RFID：等待破茧的蝴蝶

摘要：  本文通过对RFID技术的详细介绍，探讨了RFID技术应用的前景和面临的问题。

关键词： RFID；射频识别；电子标签；

　　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。Gartner Inc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。

　　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，ISO 15693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。