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RFID:等待破茧的蝴蝶

作者:李健
来源:电子产品世界
日期:2008-06-19 09:28:36
摘要:有人将RFID称为射频技术的二次青春,有人将其比作21世纪第一个全球性杀手级应用,在这些溢美之词背后,却掩藏着RFID的些许尴尬——过高的期望和还不完全成熟的技术、标准,以及看似庞大但却又有些陌生的广阔应用空间。毛虫还是蝴蝶,这的确是个难解的谜题。
  有人将RFID称为射频技术的二次青春,有人将其比作21世纪第一个全球性杀手级应用,在这些溢美之词背后,却掩藏着RFID的些许尴尬——过高的期望和还不完全成熟的技术、标准,以及看似庞大但却又有些陌生的广阔应用空间。毛虫还是蝴蝶,这的确是个难解的谜题。 

  现状及发展趋势 

  RFID产业链涉及到众多的环节,如图1所示。目前整个RFID的产业链日趋完整,众多IT巨头倾注了巨大的热情,加速推动RFID技术的研发和应用进程。GartnerInc报告称2007年RFID标签市场为9.173亿美元,到2012年将增长至35亿美元,据预测2008年RFID系统在全球供应链领域的市场需求将达到60亿美元,2009年全球市场将猛增到100亿美元。 

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  读写器和标签是一个RFID系统最基本的组成部分,RFID芯片是整个自动射频识别系统的基石,也是整个产业链的原点。芯片的设计并非通用,而是取决于最终的用途,在设计用于不同应用的不同芯片过程中,必须了解架构设计。根据实际应用的不同,需要选择运行的频带(如900MHz的UHF)以及读取类型(如只读芯片具有很高的安全水平),另外还要考虑读取信息的适用范围和有没有电池或视线距离限制。RFID芯片采用射频设计技术,芯片设计与制造技术的发展趋势是芯片尺寸尽可能减小、功耗更低,作用距离更远,读写速度与可靠性更高,成本不断降低。芯片技术将与应用系统整体解决方案紧密结合。 

  芯片与天线封装在一起就成为一个标准的RFID标签,封装技术将和印刷、造纸、包装等技术结合,导电油墨印制的低成本标签天线、低成本封装技术将促进RFID标签的大规模生产,并成为未来一段时间内决定产业发展速度的关键因素之一。目前按照能量供给方式的不同,RFID标签分为有源、无源和半有源三种;按照工作频率的不同,RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)的标签。 

  目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主;UHF标签开始规模生产,由于其具有可远距离识别和低成本的优势,有望在未来五年内成为主流;MW标签在部分国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术,并且成功地实现了产业化,比如深圳远望谷(002161行情,股吧)公司已经成功上市,同时UHF芯片也已经完成开发。低频RFID芯片(无源)工作在130kHz左右的频率上,当前的主要应用在门禁控制、动物ID、电子锁车架、机器控制的授权检查等。13.56MHz系统将在很多工业领域中越来越重要,因为其具有高度的可小型化特点,在最近几年不断地得到改进,用来获取货物和产品信息,不过系统相对较慢,在某些情况下一次读作业需要几秒钟的时间,不同的数据量所需的具体时间不同。根据不同的种类,ISO15693标准类型的系统可以对付最大速度为0.5m/s的运动目标,能获得高达26.48kbps的数据传输速度,能实现每秒30个对象的识别。 

  UHF和微波系统最终可以允许达到几公尺的覆盖距离;他们通常具有自己的电池,因此适合于例如在装载坡道上货盘内的大型货物的识别,或者甚至是在汽车厂产品在线的车辆底盘。这些频率范围的缺点是大气湿度的负面影响,以及需要不时地或始终需要保持收发器相对于读写天线的方位。RFID读写器包含射频收发设备和数据处理部分,该部分设计与制造的发展趋势是读写器将向多功能、多接口、多制式,并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展。同时,多读写器协调与组网技术将成为未来发展方向之一。 

  随着RFID技术不断发展和推广普及,参与身份证和奥运工程的国内企业航天信息(600271行情,股吧)认为,RFID技术的发展将有以下趋势: 

  ①标签产品多样化。未来用户个性化需求较强,单一产品不能适应未来发展和市场需求。芯片频率、容量、天线、封装材料等组合形成产品系列化,与其他高科技融合,如与传感器、GPS、生物识别结合将由单一识别向多功能识别发展。 

  ②系统网络化。当RFID系统应用普及到一定程度时,每件产品通过电子标签赋予身份标识,与互联网、电子商务结合将是必然趋势,也必将改变人们传统的生活、工作和学习方式。 

  ③ 系统的兼容性更好。随着标准的统一,系统地兼容性将会得到更好的发挥。产品替代性更强。 

  ④与其他产业融合。与其他IT产业一样,当标准和关键技术解决和突破之后,与其他产业如3C、三网等融合将形成更大的产业集群,并得到更加广泛的应用,实现跨地区、跨行业应用。