背景
射頻標籤是產品電子代碼(EPC)的物理載體,附著於可跟蹤的物品上,可全球流通 並對其進行識別和讀寫。RFID(Radio Frequency Identification)技術作為構建“物聯網” 的關鍵技術近年來受到人們的關注。RFID 技術最早起源於英國,第二次世界大戰中被用於辨別敵我飛機身份,20 世紀 60 年代開始商用。RFID 技術 是一種自動識別技術,美國國防部規定 2005 年 1 月 1 日以後,所有軍需物資都要使用 RFID 標籤;美國食品與藥品管理局(FDA)建議製藥商從 2006 年起利用 RFID 跟蹤造假的藥品。Walmart,Metro 零售業套用 RFID 技術更是推動了 RFID 在全世界的套用熱潮。2000 年時,每個 RFID 標籤的價格是 1 美元,因此許多研究者認為 RFID 標 簽非常昂貴,只有降低成本才能大規模套用。2005 年時,每個 RFID 標籤的價格是 12 美分 左右,現在超高頻 RFID 的價格是 10 美分左右。RFID 能否大規模套用,一方面是要看能否持續降低 RFID 標籤價格,另一方面要看套用 RFID 之後能否帶來增值服務。歐盟統計辦公室的統計數據表明,2010 年,歐盟有 3%的公司套用 RFID 技術,套用分布在身份證件和門禁控制、供應 鏈和庫存跟蹤、汽車收費、防盜、生產控制、資產管理。
定義
射頻識別( RFID)是一種無線通信技術,可以通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸。
無線電的信號是通過調成無線電頻率的電磁場,把數據從附著在物品上的標籤上傳送出去,以自動辨識與追蹤該物品。某些標籤在識別時從識別器發出的電磁場中就可以得到能量,並不需要電池;也有標籤本身擁有電源,並可以主動發出無線電波(調成無線電頻率的電磁場)。標籤包含了電子存儲的信息,數米之內都可以識別。與條形碼不同的是,射頻標籤不需要處在識別器視線之內,也可以嵌入被追蹤物體之內。
許多行業都運用了射頻識別技術。將標籤附著在一輛正在生產中的汽車,廠方便可以追蹤此車在生產線上的進度。倉庫可以追蹤藥品的所在。射頻標籤也可以附於牲畜與寵物上,方便對牲畜與寵物的積極識別(積極識別意思是防止數隻牲畜使用同一個身份)。射頻識別的身份識別卡可以使員工得以進入鎖住的建築部分,汽車上的射頻應答器也可以用來徵收收費路段與停車場的費用。
某些射頻標籤附在衣物、個人財物上,甚至於植入人體之內。由於這項技術可能會在未經本人許可的情況下讀取個人信息,這項技術也會有侵犯個人隱私憂患。
概念
從概念上來講,RFID類似於條碼掃描,對於條碼技術而言,它是將已編碼的條形碼附著於目標物並使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器;而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著於目標物的RFID標籤,利用頻率信號將信息由RFID標籤傳送至RFID讀寫器。
結構
從結構上講RFID是一種簡單的無線系統,只有兩個基本器件,該系統用於控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器和很多應答器組成。
近況
最初在技術領域,應答器是指能夠傳輸信息回覆信息的電子模組,近些年,由於射頻技術發展迅猛,應答器有了新的說法和含義,又被叫做智慧型標籤或標籤。RFID電子標籤的閱讀器通過天線與RFID電子標籤進行無線通信,可以實現對標籤識別碼和記憶體數據的讀出或寫入操作。RFID技術可識別高速運動物體並可同時識別多個標籤,操作快捷方便。
在未來,RFID技術的飛速發展對於物聯網領域的進步具有重要的意義。
組成部分
應答器:由天線,耦合元件及晶片組成,一般來說都是用標籤作為應答器,每個標籤具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。
閱讀器:由天線,耦合元件,晶片組成,讀取(有時還可以寫入)標籤信息的設備,可設計為手持式rfid讀寫器或固定式讀寫器。
套用軟體系統 :是套用層軟體,主要是把收集的數據進一步處理,並為人們所使用。
特點
射頻技術
射頻識別系統最重要的優點是非接觸識別,它能穿透雪、霧、冰、塗料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環境閱讀標籤,並且閱讀速度極快,大多數情況下不到100毫秒。有源式射頻識別系統的速寫能力也是重要的優點。可用於流程跟蹤和維修跟蹤等互動式業務。
制約射頻識別系統發展的主要問題是不兼容的標準。射頻識別系統的主要廠商提供的都是專用系統,導致不同的套用和不同的行業採用不同廠商的頻率和協定標準,這種混亂和割據的狀況已經制約了整個射頻識別行業的增長。許多歐美組織正在著手解決這個問題,並已經取得了一些成績。標準化必將刺激射頻識別技術的大幅度發展和廣泛套用。
適用性
物流管理的本質是通過對物流全過程的管理,實現降低成本和提高服務水平兩個目的。如何以正確的成本和正確的條件,去保證正確的客戶在正確的時間和正確的地點,得到正確的產品,成為物流企業追求的最高目標。一般來說,企業存貨的價值要占企業資產總額的25%左右,占企業流動資產的50%以上。所以物流管理工作的核心就是對供應鏈中存貨的管理。
在運輸管理方面採用射頻識別技術,只需要在貨物的外包裝上的安裝電子標籤,在運輸檢查站或中轉站設定閱讀器,就可以實現資產的可視化管理。與此同時,貨主可以根據許可權,訪問在途可視化網頁,了解貨物的具體位置,這對提高物流企業的服務水平有著重要意義。
性能特點
1.快速掃描。RFID辨識器可同時辨識讀取數個RFID標籤!
2.體積小型化、形狀多樣化。RFID在讀取上並不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外,RFID標籤更可往小型化與多樣形態發展,以套用於不同產品。
3.抗污染能力和耐久性。傳統條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由於條形碼是附於塑膠袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;RFID卷標是將數據存在晶片中,因此可以免受污損。
4.可重複使用。現今的條形碼印刷上去之後就無法更改,RFID標籤則可以重複地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據,方便信息的更新。
5.穿透性和無屏障閱讀。在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張、木材和塑膠等非金屬或非透明的材質,並能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。
6.數據的記憶容量大。一維條形碼的容量是50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字元,RFID最大的容量則有數有數兆個字元。隨著記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
7.安全性。由於RFID承載的是電子式信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變造。
RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業和製造企業互聯,從而更加準確地接收反饋信息,控制需求信息,最佳化整個供應鏈。
工作原理
RFID技術的基本工作原理並不複雜:標籤進入磁場後,接收解讀器發出的射頻信號,憑藉感應電流所獲得的能量傳送出存儲在晶片中的產品信息( Passive Tag,無源標籤或被動標籤),或者由標籤主動傳送某一頻率的信號( Active Tag,有源標籤或主動標籤),解讀器讀取信息並解碼後,送至中央信息系統進行有關數據處理。
一套完整的RFID系統, 是由閱讀器與電子標籤也就是所謂的應答器及套用軟體系統三個部份所組成,其工作原理是 Reader發射一特定頻率的無線電波能量,用以驅動電路將內部的數據送出,此時 Reader便依序接收解讀數據, 送給應用程式做相應的處理。
以RFID 卡片閱讀器及電子標籤之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成:感應耦合及後向散射耦合兩種。一般低頻的RFID大都採用第一種式,而較高頻大多採用第二種方式。
閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置,是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模組、收發模組、控制模組和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般採用半雙工通信方式進行信息交換,同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際套用中,可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識別信息的採集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體,應答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微晶片組成無源單元。
產品分類
RFID技術中所衍生的產品大概有三大類:無源RFID產品、有源RFID產品、半有源RFID產品。
無源RFID產品發展最早,也是發展最成熟,市場套用最廣的產品。比如,公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等,這個在我們的日常生活中隨處可見,屬於近距離接觸式識別類。其產品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ,超高頻915MHZ。
有源RFID產品,是最近幾年慢慢發展起來的,其遠距離自動識別的特性,決定了其巨大的套用空間和市場潛質。在遠距離自動識別領域,如智慧型監獄,智慧型醫院,智慧型停車場,智慧型交通,智慧城市,智慧地球及物聯網等領域有重大套用。有源RFID在這個領域異軍突起,屬於遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻433MHZ,微波2.45GHZ和5.8GHZ。
有源RFID產品和無源RFID產品,其不同的特性,決定了不同的套用領域和不同的套用模式,也有各自的優勢所在。但在本系統中,我們著重介紹介於有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產品,該產品集有源RFID和無源RFID的優勢於一體,在門禁進出管理,人員精確定位,區域定位管理,周界管理,電子圍欄及安防報警等領域有著很大的優勢。
半有源RFID產品,結合有源RFID產品及無源RFID產品的優勢,在低頻125KHZ頻率的觸發下,讓微波2.45G發揮優勢。半有源RFID技術,也可以叫做低頻激活觸發技術,利用低頻近距離精確定位,微波遠距離識別和上傳數據,來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現的功能。簡單的說,就是近距離激活定位,遠距離識別及上傳數據。
優勢
RFID是一項易於操控,簡單實用且特別適合用於自動化控制的靈活性套用技術。可自由工作在各種惡劣環境下:短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境,可以替代條碼,例如用在工廠的流水線上跟蹤物體;長距射頻產品多用於交通上,識別距離可達幾十米,如自動收費或識別車輛身份等。射頻識別系統主要有以下幾個方面系統優勢:
讀取方便快捷:數據的讀取無需光源,甚至可以透過外包裝來進行。有效識別距離更大,採用自帶電池的主動標籤時,有效識別距離可達到30米以上;
識別速度快:標籤一進入磁場,解讀器就可以即時讀取其中的信息,而且能夠同時處理多個標籤,實現批量識別;
數據容量大:數據容量最大的二維條形碼(PDF417),最多也只能存儲2725個數字;若包含字母,存儲量則會更少;RFID標籤則可以根據用戶的需要擴充到數10K;
使用壽命長,套用範圍廣:其無線電通信方式,使其可以套用於粉塵、油污等高污染環境和放射性環境,而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼;
標籤數據可動態更改:利用編程器可以向標籤寫入數據,從而賦予RFID標籤互動式便攜數據檔案的功能,而且寫入時間相比列印條形碼更少;
更好的安全性:不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上,而且可以為標籤數據的讀寫設定密碼保護,從而具有更高的安全性;
動態實時通信:標籤以與每秒50~100次的頻率與解讀器進行通信,所以只要RFID標籤所附著的物體出現在解讀器的有效識別範圍內,就可以對其位置進行動態的追蹤和監控。
接口協定
空中接口
空中接口通信協定規範 讀寫器與電子標籤之間信息互動,目的是為 不同廠家生產設備之間的互聯互通性。ISO/IEC制定五種頻段的空中接口協定,這種思想充分體現 標準統一的相對性,一個標準是對相當廣泛的套用系統的共同需求,但不是所有套用系統的需求,一組標準可以滿足更大範圍的套用需求。
ISO/IEC 18000-1 信息技術-基於單品管理的射頻識別-參考結構和標準化的參數定義。它規範空中接口通信協定中共同遵守的讀寫器與標籤的通信參數表、智慧財產權基本規則等內容。這樣每一個頻段對應的標準不需要對相同內容進行重複規定。
ISO/IEC 18000-2 信息技術-基於單品管理的射頻識別-適用於中頻125~134KHz,規定在標籤和讀寫器之間通信的物理接口,讀寫器應具有與Type A(FDX)和Type B(HDX)標籤通信的能力;規定協定和指令再加上多標籤通信的防碰撞方法。
ISO/IEC 18000-3信息技術-基於單品管理的射頻識別-適用於高頻段13.56MHz,規定 讀寫器與標籤之間的物理接口、協定和命令再加上防碰撞方法。關於防碰撞協定可以分為兩種模式,而模式1又分為基本型與兩種擴展型協定(無時隙無終止多應答器協定和時隙終止自適應輪詢多應答器讀取協定)。模式2採用時頻復用FTDMA協定,共有8個信道,適用於標籤數量較多的情形。
ISO/IEC 18000-4信息技術-基於單品管理的射頻識別-適用於微波段2.45GHz,規定讀寫器與標籤之間的物理接口、協定和命令再加上防碰撞方法。該標準包括兩種模式,模式1是無源標籤工作方式是讀寫器先講;模式2是有源標籤,工作方式是標籤先講。
ISO/IEC 18000-6信息技術-基於單品管理的射頻識別-適用於超高頻段860~960MHz,規定讀寫器與標籤之間的物理接口、協定和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三種無源標籤的接口協定,通信距離最遠可以達到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的,並於2006年7月獲得批准,它在識別速度、讀寫速度、數據容量、防碰撞、信息安全、頻段適應能力、抗干擾等方面有較大提高。2006年遞交 V4.0草案,它針對帶輔助電源和感測器電子標籤的特點進行 擴展,包括標籤數據存儲方式和互動命令。帶電池的主動式標籤可以提供較大範圍的讀取能力和更強的通信可靠性,不過其尺寸較大,價格也更貴一些。
ISO/IEC 18000-7適用於超高頻段433.92 MHz,屬於有源電子標籤。規定讀寫器與標籤之間的物理接口、協定和命令再加上防碰撞方法。有源標籤識讀範圍大,適用於大型固定資產的跟蹤。
數據標準
數據內容標準主要規定數據在標籤、讀寫器到主機(也即中間件或應用程式)各個環節的表示形式。因為標籤能力(存儲能力、通信能力)的限制,在各個環節的數據表示形式必須充分考慮各自的特點,採取不同的表現形式。另外主機對標籤的訪問可以獨立於讀寫器和空中接口協定,也就是說讀寫器和空中接口協定對應用程式來說是透明的。RFID數據協定的套用接口基於ASN.1,它提供 一套獨立於應用程式、作業系統和程式語言,也獨立於標籤讀寫器與標籤驅動之間的命令結構。
ISO/IEC 15961規定 讀寫器與應用程式之間的接口[3],側重於套用命令與數據協定加工器交換數據的標準方式,這樣應用程式可以完成對電子標籤數據的讀取、寫入、修改、刪除等操作功能。該協定也定義 錯誤回響訊息。
ISO/IEC 15962規定 數據的編碼、壓縮、邏輯記憶體映射格式[3],再加上如何將電子標籤中的數據轉化為應用程式有意義的方式。該協定提供 一套數據壓縮的機制,能夠充分利用電子標籤中有限數據存儲空間再加上空中通信能力。
ISO/IEC 24753擴展 ISO/IEC 15962數據處理能力[3],適用於具有輔助電源和感測器功能的電子標籤。增加感測器以後,電子標籤中存儲的數據量再加上對感測器的管理任務大大增加 ,ISO/IEC 24753規定 電池狀態監視、感測器設定與復位、感測器處理等功能。圖1表明ISO/IEC 24753與ISO/IEC 15962一起,規範 帶輔助電源和感測器功能電子標籤的數據處理與命令互動。它們的作用使得ISO/IEC 15961獨立於電子標籤和空中接口協定。
ISO/IEC 15963規定 電子標籤唯一標識的編碼標準[5],該標準兼容ISO/IEC 7816-6、ISO/TS 14816、EAN.UCC標準編碼體系、INCITS 256再加上保留對未來擴展。注意與物品編碼的區別,物品編碼是對標籤所貼附物品的編碼,而該標準標識的是標籤自身。
實時定位
實時定位系統可以改善供應鏈的透明性[8],船隊管理、物流和船隊安全等。RFID標籤可以解決短距離尤其是室內物體的定位,可以彌補GPS等定位系統只能適用於室外大範圍的不足。GPS定位、手機定位再加上RFID短距離定位手段與無線通信手段一起可以實現物品位置的全程跟蹤與監視。正在制訂的標準有:
ISO/IEC 24730-1 套用編程接口API,它規範 RTLS服務功能再加上訪問方法,目的是應用程式可以方便地訪問RTLS系統,它獨立於RTLS的低層空中接口協定。
ISO/IEC 24730-2 適用於2450MHz的RTLS空中接口協定。它規範 一個網路定位系統,該系統利用RTLS發射機發射無線電信標,接收機根據收到的幾個信標信號解算位置。發射機的許多參數可以遠程實時配置。
ISO/IEC 24730-3適用於433MH的RTLS空中接口協定。內容與第2部分類似。
基本架構
2006年ISO/IEC開始重視RFID套用系統的標準化工作,將ISO/IEC 24752調整為6個部分並重新命名為ISO/IEC 24791。制定該標準的目的是對RFID套用系統提供一種框架,並規範 數據安全和多種接口,便於RFID系統之間的信息共享;使得應用程式不再關心多種設備和不同類型設備之間的差異,便於應用程式的設計和開發;能夠支持設備的分散式協調控制和集中管理等功能,最佳化密集讀寫器組網的性能。該標準主要目的是解決讀寫器之間再加上應用程式之間共享數據信息,隨著RFID技術的廣泛套用RFID數據信息的共享越來越重要。
技術標準
早在二十世紀九十年代,ISO/IEC已經開始制定貨櫃標準ISO 10374標準,後來又制定貨櫃電子官方標準ISO 18185,動物管理標準ISO 11784/5、ISO 14223等。隨著RFID技術的套用越來越廣泛,ISO/IEC認識到需要針對不同套用領域中所涉及的共同要求和屬性制定通用技術標準,而不是每一個套用技術標準完全獨立制定,這就是上一節的通用技術標準。
在制定物流與供應鏈ISO 17363~17367系列標準時,直接引用ISO/IEC 18000系列標準。通用技術標準提供的是一個基本框架,而套用標準是對它的補充和具體規定,這樣既保證 不同套用領域RFID技術具有互聯互通與互操作性,又兼顧 套用領域的特點,能夠很好地滿足套用領域的具體要求。套用技術標準與用戶套用系統的區別,套用技術標準針對一大類套用系統的共同屬性,而用戶套用系統針對具體的一個套用。如果用面向對象分析思想來比喻的話,把通用技術標準看成是一個基礎類,則套用技術標準就是一個派生類。
貨櫃
ISO TC 104技術委員會專門負責貨櫃標準制定,是貨櫃製造和操作的最高權威機構。與RFID相關的標準,由第四子委員會(SC4)負責制定。包括如下標準:
1)ISO 6346 貨櫃—編碼、ID和標識符號,1995制訂
該標準提供貨櫃標識系統。貨櫃標識系統用途很廣泛,比如在檔案、控制和通信(包括自動數據處理),象貨櫃本身顯示一樣。在貨櫃標識中的強制標識再加上在自動設備標識AEI(Automatic Equipment Identification)和電子數據交換EDI(Electronic Data Interchange)套用的可選特徵。該標準規定貨櫃尺寸、類型等數據的編碼系統再加上相應標記方法,操作標記和貨櫃標記的物理展示。
2)ISO 10374 貨櫃自動識別標準,1991制訂,1995年修訂
該標準基於微波應答器的貨櫃自動識別系統,是把貨櫃當作一個固定資產來看。應答器為有源設備,工作頻率為850MHz~950Mhz及2.4GHz~2.5GHz。只要應答器處於此場內就會被活化並採用變形的FSK副載波通過反向散射調製做出應答。信號在兩個副載波頻率40kHz和20kHz之間被調製。因為它在1991年制定,還沒有用RFID這個詞,實際上有源應答器就是今天的有源RFID電子標籤。此標準和ISO 6346共同套用於貨櫃的識別,ISO 6346規定 光學識別,ISO 10374則用微波的方式來表征光學識別的信息。
3)ISO 18185,貨櫃電子官方標準草案(陸、海、空)
該標準是海關用於監控貨櫃裝卸狀況[9],包含7個部分,它們是:空中接口通信協定、套用要求、環境特性、數據保護、感測器、信息交換的訊息集、物理層特性要求。
以上兩個標準涉及到的空中接口協定並沒有引用ISO/IEC 18000系列空中接口協定,主要原因它們的制定時間早於ISO/IEC 18000系列空中接口協定。
物流管理
為使RFID能在整個物流供應鏈領域發揮重要作用,ISO TC 122包裝技術委員會和ISO TC 104貨運貨櫃技術委員會成立聯合工作組JWG,負責制定物流供應鏈系列標準。工作組按照套用要求、貨運貨櫃、裝載單元、運輸單元、產品包裝、單品五級物流單元,制定六個套用標準。
1)ISO 17358 套用要求
這是供應鏈RFID的套用要求標準,由TC 122技術委員會主持,正在制訂過程中。該標準定義 供應鏈物流單元各個層次的參數,定義 環境標識和數據流程。
2)ISO 17363~17367系列標準
供應鏈RFID物流單元系列標準分別對貨運貨櫃、可回收運輸單元、運輸單元、產品包裝、產品標籤的RFID套用進行規範。該系列標準內容基本類同,如空中接口協定採用ISO/IEC 18000系列標準。在具體規定上存在差異,分別針對不同的使用對象做 補充規定,如使用環境條件、標籤的尺寸、標籤張貼的位置等特性,根據對象的差異要求採用電子標籤的載波頻率也不同。貨運貨櫃、可回收運輸單元和運輸單元使用的電子標籤一定是重複使用的,產品包裝則要根據實際情況而定,而產品標籤來說通常是一次性的。另外還要考慮數據的完整性、可視識讀標識等。可回收單元在數據容量、安全性、通信距離要求較高。這個系列標準正在制訂過程中。
這裡需要注意的是ISO 10374、ISO 18185和ISO 17363三個標準之間的關係,它們都針對貨櫃,但是ISO 10374是針對貨櫃本身的管理,ISO 18185是海關為監視貨櫃,而ISO 17363是針對供應鏈管理目的而在貨運貨櫃上使用可讀寫的RFID標識標籤和貨運標籤。
動物管理
ISO TC 23/SC 19負責制訂動物管理RFID方面標準,包括ISO 11784/11785和ISO 14223三個標準。
ISO 11784 編碼結構
它規定動物射頻識別碼的64位編碼結構,動物射頻識別碼要求讀寫器與電子標籤之間能夠互相識別。通常由包含數據的比特流再加上為 保證數據正確所需要的編碼數據。代碼結構為64位,其中的27至64位可由各個國家自行定義。
零售商
據 Sanford C.Bernstein公司的零售業分析師估計,通過採用RFID,沃爾瑪每年可以節省83.5億美元,其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節省的勞動力成本。儘管另外一些分析師認為80億美元這個數字過於樂觀,但毫無疑問,RFID有助於解決零售業兩個最大的難題:商品斷貨和損耗(因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產品),而單是盜竊一項,沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元,如果一家合法企業的營業額能達到這個數字,就可以在美國1000家最大企業的排行榜中名列第694位。研究機構估計,這種RFID技術能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。
典型套用
物流和供應管理、生產製造和裝配 、航空行李處理、郵件/快運包裹處理 、文檔追蹤/圖書館管理、動物身份標識 、運動計時、門禁控制/電子門票 、道路自動收費、一卡通、倉儲中塑膠托盤、周轉筐中等
讀寫設備
只有當有讀寫設備時,RFID才能發揮其作用。RFID讀寫設備有RFID讀卡器,RFID讀寫模組等。這些設備可以將RFID的數據讀取或寫入,讀卡器連線的識別系統有密鑰晶片,能做到很好的加密。
射頻識別
射頻識別技術,是20世紀80年代發展起來的一種新興自動識別技術,射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞並通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。
原理
射頻識別技術在低頻段基於變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞),在高頻段基於雷達探測目標的空間耦合模型(雷達發射電磁波信號碰到目標後攜帶目標信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別技術的理論基礎。
社交關聯
通常活動上都會分發NFC腕帶,但你也可以使用其它類型的高頻收發器或超高頻標籤,同時還需要與收發器匹配的RFID讀取器。
軟體方面,需要一個套用,可以將RFID收發器上的序列號與用戶社交媒體的網站憑證關聯起來。同時還需要一個應用程式接口,能通過讀取標籤這一活動自動登錄Facebook或其它社交媒體。
一般,活動方可以讓訪客登錄後在特定讀取器上觸碰收發器來啟動“贊”這個動作。至於照片,通常需要設定專門的讀寫器讓用戶通過觸碰收發器拍照並自動上傳到活動Facebook頁面!
標籤類別
RFID backscatter.
RFID標籤分為被動、半被動(也稱作半主動)、主動三類。
被動式
被動式標籤沒有內部供電電源。其內部積體電路通過接收到的電磁波進行驅動,這些電磁波是由RFID讀寫器發出的。當標籤接收到足夠強度的訊號時,可以向讀寫器發出數據。這些數據不僅包括ID號(全球唯一標示ID),還可以包括預先存在於標籤內EEPROM中的數據。
由於被動式標籤具有價格低廉,體積小巧,無需電源的優點。市場的RFID標籤主要是被動式的。
半主動式
一般而言,被動式標籤的天線有兩個任務,第一:接收讀寫器所發出的電磁波,藉以驅動標籤IC;第二:標籤回傳信號時,需要靠天線的阻抗作切換,才能產生0與1的變化。問題是,想要有最好的回傳效率的話,天線阻抗必須設計在“開路與短路”,這樣又會使信號完全反射,無法被標籤IC接收,半主動式標籤就是為了解決這樣的問題。半主動式類似於被動式,不過它多了一個小型電池,電力恰好可以驅動標籤IC,使得IC處於工作的狀態。這樣的好處在於,天線可以不用管接收電磁波的任務,充分作為回傳信號之用。比起被動式,半主動式有更快的反應速度,更好的效率。
主動式
與被動式和半主動式不同的是,主動式標籤本身具有內部電源供應器,用以供應內部IC所需電源以產生對外的訊號。一般來說,主動式標籤擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量可以用來儲存讀寫器所傳送來的一些附加訊息。
射頻識別技術包括了一整套信息技術基礎設施,包括:
射頻識別標籤,又稱射頻標籤、電子標籤,主要由存有識別代碼的大規模集成線路晶片和收發天線構成,主要為無源式,使用時的電能取自天線接收到的無線電波能量;射頻識別讀寫設備以及 與相應的信息服務系統,如進存銷系統的聯網等。
將射頻識別技術與條碼(Barcode)技術相互比較,射頻類別擁有許多優點,如:
可容納較多容量、通訊距離長、難以複製、對環境變化有較高的忍受能、可同時讀取多個標籤等。
相對地有缺點,就是建置成本較高。不過透過該技術的大量使用,生產成本就可大幅降低。
技術發展
發展進程
1940-1950年:雷達的改進和套用催生了射頻識別技術,1948年奠定了射頻識別技術的理論基礎。
1950-1960年:早期射頻識別技術的探索階段,主要處於實驗室實驗研究。
1960-1970年:射頻識別技術的理論得到了發展,開始了一些套用嘗試。
1970-1980年:射頻識別技術與產品研發處於一個大發展時期,各種射頻識別技術測試得到加速。出現了一些最早的射頻識別套用。
1980-1990年:射頻識別技術及產品進入商業套用階段,各種規模套用開始出現。
1990-2000年:射頻識別技術標準化問題日趨得到重視,射頻識別產品得到廣泛採用,射頻識別產品逐漸成為人們生活中的一部分。
2000年後:標準化問題日趨為人們所重視,射頻識別產品種類更加豐富,有源電子標籤、無源電子標籤及半無源電子標籤均得到發展,電子標籤成本不斷降低,規模套用行業擴大。
射頻識別
射頻識別技術的理論得到豐富和完善。單晶片電子標籤、多電子標籤識讀、無線可讀可寫、無源電子標籤的遠距離識別、適應高速移動物體的射頻識別技術與產品正在成為現實並走向套用。
實用方案
用於病患監測的雙接口無源RFID系統設計
病患監測設備通常用於測量病患的生命跡象,例如,血壓、心率等參數,管理這些重要數據的要求遠遠超出了簡單的庫存控制範圍,需要設備能夠提供設備檢查、校準和自檢結果,與靜態的標籤貼紙不同,動態的雙接口RFID EEPROM電子標籤解決方案則能夠記錄測量參數,以備日後讀取,還能把新數據輸入系統。
基於RFID的物聯網智慧型公交系統套用方案
基於物聯網技術的公交停車場站安全監管系統,主要由車輛出入口管理系統、場站智慧型視頻監控系統兩部分組成,利用先進的“物物相聯技術”,將用戶端延伸和擴展到公車輛、停產場站中的任何物品間進行數據交換和通信,全面立體的解決公交行業監管問題。
基於RFID技術的小區安防系統設計解決方案
在小區的各個通道和人員可能經過的通道中安裝若干個閱讀器,並且將它們通過通信線路與地面監控中心的計算機進行數據交換。同時在每個進入小區的人員車輛上放置安置有RFID電子標籤身份卡,當人員車輛進入小區,只要通過或接近放置在通道內的任何一個閱讀器,閱讀器即會感應到信號同時立即上傳到監控中心的計算機上,計算機就可判斷出具體信息(如:是誰,在哪個位置,具體時間),管理者也可以根據大螢幕上或電腦上的分布示意圖點擊小區內的任一位置,計算機即會把這一區域的人員情況統計並顯示出來。同時,一旦小區內發生事故(如:火災、搶劫等),可根據電腦中的人員定位分布信息馬上查出事故地點周圍的人員車輛情況,然後可再用探測器在事故處進一步確定人員準確位置,以便幫助公安部門準確快速的方式營救出遇險人員和破案。
工作頻率
不同特性
不同頻段的RFID產品會有不同的特性,定義RFID產品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率範圍內的符合不同標準的不同的產品,而且不同頻段的RFID產品會有不同的特性。其中感應器有無源和有源兩種方式,下面詳細介紹無源的感應器在不同工作頻率產品的特性以及主要的套用。
低頻
其實RFID技術首先在低頻得到廣泛的套用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進行工作, 也就是在讀寫器線圈和感應器線圈間存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在感應器天線中感應的電壓被整流,可作供電電壓使用. 磁場區域能夠很好的被定義,但是場強下降的太快。
特性:
1. 工作在低頻的感應器的一般工作頻率從120KHz到134KHz,TI的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長大約為2500m.
2. 除了金屬材料影響外,一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。
3. 工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。
4.低頻產品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價格太貴,但是有10年以上的使用壽命。
5.雖然該頻率的磁場區域下降很快,但是能夠產生相對均勻的讀寫區域。
6.相對於其他頻段的RFID產品,該頻段數據傳輸速率比較慢。
7.感應器的價格相對與其他頻段來說要貴。
主要套用:
1. 畜牧業的管理系統。
2. 汽車防盜和無鑰匙開門系統的套用。
3. 馬拉松賽跑系統的套用。
4. 自動停車場收費和車輛管理系統。
5. 自動加油系統的套用。
6. 酒店門鎖系統的套用。
7. 門禁和安全管理系統。
符合國際標準的:
ISO 11784 RFID畜牧業的套用-編碼結構。
ISO 11785 RFID畜牧業的套用-技術理論。
ISO 14223-1 RFID畜牧業的套用-空氣接口。
ISO 14223-2 RFID畜牧業的套用-協定定義。
ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防衝撞和通訊協定。
DIN 30745 主要是歐洲對垃圾管理套用定義的標準。
1.ISO 11784 RFID畜牧業的套用-編碼結構。
2.ISO 11785 RFID畜牧業的套用-技術理論。
3.ISO 14223-1 RFID畜牧業的套用-空氣接口。
4.ISO 14223-2 RFID畜牧業的套用-協定定義。
5.ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防衝撞和通訊協定。
6.DIN 30745 主要是歐洲對垃圾管理套用定義的標準。
高頻
在該頻率的感應器不再需要線圈進行繞制,可以通過腐蝕或者印刷的方式製作天線。感應器一般通過負載調製的方式進行工作。也就是通過感應器上的負載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發生變化,實現用遠距離感應器對天線電壓進行振幅調製。如果人們通過數據控制負載電壓的接通和斷開,那么這些數據就能夠從感應器傳輸到讀寫器。
值得關注的是,在13.56MHz頻段中主要有ISO14443和ISO15693兩個標準來組成,ISO14443俗稱Mifare 1系列產品,識別距離近但價格低保密性好,常作為公交卡、門禁卡來使用。ISO15693的最大優點在於他的識別效率,通過較大功率的閱讀器可將識別距離擴展至1.5米以上,由於波長的穿透性好在處理密集標籤時有優於超高頻的讀取效果。
特性:
1. 工作頻率為13.56MHz,該頻率的波長大概為22m。
2. 除了金屬材料外,該頻率的波長可以穿過大多數的材料,但是往往會降低讀取距離。標籤需要離開金屬4mm以上距離,其抗金屬效果在幾個頻段中較為優良。
3. 該頻段在全球都得到認可並沒有特殊的限制。
4. 感應器一般以電子標籤的形式。
5. 雖然該頻率的磁場區域下降很快,但是能夠產生相對均勻的讀寫區域。
6.該系統具有防衝撞特性,可以同時讀取多個電子標籤。
7. 可以把某些數據信息寫入標籤中。
8. 數據傳輸速率比低頻要快,價格不是很貴。
主要套用:
1.圖書管理系統的套用
2.瓦斯鋼瓶的管理套用
3.服裝生產線和物流系統的管理和套用
4.三表預收費系統
5.酒店門鎖的管理和套用
6.大型會議人員通道系統
7.固定資產的管理系統
8.醫藥物流系統的管理和套用
9.智慧型貨架的管理
10.珠寶盤點管理。
符合的國際標準:
ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的讀取距離為10cm.
ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的讀取距離為1m.
ISO/IEC 18000-3 該標準定義了13.56MHz系統的物理層,防衝撞算法和通訊協定。
13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合EPC的接口定義。
1.ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的讀取距離為10cm.
2.ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的讀取距離為1m.
3.ISO/IEC 18000-3 該標準定義了13.56MHz系統的物理層,防衝撞算法和通訊協定。
4.13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合EPC的接口定義。
超高頻
超高頻系統通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快,但是讀取的區域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠,無源可達10m左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現。
特性:
1. 在該頻段,全球的定義不是很相同-歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz,北美定義的頻段為902到905MHz之間,在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長大概為30cm左右。
2. 該頻段功率輸出沒有統一的定義(美國定義為4W,歐洲定義為500mW,可能歐洲限制會上升到2W EIRP。
3. 超高頻頻段的電波不能通過許多材料,特別是金屬,液體,灰塵,霧等懸浮顆粒物質,可以說環境對超高頻段的影響是很大的。
4. 電子標籤的天線一般是長條和標籤狀。天線有線性和圓極化兩種設計,滿足不同套用的需求。
5. 該頻段有好的讀取距離,但是對讀取區域很難進行定義。
6. 有很高的數據傳輸速率,在很短的時間可以讀取大量的電子標籤。
主要套用:
1. 供應鏈上的管理和套用
2. 生產線自動化的管理和套用
3. 航空包裹的管理和套用
4.貨櫃的管理和套用
5. 鐵路包裹的管理和套用
6. 後勤管理系統的套用。
符合的國際標準:
ISO/IEC 18000-6 定義了超高頻的物理層和通訊協定;空氣接口定義了Type A和Type B兩部分;支持可讀和可寫操作。
EPCglobal 定義了電子物品編碼的結構和甚高頻的空氣接口以及通訊的協定。例如:Class 0,Class 1,UHF Gen2。
Ubiquitous ID 日本的組織,定義了UID編碼結構和通信管理協定。
1.ISO/IEC 18000-6 定義了超高頻的物理層和通訊協定;空氣接口定義了Type A和Type B兩部分;支持可讀和可寫操作。
2.EPCglobal 定義了電子物品編碼的結構和甚高頻的空氣接口以及通訊的協定。例如:Class 0,Class 1,UHF Gen2。
3.Ubiquitous ID 日本的組織,定義了UID編碼結構和通信管理協定。
在將來,超高頻的產品會得到大量的套用。例如WalMart,Tesco,美國國防部和麥德龍超市都會在它們的供應鏈上套用RFID技術。
有源RFID技術(任意頻段,只要通電均為有源,常用的為433M,2.4G和5.8G)
有源RFID具備低發射功率、通信距離長、傳輸數據量大,可靠性高和兼容性好等特點,與無源RFID相比,在技術上的優勢非常明顯。被廣泛地套用到公路收費、港口貨運管理等套用中。
射頻識別作為一種新興的自動識別技術,在中國擁有巨大的發展潛力。
結合
MES精益製造管理系統又稱APS+MES系統(高級排產計畫系統+製造執行系統),是根據不同行業的製造流程,可選擇性地集合系統管理軟體和人機界面設備(PLC觸控螢幕)、LED生產看板、LCD看板、PDA智慧型手持終端、工業平板電腦、條碼採集器、感測器、I/O、DCS、RFID、工業AP、WIFI等多類硬體的綜合智慧型一體化系統。它由一組共享數據的程式,它能控制物料、倉庫、設備、人員、品質、工藝、異常、流程指令和其他設施等工廠資源以提高生產效率。套用範圍:製造型企業。
使用RFID技術後指標可達:生產周期縮短35%;數據輸入時間縮短36%;在制品減少32%;文書工作減少90%;交貨期縮短22%;不合格產品降低22%;文書丟失減少95%;信息的反饋效率提升3860倍。
RFID數據的用途
資產管理程式從標籤中收集位置信息,生成包含報告、警報和其他信息的完整的伺服器分布圖。安全方面的改善非常明顯:標識所有物理設備的活動狀況後,數據中心內的未授權訪問和篡改將無所遁形。
數據中心資產跟蹤可以對合規性或服務級別提供保障。例如,IT經理可以追蹤特定地理區域內的伺服器上運行的工作負載情況。RFID不再需要費時且容易出錯的序列號和服務標籤號碼檢查操作,可以自動完成IT資產清數據的採集和匯總。
活躍RFID標籤可以用無線的方式報告伺服器周圍環境和能源情況,包括外殼是否打開、溫度、濕度、流量和功耗。
DCIM平台則整合資產和環境報告,提供當前數據中心的活動概覽,幫助IT團隊對未來系統利用率和資源增長作出規劃。
套用實例
射頻門禁
門禁系統套用射頻識別技術,可以實現持有效電子標籤的車不停車,方便通行又節約時間,提高路口的通行效率,更重要的是可以對小區或停車場的車輛出入進行實時的監控,準確驗證出人車輛和車主身份,維護區域治安,使小區或停車場的安防管理更加人性化、信息化、智慧型化、高效化。
電子溯源
溯源技術大致有三種:一種是RFID無線射頻技術,在產品包裝上加貼一個帶晶片的標識,產品進出倉庫和運輸就可以自動採集和讀取相關的信息,產品的流向都可以記錄在晶片上;一種是二維碼,消費者只需要通過帶攝像頭的手機拍攝二維碼,就能查詢到產品的相關信息,查詢的記錄都會保留在系統內,一旦產品需要召回就可以直接傳送簡訊給消費者,實現精準召回;還有一種是條碼加上產品批次信息(如生產日期、生產時間、批號等),採用這種方式生產企業基本不增加生產成本。
電子溯源系統可以實現所有批次產品從原料到成品、從成品到原料100%的雙向追溯功能。這個系統最大的特色功能就是數據的安全性,每個人工輸入的環節均被軟體實時備份。
食品溯源
採用rfid技術進行食品藥品的溯源在一些城市已經開始試點,包括寧波,廣州,上海等地,食品藥品的溯源主要解決來食品來路的跟蹤問題,如果發現了有問題的產品,可以簡單的追溯,直到找到問題的根源。
產品防偽
RFID技術經歷幾十年的發展套用,技術本身已經非常成熟,在我們日常生活中隨處可見,套用於防偽實際就是在普通的商品上加一個RFID電子標籤,標籤本身相當於一個商品的身份證,伴隨商品生產、流通、使用各個環節,在各個環節記錄商品各項信息。標籤本身具有以下特點:
•唯一性
每個標籤具有唯一的標識信息,在生產過程中將標籤與商品信息綁定,在後續流通、使用過程中標籤都唯一代表了所對應的那一件商品。
•高安全性
電子標籤具有可靠的安全加密機制,正因為如此現今的我國第二代居民身份證和後續的銀行卡都採用這種技術。
•易驗證性
不管是在售前、售中、售後只要用戶想驗證時都可以採用非常簡單的方式對其進行驗證。隨著NFC手機的普及,用戶自身的手機將是最簡單、可靠的驗真設備。
•保存周期長
一般的標籤保存時間都可以達到幾年、十幾年、甚至幾十年,這樣的保存周期對於絕大部分產品都已足夠。
為了考慮信息的安全性,RFID在防偽上的套用一般採用13.56M頻段標籤,RFID標籤配合一個統一的分散式平台,這就構成了一套全過程的商品防偽體系。
RFID防偽雖然優點很多,但是也存在明顯的劣勢,其中最重要的是成本問題,成本問題主要體現在標籤成本和整套防偽體系的構建成本,標籤成本一般在1塊多錢,對於普通廉價商品來說想要使用RFID防偽還不太現實,另外整套防偽體系的構建成本也比較高,並不是一般企業可以花得起這個錢去實現並推廣出去,對於規模不大的企業來說比較適合直接使用第三方的RFID防偽平台。
博物館
(美國)加州技術創新博物館正使用RFID技術來拓展和增強參觀者的參觀體驗。他們給前來參觀的訪問者每人一個RFID標籤,使其能夠在今後其個人網頁上瀏覽此項展會的相關信息;這種標籤還可用來確定博物館的參觀者所訪問的目錄列表中的語言類別。
或許在未來的某天,美國的技術創新博物館將會開發出一種展示品,用來探測RFID技術對於整個世界的影響。但是,位於加州的該博物館正使用RFID技術來拓展和增強參觀者的參觀體驗。該博物館成立於1990年。自成立以來,就成為了矽谷有名又受歡迎的參觀地,並吸引了很多家庭和科技愛好者前來參觀訪問。每年大約能接待40萬參觀者。從參觀者所做出的積極良好的反應看來,使用RFID標籤是成功的。
博物館對於那些對人類科學、生命科學及交流等做出貢獻的科學技術將會進行永久性的展列,並將對矽谷的革新者等所做出的業績進行詳細的展示。一個名為"Genetics: Technology With a Twist"的生命科學展會於2004年3月舉行,在此會上,該博物館展示了使用RFID 標籤的方案,即給前來參觀的訪問者每人一個RFID標籤,使其能夠在今後其個人網頁上瀏覽採集此項展會的相關信息。
由於其他參觀者的影響以及時間限制等問題,參觀者並不能夠像其所期望的能夠很好的了解和學習較多的與展示相關的知識。通過使用RFID標籤來自動的創造出個人化的信息網頁,參觀者便可以選擇在其方便的時候在網頁上查詢某個展示議題的相關資料,或者找尋博物館中的相關資料文獻。
在參觀結束之後,參觀者還可以在學校或家中通過網路訪問網站並鍵入其標籤上一個16位長的ID號碼並登入。這樣他們就可以訪問其獨有的個人網頁了。很多家美國及其它國家的博物館都打算在卡片或徽章的同一端上使用RFID技術。至少丹麥的一家自然歷史博物館以PDA的形式將識讀器交到前來參觀者手中,並將標籤與展示內容結合起來。但是據技術創新博物館的副館長Greg Brown所知,其博物館是第一家使用RFID技術腕圈的博物館。
世博會
在上海舉行的會展數量以每年20%的速度遞增。上海市政府一直在積極探索如何套用新技術提升組會能力,更好地展示上海城市形象。RFID 在大型會展中套用已經得到驗證,2005年愛知世博會的門票系統就採用了RFID 技術,做到了大批參觀者的快速入場。2006 年世界盃主辦方也採用了嵌入RFID 晶片的門票,起到了防偽的作用。這引起了大型會展的主辦方的關注。在2008 年的北京奧運會上,RFID 技術已得到了廣泛套用。
2010 年世博會在上海舉辦,對主辦者、參展者、參觀者、志願者等各類人群有大量的信息服務需求,包括人流疏導、交通管理、信息查詢等,RFID 系統正是滿足這些需求的有效手段之一。世博會的主辦者關心門票的防偽。參展者比較關心究竟有哪些參觀者參觀過自己的展台,關心內容和產品是什麼以及參觀者的個人信息。參觀者想迅速獲得自己所要的信息,找到所關心的展示內容。
使用範圍
防盜電子標籤已經被廣泛的運用到了很多方面,譬如:醫療、圖書館、商場等等,但是對珠一些奢侈品來說,還是相對比較陌生的,因為即使有一小部分在某些珠寶類商品做了相關的防盜電子標籤,都只不過是極大地明顯提升珠寶企業工作效率,譬如:盤點、點倉,出入庫,以及降低失竊率而已,對購買珠寶的持有者不是作用特別大。需要的是在此基礎上增加珠寶被購買後還能繼續的有跟蹤定位功能,這樣不僅能讓顧客以後都能放心的佩戴珠寶,即使不小心丟了也可以在第一時間定位到珠寶的信息。這樣不僅讓顧客有充分的安全感也能刺激更多有能力購買奢侈品的人下決心購買這些奢侈品。
這類電子標籤不僅僅可以用在珠寶中,相信在不遠的將來,這樣一款升級版的電子標籤將會應運而生並且被廣泛的運用到生活當中。
石油石化、國家電網、物流、服裝等領域都可以使用RFID電子標籤,只要是有價值的物品都可以用RFID電子標籤進行監管,哪怕是私人物品的運輸。這裡迎接的不僅僅是一個低成本的智慧型防盜產品,而且是一個可以套用於信息化實時管理的物聯網時代。
市場發展
物聯網已被確定為中國戰略性新興產業之一,《物聯網“十二五”發展規劃》的出台,無疑給正在發展的中國物聯網又吹來一股強勁的東風,而RFID技術作為物聯網發展的最關鍵技術,其套用市場必將隨著物聯網的發展而擴大。
RFID巨大的市場空間即將打開,而一個企業成功的關鍵就在於,是否能夠在需求尚未形成之時就牢牢的鎖定並捕捉到它。伴隨行業的發展,業內的競爭不斷加劇,國內優秀的RFID企業愈來愈重視對行業市場的研究,特別是對行業發展環境和產品購買者的深入研究。
據調查數據顯示,到2010年,全球RFID標籤的生產數量將達到330億,是2005年13億產量的25倍以上,RFID在未來幾年的套用會隨著產業不同而有很大差異。從1991年至今,已經有超過15000萬台汽車在使用RFID標籤。而根據分析師的預測,未來RFID將主要套用在供應鏈管理等物流領域,而這個市場將成為RFID市場的重頭戲。但如果在套用上能夠採取有效措施,實現RFID標籤的量產化,RFID標籤的價格將會迅速下跌,套用普及也將指日可待。
超高頻技術不完善,制約套用發展
在無源超高頻電子標籤技術上還存在著系統集成穩定性差、超高頻標籤性能本身有一些物理缺陷等許多技術方面不完善的問題。
在系統集成方面,現階段中國十分缺乏專業、高水平的超高頻系統集成公司,整體而言無源超高頻電子標籤套用解決方案還不夠成熟。這種現狀便造成套用系統的穩定性不高,常會出現“大毛病沒有,小毛病不斷”的現象,進而影響了終端用戶採用超高頻套用方案的信心。
從超高頻標籤產品本身而言,存在著標籤讀寫性能穩定性不高、在複雜環境下漏讀或讀取準確率低等諸多問題。
二、超高頻標準不統一,制約產業發展
無源超高頻電子標籤在國內尚無形成統一的標準,國際上制定的ISO18000-6C/EPCClass1Gen2協定,由於涉及多項專利,所以很難把它作為國家標準來頒布和實施,國內超高頻市場上相關的標準及檢測體系實際上是處於缺位狀態。在沒有統一標準的環境下,十分制約產業和套用的發展!
三、超高頻成本瓶頸,制約市場發展
儘管近兩年來,無源超高頻電子標籤價格下降很快,但是從RFID晶片以及包含讀寫器、電子標籤、中間件、系統維護等整體成本而言,超高頻RFID系統價格依然偏高,而項目成本是套用超高頻RFID系統最終用戶權衡項目投資收益的重要指標。所以,超高頻系統的成本瓶頸,也是制約中國超高頻市場發展的重要因素。
2010年以來,由於經濟形勢的好轉和物聯網產業發展等利好因素推動,全球RFID市場也持續升溫,並呈現持續上升趨勢,預計2012年,市場規模將達到200多億美元。與此同時,RFID的套用領域越來越多,人們對RFID產業發展的期待也越來越高。RFID技術正處於迅速成熟的時期,許多國家都將RFID作為一項重要產業予以積極推動。
總之,中國無源超高頻市場還處於發展的初期,核心技術急需突破,商業模式有待創新和完善,產業鏈需要進一步發展和壯大,只有核心問題得到有效解決,才能夠真正迎來RFID無源超高頻市場發展。
RFID的套用——發現服務
發現服務主要是指將RFID信息存儲到一個輕量級的資料庫中,便於用戶使用RFID編號進行查詢,用於物聯網的形成。