區、跨行業(yè)應用。