RFID在務(wù)實(shí)中演進(jìn)
盡管RFID并未如媒體熱炒的那樣迅速普及,但在芯片、讀寫器、天線、標(biāo)簽封裝、服務(wù)軟件等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)上都取得了扎實(shí)的進(jìn)展,產(chǎn)品也進(jìn)一步向小型化、實(shí)用化、低成本、規(guī)模化方向發(fā)展, RFID應(yīng)用正在無(wú)聲無(wú)息地成長(zhǎng)。

射頻識(shí)別(RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),并通過(guò)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)使得物品跟蹤和信息共享可以在更大范圍乃至全球范圍進(jìn)行。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,RFID技術(shù)在芯片、讀寫器、天線、標(biāo)簽封裝、服務(wù)軟件等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)上都取得了扎實(shí)的進(jìn)展,RFID產(chǎn)品進(jìn)一步向小型化、實(shí)用化、低成本、規(guī)模化等方向發(fā)展。
超高頻RFID芯片集成度提高
超高頻RFID芯片集成度正在提高,在讀寫距離、存儲(chǔ)容量、成本、工藝等方面均有提升,面向特殊用途的芯片、與傳感器集成的芯片、讀寫器集成芯片已走向市場(chǎng)。一些國(guó)際知名芯片公司(如美國(guó)德州儀器、德國(guó)西門子等)從技術(shù)方面加大新型RFID芯片的研發(fā)力度,不斷更新原有產(chǎn)品和技術(shù)儲(chǔ)備,豐富了產(chǎn)品線,也滿足了用戶的多樣性需求; 日本富士通推出了專門用于衣物的柔性標(biāo)簽,RFID印刷標(biāo)簽FPcode還在2007年獲得UID中心認(rèn)證; 三星電子研制成功手機(jī)RFID芯片,可以方便地植入到PDA或手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備里。
新一代標(biāo)簽蓬勃發(fā)展
去年EPC G2標(biāo)簽的大量面市,迅速地推動(dòng)和占領(lǐng)了RFID應(yīng)用市場(chǎng)。此外,面向特殊應(yīng)用的電子標(biāo)簽也紛紛面世。比如大容量的UHF無(wú)源電子標(biāo)簽可以滿足生產(chǎn)和流通過(guò)程中的大量信息錄入,具有較大的市場(chǎng)前景。日本富士通基于其獨(dú)有的FRAM(鐵電存儲(chǔ)器)技術(shù)在存取速度和容量上的優(yōu)勢(shì),開發(fā)出世界上首枚 64KByte大容量RFID電子標(biāo)簽,并成功應(yīng)用于航空應(yīng)用。通過(guò)使用該電子標(biāo)簽,可以對(duì)跨國(guó)家、跨企業(yè)流動(dòng)的大量的飛機(jī)零部件及安裝信息進(jìn)行跟蹤管理。
此外,美國(guó)醫(yī)療指導(dǎo)協(xié)會(huì)(AMDA)也在開展一項(xiàng)研究,測(cè)試VeriChip公司的可植入人體的玻璃標(biāo)簽,完善對(duì)病人的照護(hù)。為了降低電子標(biāo)簽成本,RFID標(biāo)簽設(shè)計(jì)及制作工藝也一直在尋找新的途徑,如近年來(lái)開始研究的一種有機(jī)RFID標(biāo)簽技術(shù),預(yù)期有望將RFID標(biāo)簽成本降低10倍。2007年德國(guó)有機(jī)電子大會(huì)(OEC-07)宣布其已經(jīng)成功地在其大會(huì)票證上采用了PolyIC公司的印刷式有機(jī) RFID標(biāo)簽。
讀寫器功能增強(qiáng)
2007年超高頻RFID 讀寫器向低功耗、低成本、一體化、模塊化的方向發(fā)展。如基于軟件無(wú)線電技術(shù)開發(fā)的支持多協(xié)議、多頻率的讀寫器與針對(duì)我國(guó)840MHz~845MHz頻段開發(fā)的中國(guó)版UHF讀寫器已經(jīng)面世。各廠家還推出了功能進(jìn)一步增強(qiáng)的讀寫器小型設(shè)備和手持設(shè)備,集成了條碼掃描功能、嵌入式中間件,還增強(qiáng)了同其他基礎(chǔ)設(shè)施的兼容性等。在產(chǎn)品性能上,無(wú)論是設(shè)備可靠性,還是有效讀/寫率,都有了進(jìn)一步提高,一些工業(yè)級(jí)讀寫器已能在非常苛刻的惡劣環(huán)境中使用。最重要的也是使用者最為關(guān)心的是,隨著超高頻讀寫器集成芯片的推出,讀寫器價(jià)格將逐步降低到現(xiàn)有水平的一半甚至更低。
Intel 公司于去年3月推出了Gen2讀寫器芯片R1000,其高度集成化、成本低、體積小、功耗低,能同時(shí)支持從短距離的手持讀寫器到遠(yuǎn)距離的門禁式讀寫器等廣泛的應(yīng)用。這個(gè)芯片的問(wèn)世將大幅降低讀寫器開發(fā)的門檻和成本。基于這款讀寫器芯片來(lái)開發(fā)各種超高頻讀寫器產(chǎn)品,預(yù)計(jì)將對(duì)國(guó)內(nèi)讀寫器市場(chǎng)產(chǎn)生較大影響。目前已有一些國(guó)內(nèi)廠家瞄準(zhǔn)這一商機(jī),推出了利用該款讀寫器芯片開發(fā)的讀寫器產(chǎn)品,如深圳先施和綿陽(yáng)九洲。

攜手移動(dòng)通信
RFID技術(shù)與移動(dòng)通信領(lǐng)域的結(jié)合更加緊密,這也將成為RFID業(yè)務(wù)應(yīng)用的下一個(gè)亮點(diǎn)。近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù)是對(duì)非接觸技術(shù)與近距無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的發(fā)展
與創(chuàng)新,該技術(shù)的發(fā)展將使手機(jī)成為一種安全、便捷、快速、普適的移動(dòng)支付、移動(dòng)驗(yàn)證和票務(wù)工具。
2007 年意法半導(dǎo)體宣布成功在單一的芯片上實(shí)現(xiàn)了近場(chǎng)通信的讀取、處理和存儲(chǔ)功能。該公司推出的ST21NFCA系統(tǒng)芯片,擁有標(biāo)準(zhǔn)的NFC讀取功能,芯片可同時(shí)作為讀寫器和標(biāo)簽,可用于手機(jī)或其他設(shè)備的集成。2007年,諾基亞還推出了全球第一款全面集成NFC技術(shù)的商業(yè)手機(jī)6131iNFC,并啟動(dòng)了全球首例集成了公交卡的NFC手機(jī)應(yīng)用。2007年11月27日,日本推出首款全球通用的NFC手機(jī),該手機(jī)可在全球所有PayPass受理點(diǎn)進(jìn)行手機(jī)支付。 PayPass手機(jī)支付環(huán)境測(cè)試將在今年第2季度展開。
新印制方法降低成本
電子標(biāo)簽正向輕、薄、小的方向發(fā)展,對(duì)標(biāo)簽制作提出了更高要求,電子標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片之間必須有足夠好的匹配。采用印刷的方式來(lái)制作導(dǎo)電天線,可以降低 RFID標(biāo)簽制作成本,成為近年來(lái)的熱點(diǎn)技術(shù),并已取得一定突破。包裝材料制造商Pliant與RFID技術(shù)提供商PowerID合作開發(fā)了一種 RFID伸縮膜,可用于快速判斷貨品是否被動(dòng)過(guò)手腳或損壞過(guò)。伸縮膜也稱包裝膜,通常被用來(lái)將一系列小貨箱包裹起來(lái),形成一個(gè)統(tǒng)一的、較大的裝載包,如貨盤。RFID伸縮膜原型于2007年1月推出,預(yù)計(jì)于2008年第二季度正式上市。在封裝設(shè)備方面,提高封裝設(shè)備柔性成為技術(shù)趨勢(shì),使封裝生產(chǎn)線能更好地適應(yīng)多種標(biāo)簽產(chǎn)品的封裝。
為了更廣泛地推廣、應(yīng)用RFID標(biāo)簽,一些新的RFID標(biāo)簽印刷技術(shù)及器材被不斷開發(fā)出來(lái),如使用導(dǎo)電油墨(conductive-ink)來(lái)印刷RFID標(biāo)簽天線。印刷天線目前最有效的做法是采用絲網(wǎng)印刷的方式,為達(dá)到一定的印刷精度,印刷出來(lái)的導(dǎo)線和電路元件必須符合電路的要求,導(dǎo)線不能印得太寬,印刷厚度要非常均勻。近年來(lái),除了采用絲網(wǎng)印刷方式,導(dǎo)電油墨印刷還擴(kuò)展到膠印、柔性版印刷、凹印等更新的技術(shù),這樣可以大大提高標(biāo)簽的制作效率,有效降低制作成本。2007年韓國(guó)開發(fā)了使用噴墨打印制造工藝生產(chǎn)的RFID電子標(biāo)簽,與原先制造成本相比下降了十分之一,每個(gè)標(biāo)簽的價(jià)格降至4美分左右(約合0.3元人民幣)。目前市場(chǎng)上多數(shù)使用網(wǎng)印電子標(biāo)簽和蝕刻天線,圖文電鍍工藝生產(chǎn)超高頻電子標(biāo)簽天線是最近剛出現(xiàn)的生產(chǎn)技術(shù),值得進(jìn)一步關(guān)注。
RFID中間件有新突破
RFID 中間件作為溝通硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的橋梁,成為RFID應(yīng)用中一項(xiàng)極為重要的核心技術(shù)。中間件的架構(gòu)設(shè)計(jì)向著以面向服務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)的趨勢(shì)發(fā)展,為使用者提供靈活擴(kuò)展的框架,支持組件升級(jí)和快速集成新的RFID讀寫器。中間件的構(gòu)件化、兼容性、擴(kuò)展性逐步增強(qiáng),適用于中小企業(yè)的RFID應(yīng)用推出的輕量級(jí)、低成本中間件和可重構(gòu)中間件可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求靈活地配置中間件功能,為企業(yè)提供更彈性靈活的服務(wù)。
一些國(guó)際知名的軟件廠商紛紛在其現(xiàn)有產(chǎn)品上增加RFID模塊,支持RFID應(yīng)用。企業(yè)只需在其原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),就可以快速利用RFID技術(shù)來(lái)加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理的透明度。微軟公司在2007年9月正式發(fā)布了新一代的BizTalk企業(yè)級(jí)產(chǎn)品—BizTalk Server 2006 R2。它與其他微軟產(chǎn)品能夠無(wú)縫結(jié)合,可方便地將RFID集成到企業(yè)已有的基于微軟產(chǎn)品的應(yīng)用系統(tǒng)中。2007年7月,西門子推出新型RFID中間件 SIMATIC RF-MANAGER,可為西門子超高頻RFID讀寫器系列產(chǎn)品SIMATIC RF600 提供從標(biāo)簽數(shù)據(jù)采集層到企業(yè)應(yīng)用層(ERP 和MES)的一體化軟件解決方案,使讀寫器的管理更加快捷簡(jiǎn)單。

信息化網(wǎng)絡(luò)體系逐漸完善
通過(guò)構(gòu)建RFID信息網(wǎng)絡(luò)體系,可以使RFID信息在信息系統(tǒng)內(nèi)部使用,進(jìn)而通過(guò)信息系統(tǒng)與社會(huì)的其他環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的交流與控制。國(guó)際上, EPC global提出了物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),日本UID Center提出了泛在計(jì)算體系,我國(guó)和其他一些國(guó)家也在研究相應(yīng)的RFID信息基礎(chǔ)設(shè)施(我國(guó)稱之為RFID公共服務(wù)體系)。這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及它們之間的接口標(biāo)準(zhǔn)成為目前RFID全球應(yīng)用急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
2007年EPCglobal對(duì)其技術(shù)體系進(jìn)行了完善,4月正式發(fā)布了EPC信息服務(wù)(EPCIS)標(biāo)準(zhǔn)。EPCIS通過(guò)一套標(biāo)準(zhǔn)的接口,為產(chǎn)品和服務(wù)生命周期的每個(gè)階段提供可靠、安全的數(shù)據(jù)交換,幫助EPC技術(shù)的用戶在貿(mào)易伙伴間的信息共享。9月EPCglobal通過(guò)了其體系架構(gòu)的最終版The EPCglobal Architecture Framework (Final Version 1.2)。隨著RFID技術(shù)的應(yīng)用普及以及與傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的融合應(yīng)用,RFID將在人們的日常生活中扮演越來(lái)越重要的角色,將推出各種創(chuàng)新服務(wù)模式,構(gòu)成無(wú)所不在的社會(huì)化信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
由于RFID系統(tǒng)涉及到標(biāo)簽、讀寫器、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等多個(gè)對(duì)象,其安全性問(wèn)題也顯得較為復(fù)雜,包括標(biāo)簽安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全和保護(hù)隱私等方面。RFID后端系統(tǒng)所連接的大量廠商數(shù)據(jù)庫(kù)可能引發(fā)的商業(yè)信息安全問(wèn)題,尤其是消費(fèi)者的信息隱私權(quán),已越來(lái)越受到重視。針對(duì)RFID 的安全隱私問(wèn)題,目前國(guó)內(nèi)外開展了很多旨在加強(qiáng)RFID安全隱私保護(hù)的研究,并提出了一系列的措施,如Hash鎖、“屏蔽”功能、加密算法等。美國(guó)TI公司與Certicom合作,利用其Elliptic Curve Cryptography技術(shù),提升新一代RFID系統(tǒng)的安全性能,還專門為政府和安全部門最新開發(fā)了RF360智能IC平臺(tái)。歐洲委員會(huì)2008年2月發(fā)布了RFID隱私保護(hù)法規(guī)草案,重點(diǎn)針對(duì)在RFID應(yīng)用過(guò)程中如何保護(hù)數(shù)據(jù)與人身隱私安全的問(wèn)題,目前正在收集RFID企業(yè)和民眾的建議和意見。
應(yīng)用向縱深發(fā)展
RFID 與RTLS(實(shí)時(shí)定位系統(tǒng))、GPS、傳感器和其他無(wú)線技術(shù)結(jié)合,將使RFID技術(shù)具有更強(qiáng)大的生命力和更加廣闊的應(yīng)用空間。2007年RFID與其他技術(shù)的融合進(jìn)一步加強(qiáng),正在朝著構(gòu)建一個(gè)無(wú)所不在、能被人們隨時(shí)感知的社會(huì)化“傳感網(wǎng)絡(luò)”的方向邁進(jìn)。如用RFID融合傳感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控食品質(zhì)量、追蹤供應(yīng)流程; 基于RFID的機(jī)器人定位技術(shù),有效地增強(qiáng)了機(jī)器人的感知能力。
當(dāng)前,RFID技術(shù)的演進(jìn)為應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)下一輪發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。我們期待2008年RFID技術(shù)和應(yīng)用取得新的突破性進(jìn)展,使這項(xiàng)技術(shù)向更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域普及,深入到人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中,隨時(shí)隨地地發(fā)揮其“使能”(enabling)作用。
鏈接一
全球RFID市場(chǎng)平穩(wěn)發(fā)展
英國(guó)印刷電子及有機(jī)電子市場(chǎng)研究和咨詢機(jī)構(gòu)IDTechEx日前發(fā)表對(duì)2008年全球RFID市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告。報(bào)告顯示,2008年全球RFID市場(chǎng)將平穩(wěn)發(fā)展。
2008年全球 RFID市場(chǎng)規(guī)模將從去年的 49.3億美元上升到 52.9億美元,這個(gè)數(shù)字覆蓋了 RFID市場(chǎng)的方方面面,包括標(biāo)簽、閱讀器、其他基礎(chǔ)設(shè)施、軟件和服務(wù)等。
RFID卡和卡相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)備將占今年市場(chǎng)的 57.3%,達(dá)30.3億美元。來(lái)自金融、安防行業(yè)的應(yīng)用,如非接觸支付、門禁控制將推動(dòng) RFID卡類市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
全球標(biāo)簽使用數(shù)將達(dá)到 21.6億個(gè),2007年為 17.4億個(gè),而2006年僅為 10.2億個(gè)。
在所有 21.6億個(gè)標(biāo)簽使用量中,強(qiáng)制性的貨盤和貨箱貼標(biāo)應(yīng)用的標(biāo)簽將為 3.25億個(gè),即占總量的 15%。 IDTechEx也指出,除零售商強(qiáng)制要求應(yīng)用外,零售業(yè)標(biāo)簽的總體應(yīng)用量都呈上升趨勢(shì)。英國(guó)零售商 Marks & Spencer至今已采用了 1億個(gè)標(biāo)簽。
動(dòng)物貼標(biāo)應(yīng)用快速增長(zhǎng),特別是中國(guó)和澳大利亞、新西蘭等國(guó)家。IDTechEx預(yù)測(cè)今年動(dòng)物貼標(biāo)應(yīng)用將消費(fèi) 900萬(wàn)個(gè)標(biāo)簽。
智能紙質(zhì)標(biāo)簽是最主要的標(biāo)簽應(yīng)用形式,占標(biāo)簽總數(shù)的 62.4%。這個(gè)比例在接下來(lái) 10年內(nèi)還會(huì)不斷增長(zhǎng),IDTechEx預(yù)測(cè)到2018年,RFID紙質(zhì)標(biāo)簽將占標(biāo)簽總數(shù)的 99.1%。
鏈接二
國(guó)內(nèi)RFID測(cè)試起步
RFID測(cè)試對(duì)于RFID技術(shù)導(dǎo)入和應(yīng)用部署非常關(guān)鍵,各國(guó)家和地區(qū)都在積極開展測(cè)試技術(shù)研究、測(cè)試中心建設(shè)。RFID測(cè)試包括三方面的內(nèi)容: 國(guó)家強(qiáng)制性測(cè)試、一致性測(cè)試、性能測(cè)試。
目前,測(cè)試工作在穩(wěn)步發(fā)展,聯(lián)合開展測(cè)試成為一大特點(diǎn)。2007年EPCglobal在全球進(jìn)行單品級(jí)標(biāo)簽試驗(yàn),包括在北美進(jìn)行DVD標(biāo)簽的整體供應(yīng)鏈試驗(yàn),在澳大利亞進(jìn)行M&E行業(yè)的RFID標(biāo)簽試驗(yàn),通過(guò)測(cè)試研究利用RFID技術(shù)管理庫(kù)存等。整個(gè)試驗(yàn)工作分為3個(gè)步驟: 生產(chǎn)制造(應(yīng)用標(biāo)簽)、零售(讀取標(biāo)簽)、數(shù)據(jù)分析(為行業(yè)提供有關(guān)建議)。
我國(guó)也成立了多個(gè)檢測(cè)中心、應(yīng)用方案中心以推進(jìn)RFID測(cè)試工作。國(guó)家“863計(jì)劃”對(duì)此專門給予了支持。2008年3月1日,第一屆中國(guó)無(wú)線射頻識(shí)別基準(zhǔn)測(cè)試論壇暨備忘協(xié)議簽訂儀式在香港科技大學(xué)召開。本次會(huì)議以“中國(guó)無(wú)線射頻識(shí)別基準(zhǔn)測(cè)試方法與標(biāo)準(zhǔn)的展望”為主題,邀請(qǐng)了來(lái)自內(nèi)地與香港地區(qū)重要的RFID測(cè)試機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織和企業(yè)代表近百人參與討論和交流。來(lái)自香港科技大學(xué)、中科院自動(dòng)化所、北京郵電大學(xué)、中國(guó)電子標(biāo)準(zhǔn)化研究所、山東省標(biāo)準(zhǔn)化研究院、國(guó)家電子標(biāo)簽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等十一家單位的代表還共同簽署了諒解備忘錄,希望通過(guò)建立中國(guó)RFID測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和組織之間的協(xié)作和交流本領(lǐng)域相關(guān)的創(chuàng)意、技術(shù)和所擁有的能力,共同推動(dòng)RFID的應(yīng)用。