所有關(guān)于射頻識(shí)別(RFID)的大肆宣傳，尤其那些關(guān)于零售供應(yīng)鏈巨大增長(zhǎng)的預(yù)言似乎已經(jīng)慢慢冷卻。雖然它經(jīng)過(guò)了20多年的發(fā)展，并得到了工業(yè)聯(lián)盟EPCglobal的支持，但是電子產(chǎn)品代碼(EPC)RFID標(biāo)簽仍然有待成為下一波發(fā)展重點(diǎn)。  

雖然面向供應(yīng)鏈標(biāo)簽的EPCglobal Gen 2標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)步伐比眾多分析家預(yù)言的要慢很多，但是該過(guò)程確實(shí)在繼續(xù)前進(jìn)。不久以后，RFID集裝箱和托臺(tái)貼標(biāo)將融入很多其它已實(shí)現(xiàn)的RFID應(yīng)用中(從收費(fèi)應(yīng)答器到動(dòng)物標(biāo)簽)，這些應(yīng)用可在視線范圍之外對(duì)日常用品進(jìn)行跟蹤和識(shí)別并連接起物質(zhì)世界與IT領(lǐng)域。盡管進(jìn)展緩慢，但是在Gen 2大肆宣傳的背后存在著一定發(fā)展?jié)摿Α＿@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將主要零售商(如Target和Wal-Mart)的跟蹤需求和消費(fèi)品生廠商的產(chǎn)品包裝進(jìn)行了統(tǒng)一。更重要的是，EPC是推動(dòng)RFID超越傳統(tǒng)封閉模式的首個(gè)重要?jiǎng)恿Γ和ǔ＃到y(tǒng)的所有組成部分來(lái)自同一個(gè)供應(yīng)商，或者至少這些組成部分恰好面向一個(gè)給定應(yīng)用。雖然這種閉環(huán)式系統(tǒng)運(yùn)作良好，但是在電子設(shè)計(jì)者的工具箱中，系統(tǒng)的所有組成部分并不相關(guān)(除了直接設(shè)計(jì)RFID系統(tǒng)的工程師)。現(xiàn)在，這種模式開始改變了。  

通過(guò)將開放標(biāo)準(zhǔn)和低成本讀卡機(jī)及貼標(biāo)商品的潛在普遍性進(jìn)行結(jié)合，RFID正在從專有應(yīng)用轉(zhuǎn)向更加多變的前景。讀卡器和標(biāo)簽將內(nèi)置在移動(dòng)電話、手提電腦和其他電子設(shè)備中。作為一個(gè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者，不久你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)RFID成為你下一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一部分。  

配對(duì)  

對(duì)這些應(yīng)用新浪潮的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)是將RFID用于“配對(duì)”或者自動(dòng)識(shí)別需要連接的事物。這些事物包括建立通信的電子外圍器件或者需要正確匹配或控制的易損耗部件。  

Swatch Group旗下的半導(dǎo)體公司EM Microelectronic，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多通過(guò)RFID邏輯綁定物理對(duì)象的項(xiàng)目。其中一個(gè)例子是對(duì)帶有可替換部分的電子設(shè)備(如電動(dòng)牙刷頭)進(jìn)行“智能重裝”。另一個(gè)例子是與打印機(jī)通訊傳送的噴墨打印機(jī)墨盒，它可以相應(yīng)調(diào)整墨盒的功能。  

EM主席Mougahed Darwish表示，在配對(duì)應(yīng)用中，一個(gè)電子設(shè)備集成了一個(gè)RFID讀卡芯片，對(duì)應(yīng)的可用或可重裝部分集成一個(gè)信號(hào)收發(fā)芯片。收發(fā)器被用作一個(gè)可配置的EEPROM，而主設(shè)備可以根據(jù)所傳輸?shù)膮?shù)調(diào)整自身行為。  

根據(jù)TI高頻讀卡器產(chǎn)品經(jīng)理Johnsy Varghese的觀點(diǎn)，工作在13.56MHz的最新RFID讀卡器IC所具有的小型化、低功耗和新功能使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能更容易地開發(fā)嵌入式RFID應(yīng)用。  

最新的RF芯片具有更多功能，比如一個(gè)集成模擬前端、編碼器/解碼器、濾波器、穩(wěn)壓器、可變?cè)鲆嬖O(shè)置、自動(dòng)增益控制(AGC)及外部電路可用輸出電源和時(shí)鐘。這些特點(diǎn)降低了整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜度，減少了材料清單(BOM)和對(duì)額外軟件的需求。此外，約為25美分硬幣大小的小型RF芯片封裝可簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而擴(kuò)展了嵌入式RFID產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。  

新創(chuàng)公司SkyeTek致力于開發(fā)可以與任何供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)簽協(xié)作的低成本嵌入式標(biāo)簽讀卡器。SkyeTek已推出tagnostic讀寫器，該公司CEO Rob Balgley指出，RFID讀卡器過(guò)去是針對(duì)指定市場(chǎng)(如供應(yīng)鏈)而設(shè)計(jì)，并且它們一直都比較復(fù)雜和昂貴。  

SkyeTek的目標(biāo)是一個(gè)通用RFID結(jié)構(gòu)，圍繞頻率協(xié)議和標(biāo)簽選擇建立一個(gè)公用性。Balgley說(shuō)：“我們的產(chǎn)品使得某些設(shè)計(jì)者能夠容易地確定不同的設(shè)計(jì)方案。他們不需要鎖定在一個(gè)特定頻率或者一個(gè)特定協(xié)議或者甚至一個(gè)特定標(biāo)簽，因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品非常抵制這三種局限性。”  

該公司HF和UHF產(chǎn)品具有相同的機(jī)械、電子和軟件接口，甚至相同的管腳輸出。在最后時(shí)刻，設(shè)計(jì)者可以決定對(duì)HF和UHF的選擇。他說(shuō)：“或者，如果你得到整個(gè)系列產(chǎn)品且打算朝2個(gè)方向進(jìn)行，可以簡(jiǎn)化你的目錄和庫(kù)存。”(圖1)  


  
SkyeTek的目標(biāo)是開發(fā)最廉價(jià)的硬件平臺(tái)，該平臺(tái)具有功能和性能極其強(qiáng)大的軟件。當(dāng)針對(duì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)RFID時(shí)，Balgley指出：保證較低的BOM成本非常重要。他說(shuō)：“我們不希望設(shè)計(jì)者的材料清單中羅列很多昂貴部件、高端放大器和類似循環(huán)器的部分，這些一共可能達(dá)到100到200美元。”  

M9 UHF SkyeModule采用一個(gè)低成本手機(jī)部件。UHF板成本為200美元，Balgley表示這個(gè)價(jià)格比其他競(jìng)爭(zhēng)模塊要低50%，同時(shí)能以每秒20到30個(gè)標(biāo)簽的速度提供3米讀取范圍。SkyeTek的模塊已獲得牌照，這使得它的價(jià)格更低并增強(qiáng)了集成度。  

嵌入RFID技術(shù)的簡(jiǎn)化開辟了新的市場(chǎng)，SkyeTek預(yù)測(cè)，諸如目錄清單管理和訪問(wèn)控制等傳統(tǒng)RFID應(yīng)用將匯聚于一個(gè)市場(chǎng)。Balgley說(shuō)：“對(duì)于RFID的應(yīng)用將不再如此獨(dú)立和不統(tǒng)一。當(dāng)存在一個(gè)巨大市場(chǎng)時(shí)，在能夠衡量收入和創(chuàng)新性方面市場(chǎng)情況將變得很有趣。” 

個(gè)性化和配對(duì)  

SkyeTek發(fā)現(xiàn)了在利用RFID實(shí)現(xiàn)個(gè)性化方面的巨大市場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)器材生產(chǎn)商Brunswick，計(jì)劃采用這個(gè)技術(shù)來(lái)自動(dòng)完成踏步機(jī)和跑步機(jī)的配置。通過(guò)將標(biāo)簽內(nèi)置在健身俱樂(lè)部會(huì)員卡內(nèi)，俱樂(lè)部可自動(dòng)讀取或記錄會(huì)員的鍛煉歷史紀(jì)錄，從而節(jié)省了員工的時(shí)間，否則需要浪費(fèi)時(shí)間對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。  

RFID使物質(zhì)世界和IT服務(wù)成為一個(gè)整體，并將最終融合互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。嵌入在辦公設(shè)備(如會(huì)議電話或者復(fù)印機(jī))中的RFID讀卡器可以輕松地自動(dòng)生成部門列表。Sirit公司出售了2500個(gè)Infinity Micro模塊給AirGATE，用于集成到RFID電話系統(tǒng)中。某個(gè)電話OEM正在將這個(gè)系統(tǒng)加入到全國(guó)范圍內(nèi)拘留所的電話中。犯人會(huì)帶上RFID表帶以識(shí)別使用監(jiān)獄內(nèi)對(duì)方付費(fèi)電話的人。  

其他RFID開發(fā)商正在申請(qǐng)技術(shù)許可階段。在有源RFID領(lǐng)域，Savi Technology通過(guò)ISO 18000-7有源RFID空中協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)開放其技術(shù)，在航運(yùn)集裝箱安全性的應(yīng)用中工作頻率為433.92MHz。  

Savi公司CEO Bob Kramer說(shuō)：“廣泛參與許可程序是有源RFID市場(chǎng)成熟的標(biāo)志，也是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化將繼續(xù)推進(jìn)這個(gè)市場(chǎng)的肯定”。他指出標(biāo)準(zhǔn)有助于為基于RFID的電子封條和集裝箱安全設(shè)備的互操作性確立一個(gè)基準(zhǔn)。  

NFC近在眼前  

配對(duì)對(duì)于近場(chǎng)通信(NFC)也非常關(guān)鍵。NFC提供了一個(gè)雙向、短距離通信協(xié)議。基于NFC的設(shè)備可以作為一個(gè)RFID標(biāo)簽或者讀卡器，這取決于具體應(yīng)用。  

在去年11月NFC被選作Wi-Fi設(shè)備的連接方案。為利用NFC建立Wi-Fi通信，兩個(gè)設(shè)備僅需置于相近位置。NFC處理配對(duì)過(guò)程，在兩者之間建立通信協(xié)議。  

NXP半導(dǎo)體美國(guó)區(qū)域市場(chǎng)總監(jiān)Manuel Albers表示，首批Wi-Fi和NFC的聯(lián)合設(shè)備應(yīng)該會(huì)在今年下半年投放市場(chǎng)。例如，Sirit已經(jīng)演示了一個(gè)集成NFC功能的USB dongle，可以更方便地完成Wi-Fi設(shè)置，很多客戶馬上就從這個(gè)功能獲得某些幫助。  

“無(wú)線路由器的返修率高達(dá)70%，這僅僅是因?yàn)橛脩艉茈y對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化設(shè)置”，Albers指出，“通過(guò)集成NFC功能或至少加入一個(gè)USB fob以便于自動(dòng)設(shè)置，可以降低返修率。”  

無(wú)線USB、藍(lán)牙和超寬帶(UWB)標(biāo)準(zhǔn)組正在考慮其它NFC“配對(duì)”方案。Albers認(rèn)為：“這些應(yīng)用都是NXP在2002年與Sony聯(lián)合創(chuàng)建NFC時(shí)沒有考慮過(guò)的。”  

微軟已加入NFC論壇組織，期望確保Microsoft Windows平臺(tái)中驅(qū)動(dòng)的兼容性和對(duì)NFC的支持。“微軟有很多關(guān)于如何應(yīng)用NFC的好主意，目前正在保密協(xié)議(NDA)下對(duì)這些想法進(jìn)行討論”，Albers補(bǔ)充道。  

手機(jī)仍然是NFC市場(chǎng)的焦點(diǎn)所在。Albers說(shuō)：“一旦你完成了NFC電話的重要部署，就得到一個(gè)廉價(jià)讀卡器的主要基礎(chǔ)設(shè)施。只要將NFC加入移動(dòng)電話中，便擁有一個(gè)RFID讀卡器。”  

他還指出，NFC電話符合RFID標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于無(wú)連接智能卡付款設(shè)施是ISO 14443；對(duì)于目標(biāo)識(shí)別和目標(biāo)跟蹤為ISO 15693(用于實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方面)和ISO 18000(用于供應(yīng)鏈的應(yīng)用方面)。目前正在使用一個(gè)預(yù)案以協(xié)調(diào)EPC Gen 2標(biāo)準(zhǔn)和用于UHF(Gen 2)及HF 13.56頻段的ISO 18000(圖2)。  

Albers說(shuō)：“通過(guò)這一處理，你的產(chǎn)品符合已部署的標(biāo)準(zhǔn)，并且可以合并運(yùn)輸和付費(fèi)過(guò)程，也可以在供貨鏈中讀取附在目標(biāo)或者商品上的標(biāo)簽。隨著NFC功能集成到移動(dòng)電話中，你可以獲得很便宜的讀卡器。”用戶可以通過(guò)一個(gè)安全數(shù)字(SD)卡插槽將NFC功能加入到現(xiàn)有電話中，從而獲得類似具有無(wú)線接口的Palm設(shè)備的智能電話。  

電話中的RFID  

IDTechEx預(yù)計(jì)在2010年RFID電話將增長(zhǎng)到3千萬(wàn)，2015年將增長(zhǎng)到6千萬(wàn)(圖3)。韓國(guó)LG的Active Tagging Group表示，他們的目標(biāo)是到2010年能賣出10億個(gè)有源標(biāo)簽。  


IDTechEx還預(yù)測(cè)，和其他無(wú)線技術(shù)結(jié)合的RFID應(yīng)用也將增長(zhǎng)。RFID可以和GPS或者GSM結(jié)合以定位人或者事物。RFID標(biāo)簽可以掛在現(xiàn)有的藍(lán)牙、Wi-Fi或者雙向無(wú)線通信設(shè)備上。應(yīng)用實(shí)例包括Radianse將有源RFID與藍(lán)牙結(jié)合用于對(duì)醫(yī)院護(hù)士進(jìn)行定位，以及當(dāng)社會(huì)工作人員受到威脅時(shí)Connexion2使用GSM和警察聯(lián)系。  

作者：Mark David