rfid电子标签系统.docx

超高频RFID电子标签系统产业前景及应用领域分析

RFID〔Radio Frequency Identification〕标签俗称电子标签，也称应答器〔tag, transponder〕，它是是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术〔通称RFID技术〕。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。
最根本的电子标签系统由三局部组成：
　　标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象；
　　阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；
　　天线(Antenna)在标签和读取器间传递射频信号。
数据存储：与传统形式的标签相比，容量更大(1bit—1024bit)，数据可随时更新，可读写。
读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识别、运动识别。
超高频标签的工作频率在860MHZ—960MHZ之间，可分为有源标签与无源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式，阅读器天线辐射为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒，相应的射频识别系统阅读距离一般大于1米，典型情况为4米——6米，最大可达10米以上。
电子标签的特性
　　数据存储：与传统形式的标签相比，容量更大。(1bit—1024bit)，数据可随时更新，可读写
　　读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识别、运动识别。
　　使用方便：体积小，容易封装，可以嵌入产品内。
　　平安：专用芯片、序列号惟一、很难复制。
耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。
　　RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
　　RFID电子标签是一种突破性的技术：“第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。〞
　　RFID技术的根本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息〔PassiveTag，无源标签或被动标签〕，或者主动发送某一频率的信号〔ActiveTag，有源标签或主动标签〕；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
　　RFID(射频识别)系统由两局部组成：读/写单元和电子收发器。阅读器通过天线发出电磁脉冲，收发器接收这些脉冲并发送已存储的信息到阅读器作为响应。实际上，这就是对存储器的数据进行非接触读、写或删除处理。
　　从技术上来说，“智能标签〞包含了包括具有RFID射频局部和一个超薄天线环路的RFID芯片的RFID电路，这个天线与一个塑料薄片一起嵌入到标签内。通常，在这个标签上还粘一个纸标签，在纸标签上可以清晰地印上一些重要信息。当前的智能标签一般为信用卡大小，对于小的货物还有4.5×尺寸的标签，也有CD和DVD上用的直径为的圆形标签。
　　与像条形码或磁条等其他ID技术相比拟而言，收发器技术的优势在于阅读器和收发器之间的无线链接：读/写单元不需要与收发器之间的可视接触，因此可以完全集成到产品里面。这意味着收发器适合于恶劣的环境，收发器对潮湿、肮脏和机械影响不敏感。因此，收发器系统具有非常高的读可靠性、快速数据获取，最后一点也是重要的一点就是节省劳力和纸张。

RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，被公认为21世纪十大重要技术之一，已经成功应用到生产制造、物流管理、公共平安等各个领域。目前，欧美等兴旺国家在芯片、终端设备、系统应用方面，尤其是在标准制定和技术开发方面处于领先水平。随着RFID技术的成熟和普及，各国政府都意识到RFID技术对未来的影响和蕴涵的巨大商机，制定相关政策或投入物力，积极推动本国RFID产业开展。
　　相信未来几年内，全球开放的市场将为RFID带来巨大的时机，市场将从培育期逐步过渡到成长期。据预测，2021年全球RFID市场将猛增到100亿美元。随着RFID技术的不断开展和标准的不断完善，RFID产业链从硬件制造技术、中间件到系统集成应用等各环节都将得到提升和开展，产品将更加成熟、廉价和多样性，应用领域将更加广泛。对于国内市场，在政府支持和企业的推动下，RFID产业近几年得到飞速开展，其应用领域越来越广泛，同时也带动了相关产业的开展。
　　主要表达在：
　　①政策支持。在国家公布的?2006-2021年国家信息化开展战略?和?国家中长期科学和技术开展规划纲要(2006-2021)?中都阐述了开展RFID产业的重要性，指出推动RFID技术的开展，可增强我国信息产业的国际竞争能力、推动建设创新型国家;科技部发表了?中国射频识别(RFID)技术政策白皮书?，国家还设立了专项基金支持RFID产业的开展，为RFID产业的开展奠定了良好的政策、经济环境。近年来，我国RFID技术的研发和产品设计都有相应进展，已经应用多个行业。
　　②市场潜力大。RFID技术的应用领域非常广泛，从物流管理到资产跟踪、防伪识别、公共平安管理、车辆管理到人员管理等都充满了巨大商机。目前RFID技术在国内交通管理、物流、食品平安、重要资产的跟踪、防伪等领域开始应用。
　　面临的问题
　　但是，目前我国的RFID产业开展还不成熟：一是起步较晚，投入缺乏，自主创新能力还不够强，核心技术掌握在国外人手中;二是产业链开展不够均衡，本钱高，市场的成熟度低。我个人认为，我国RFID产业开展之路仍然比拟曲折，并且开展速度不会像大家想象得那么快。中国的RFID产业要想迅速通过培育期，就必须通过政府牵头、企业主导、选择重点、行业突破来协调解决，形成行业标准和标准。加强政府监管和扶持，鼓励企业自主创新，掌握核心技术，形成产业化;同时，企业应加大研发投入，加强品牌宣传，参与国际竞争。
　　RFID技术已经在社会很多领域得到应用，对改善人们生活质量、提高企业效益、加强公共平安产生重要影响，一直以来都受到广泛关注。RFID应用是一个系统工程也是一个复杂的产业化问题，RFID技术在中国行业普及之前还有很多工作要做。其中产业化的定位和标准确实定对推广起到关键作用。只有标准化，才能商品化和产业化。如果我国RFID技术不能拥有自主知识产权，那么，企业的生存与开展能力将受到极大制约，因此，我国相关部门一直都在关注此问题，力争尽快确定我国的RFID行业标准。我认为标准一日不确定，产业的开展将一日受限制，并且会影响各产品、系统的通用性，阻碍开放式系统应用的开展。随着国外产品的不断引入和应用系统逐步推广，标准问题将会日益突出，势必影响国内企业创新和可持续开展，同时也危及国家平安和民族产业的开展。
　　现在中国企业面临大力开展RFID的最正确机遇，要想推动RFID技术更快更好普及应用，需要各个方面的积极配合：首先需要各级政府主管部门牵头，企业积极参与制定RFID国家标准，只有标准出台了，后续的一系列工作才好进行;二是进一步加大RFID技术的研发力度，进一步降低本钱，为大规模应用作好准备;三是遵循先试点后推广原那么，行业应用以点带面，首先从典型行业，如政府行业开始应用，然后再逐步推广和应用。
　　市场前景
　　就目前的市场情况而言，RFID技术将会首先在政府主导的工程中应用，之后随着技术的进一步成熟和本钱的进一步降低，逐步应用到各行各业中。目前我认为主要会在以下领域中应用：
　　1)高速公路收费及智能交通系统
　　近些年中国的高速公路开展非常快，但是目前高速公路收费却存在一些问题，如，收费站口交通堵塞。而RFID技术应用在高速公路自动收费上能够充分表达射频识别技术的优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费，解决了交通的瓶颈问题，提高了车行速度，防止了拥堵，提高了收费计算效率。
　　2)机动车自动识别与管理
　　通过建立采用射频识别技术的自动车号识别系统，能够随时了解车辆的运行情况，不仅实现了车辆的自动跟踪管理，利于管理，还可以大大减少发生事故的可能性。另外通过射频识别技术对车辆的主人进行有效验证，防止车辆偷盗发生，且可以在车辆丧失以后有效寻找丧失的车辆。便于车牌管理，防止假牌和套牌。
　　3)电子票证
　　使用射频识别标签实现非现金结算，解决现金交易既不方便也不平安的问题。同时，射频识别标签可以用作各种票证以及人员管理等，到达方便、快捷。如奥运会门票和世博会门票等。
　　4)动物跟踪和管理
　　射频识别技术可用于动物跟踪与管理。将用小玻璃封装的射频识别标签植于动物皮下，可以标识牲畜，监测动物健康状况等重要信息，为牧场的管理现代化提供了可靠的技术手段。
　　在大型养殖厂，可通过采用射频识别技术的动物耳标方式建立饲养档案、预防接种档案等，到达高效、自动化管理牲畜的目的，同时为食品平安提供了保障。射频识别技术还可用于信鸽比赛、赛马识别等，以准确测定到达时间。
　　5)资产追踪管理
　　将射频识别系统用于固定资产或仓库货物管理，可以有效地解决资产的盘点、维修以及货物流向等相关信息管理，监控货物信息，实时了解产品情况，自动识别货物，确定货物的位置等，如RFID图书馆应用管理系统。
　　除此之外，RFID还将在门禁管理、防伪识别、生产的自动化及过程控制、人员管理等领域得到应用和推广。
　　开展趋势
　　随着RFID技术不断开展和应用系统的推广普及，我认为射频识别技术在性能等各方面都会有较大提高，本钱将逐步降低，可以预见未来RFID技术的开展将有以下趋势：
　　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开展和市场需求。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开展。
　　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、3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。
　　因此，我们有理由相信RFID产业开展潜力是巨大的，将是未来开展的一个新的增长点，RFID技术将与人们的日常生活密不可分。
　　至于RFID技术领域面临的主要问题，我认为首先是标准问题。到目前为止，射频识别技术已经具有了一些国际标准。而在我国，射频识别技术的生产和应用领域仅有一些行业标准，还没有国家标准。制定一个自主的国家标准，并且与国际标准相互兼容，使我国的RFID产品能顺利地在世界范围中流通，是当前重要而急迫需要解决的问题。
　　第二是平安与隐私问题：一方面射频识别技术的应用有着无限的魅力，另一方面对个人隐私平安的威胁极大的阻碍了射频识别技术的快速推广。因此，如何保护持有人的隐私平安技术将是在目前和今后开展RFID技术十分关注的课题。
　　第三是多样性和复杂性。目前国内的应用还处于初级阶段，应用效果不好评判。由于用户需求的多样性和复杂性，导致很多应用只是在探索阶段，从而使公司的研发压力和本钱更大。同时，通过改良工艺和技术创新进一步降低本钱，使之能够与传统的条码相比，才能将RFID标签广泛地应用到更多的商品中。
　　尽管如此，由于RFID产业前景广阔，市场潜力巨大，同时政府支持、企业重视，我们对RFID产业的开展充满信心。航天信息将会加大投入、自主创新，积极参与我国RFID行业标准制定和行业试点应用，为各行业提供产品和完整的系统解决方案，为国内的RFID产业开展奉献自己的力量。
2021年是RFID产业步入成长期的第一年，也是RFID产业高速开展的开始。〞中国RFID产业联盟的秘书长欧阳宇介绍。作为物联网概念中应用最广、商业模式最成熟的技术，RFID明年的市场规模将超过157亿元，到2021年那么将超过200亿元。
　　据悉，现今高频波段的产业链中有近3000家企业且大都盈利。超高频和微波的芯片那么主要依靠进口，但超高频因为本钱更低应用范围更广将成为RFID产业，因而，目前该波段也是国内RFID产业开展的重点。
　　中国的RFID产业开展大致需要经过4个阶段：2006年之前的培育期，2006-2021年初创期，2021-2021年高速成长阶段，2021年以后的成熟期。
　　目前做电子标签的主要上市公司有远望谷、达华智能、中瑞思创、华工科技，欧阳宇预计，随着RFID产业的开展，至少能产生上百家上市公司。
　　另外，RFID产业的开展还能带动其他产业的开展，如印刷、物流、移动增值效劳等，并创新商业模式。欧阳宇称，RFID产业成熟以后，做芯片和读写器供给将成为供给商、投资这两个领域的稳定收入，而通过RFID技术产生新商业模式的企业那么会出现高速增长。
　　值得注意的是，现在RFID产业存在混战局面。很多中小企业认为进入RFID相对较简单。以超高频的产业开展来说，芯片的设计需要投入上百万元，而芯片设计制造那么需要数亿元；投资天线的设计需几千万元，而天线的制造那么需投资上亿元，如果投入读写器模块研发那么需更大投资。欧阳宇认为，随着行业开展，中国的RFID产业链上的企业会大量精简。