未來(lái)時(shí)代：RFID技術(shù)應(yīng)用與需求

　　目前全球零售商正進(jìn)入第三波互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展期，并深受其影響，其中最受關(guān)注的技術(shù)是無(wú)線射頻身份識(shí)別，簡(jiǎn)稱RFID。 

　　RFID滿足應(yīng)用

　　RFID是一種自動(dòng)無(wú)線識(shí)別和數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，已經(jīng)使用了多年，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越多。今天，帶有可讀和可寫(xiě)并能防范非授權(quán)訪問(wèn)的存儲(chǔ)器的智能芯片已經(jīng)可以在很多集裝箱、貨盤(pán)、產(chǎn)品包裝、智能識(shí)別ID卡、書(shū)本或DVD中看到。由于未來(lái)可能的應(yīng)用，RFID即將迎來(lái)非常巨大增長(zhǎng)的時(shí)期，這種技術(shù)、芯片、讀卡器、軟件和業(yè)務(wù)的全球市場(chǎng)從2002年的10億美元將增長(zhǎng)到2007年的26億美元。

　　應(yīng)用將繼續(xù)以供應(yīng)物流領(lǐng)域?yàn)橹鳎谶@個(gè)領(lǐng)域用RFID收發(fā)器進(jìn)行包括各種各樣的可移動(dòng)貨物/產(chǎn)品的記錄和跟蹤，在RFID收發(fā)器(信用卡大小的塑料/紙標(biāo)簽，內(nèi)含芯片、射頻部分和天線)上的必要存儲(chǔ)將繼續(xù)成為主要的應(yīng)用。另外的一個(gè)可能應(yīng)用就是將收發(fā)器標(biāo)簽貼到紡織品、藥品包裝或者甚至是單個(gè)藥盒內(nèi)。然而，未來(lái)RFID還將被用在如地方公共交通、汽車(chē)遙控鑰匙、傳送輪胎氣壓以及在移動(dòng)電話等領(lǐng)域內(nèi)。快速的識(shí)別對(duì)于公司的物流程序、大型倉(cāng)庫(kù)、診所或者貨物的運(yùn)輸以及在商業(yè)中都很重要。例如：汽車(chē)桌椅必須在正確時(shí)間按色彩排序(color ordered)進(jìn)入到裝配線;智能標(biāo)簽將自動(dòng)地檢測(cè)正確的藥物容器從存儲(chǔ)處搬到生產(chǎn)處;血樣將準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)到采集這個(gè)血樣的病人;供應(yīng)超市所需求的新鮮貨物要求很復(fù)雜的發(fā)送網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)不允許出現(xiàn)差錯(cuò);2006年世界杯的門(mén)票將不會(huì)有假票的存在-這得感謝RFID芯片。

　　未來(lái)另外的一個(gè)焦點(diǎn)應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)，例如控制后視鏡、所有的電動(dòng)機(jī)和汽車(chē)門(mén)照明。展望更遠(yuǎn)，電子票務(wù)、“電子護(hù)照”、甚至專用通信業(yè)務(wù)已經(jīng)顯露出RFID-IC應(yīng)用的契機(jī)。德國(guó)的Bundesbank銀行期望RFID在鈔票中應(yīng)用，這種鈔票不同于今天的鈔票，不能用彩色打印機(jī)或復(fù)印機(jī)來(lái)簡(jiǎn)單偽造，但事實(shí)上需要芯片制造商能生產(chǎn)出紙那么薄、沙粒那么大的RFID-IC。

　　很多事實(shí)證明主要的銷(xiāo)售機(jī)會(huì)存在于物流過(guò)程中，根據(jù)行業(yè)和性能要求(例如讀取速度、需要同時(shí)讀取的RFID標(biāo)簽數(shù)量)可以采用不同的技術(shù)。RFID技術(shù)可以基本分為低頻系統(tǒng)、頻率為13.56MHz的高頻(HF)系統(tǒng)以及頻段在900MHz左右的超高頻系統(tǒng)(UHF)，還有工作在2.4GHz或者5.8GHz(見(jiàn)表)微波頻段的系統(tǒng)。除了頻率范圍外的另外一個(gè)差異性因素是電源：無(wú)源RFID收發(fā)器，這種收發(fā)器主要用在物流和目標(biāo)跟蹤，他們自身并沒(méi)有電源，而是從讀/寫(xiě)器的RF電場(chǎng)獲得能量;有源收發(fā)器由電池供電，因此具有數(shù)十米的長(zhǎng)距離，但是體積更大，最重要的是更貴。

　　RFID應(yīng)用主導(dǎo)技術(shù)

　　通?？偸悄撤N特定應(yīng)用來(lái)主導(dǎo)采用哪個(gè)技術(shù)。對(duì)于百貨公司，在貨品上加上標(biāo)簽僅僅以方便在銷(xiāo)售終端讀取當(dāng)然是毫無(wú)意義，因?yàn)樵诋?dāng)前的成本環(huán)境下，這會(huì)使產(chǎn)品更貴。但是，下面的應(yīng)用非常有意義：在圖書(shū)館出借書(shū)或CD時(shí)，粘貼在書(shū)或CD上的13.56MHz標(biāo)簽在經(jīng)過(guò)時(shí)的幾秒鐘就能讀取標(biāo)簽，或者在藥物批發(fā)商的挑選輸送帶上可靠地識(shí)別藥品，以避免可能造成嚴(yán)重后果的藥品誤發(fā)。

　　然而，基本上，任何對(duì)象的讀取、識(shí)別和跟蹤任務(wù)可以受益于經(jīng)過(guò)深思熟慮的RFID技術(shù)應(yīng)用，特別是當(dāng)每個(gè)數(shù)據(jù)都必須被寫(xiě)入到芯片、被授權(quán)用戶修改以及防止對(duì)可分段存儲(chǔ)器的非授權(quán)訪問(wèn)--可能的話，甚至可以在非常高的速度以及對(duì)大量的對(duì)象進(jìn)行同時(shí)處理。

　　條碼將逐漸出局嗎?

　　這個(gè)問(wèn)題可能是根據(jù)上面談到的事實(shí)所得出的，但答案是否定的。因?yàn)槌杀镜脑?，像超市里出售?.25歐元的奶酪罐將長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)采用條碼。但是，絕對(duì)可以這樣設(shè)想，在未來(lái)3到5年內(nèi)，當(dāng)前用條碼的場(chǎng)合將為RFID標(biāo)簽開(kāi)放，例如識(shí)別紡織品或包裹這樣的大物品，還有城市公共交通或無(wú)人售貨機(jī)的付費(fèi)問(wèn)題。在所有這些應(yīng)用中，工作在13.56 MHz的RFID相對(duì)于條碼，無(wú)論在可靠性、避免污染、可見(jiàn)性、讀取速度和空間方向性上都具有優(yōu)勢(shì)，更不用說(shuō)那些因?yàn)榻佑|產(chǎn)生的問(wèn)題，理論上(RFID)可以無(wú)限次讀寫(xiě)。

　　RFID標(biāo)簽成本在不斷下降

　　RFID技術(shù)的成本與實(shí)際的應(yīng)用有關(guān)系。根據(jù)附加在金屬基底上的天線的大小(對(duì)于13.56MHz，當(dāng)前為7.5×4.5cm或 4.5×4.5cm，對(duì)于CD的環(huán)形天線直徑為5厘米)，在量達(dá)到1百萬(wàn)的情況下，嵌入RFID(即芯片、到天線的連接，基底材料上的天線)的成本約50分。在未來(lái)2到3年中這將改變：最快到2006年或2007年將可以達(dá)到20分的價(jià)格，大約50%的成本為芯片成本，另外一半為天線和基底材料的成本(金屬薄片和紙，或者粘接層)。成本當(dāng)然與天線尺寸和金屬薄片或紙的質(zhì)量有關(guān)，例如全息紙(hologramed paper)將必然使RFID標(biāo)簽更貴。

　　RFID技術(shù)的重要參數(shù)

　　低頻RFID芯片(無(wú)源)工作在130 kHz左右的頻率上，當(dāng)前主要應(yīng)用在門(mén)禁控制、動(dòng)物ID、電子鎖車(chē)架、機(jī)器控制的授權(quán)檢查等。該技術(shù)讀取速度非常慢并不是問(wèn)題，因?yàn)橹恍枰趩畏较蛏蟼鬏敺浅６痰男畔?，相?yīng)的ISO標(biāo)準(zhǔn)為11484/85和14223。13.56MHz系統(tǒng)將在很多工業(yè)領(lǐng)域中越來(lái)越重要，這種系統(tǒng)歸為無(wú)源類(lèi)，具有高度的可小型化特點(diǎn)，在最近幾年不斷地得到改進(jìn)。用來(lái)獲取貨物和產(chǎn)品信息，并符合ISO標(biāo)準(zhǔn)14443、18000-3,1的系統(tǒng)相對(duì)較慢，在某些情況下一次讀操作需要幾秒鐘的時(shí)間，不同的數(shù)據(jù)量所需的具體時(shí)間不同。根據(jù)不同的種類(lèi)，ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的系統(tǒng)可以對(duì)付最大速度為0.5m/s的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，能獲得高達(dá)26.48kbps的數(shù)據(jù)傳輸速度，能實(shí)現(xiàn)每秒30個(gè)對(duì)象的識(shí)別。

　　然而，在未來(lái)大規(guī)模的物流應(yīng)用中，工作在13.56MHz的傳統(tǒng)方法，甚至在ISO 15693中定義的最近的方法都不再能滿足需要。在這種應(yīng)用中出現(xiàn)了相位抖動(dòng)調(diào)制(PJM)技術(shù)。PJM的RFID標(biāo)簽適合被標(biāo)記物體在傳輸帶上的任何地方以高速通過(guò)閱讀器，并必須以非常高數(shù)據(jù)速率地逐個(gè)讀取，例如識(shí)別包裝嚴(yán)實(shí)的藥品、機(jī)場(chǎng)行李跟蹤或在遠(yuǎn)達(dá)1.2米的距離登錄文檔。

　　在8個(gè)射頻信道之間連續(xù)切換增加了讀的速度并保證可靠識(shí)別，即使在很大的吞吐率情況下。在Magellan公司的PJM技術(shù)基礎(chǔ)上，英飛凌公司和澳洲的Magellan技術(shù)公司已經(jīng)合作開(kāi)發(fā)出了應(yīng)用于這種目的的芯片。與當(dāng)前的13.56MHz RFID技術(shù)相比，這些芯片能提供的讀寫(xiě)速度快25倍，數(shù)據(jù)速率達(dá)848 kbps。PJM系統(tǒng)為用于物流進(jìn)行了優(yōu)化(ISO Standard 18000-3 Mode 2)，可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)可靠地對(duì)多達(dá)500個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別、讀取和寫(xiě)入。甚至在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度在4米/秒的情況下，用于這些新芯片的讀取器都能勝任。

　　10Kb的可用存儲(chǔ)器空間相當(dāng)于大約兩個(gè)DIN A4頁(yè)的簡(jiǎn)單文本存儲(chǔ)。這個(gè)存儲(chǔ)器空間還可以進(jìn)一步分成幾個(gè)扇區(qū)，只有被授權(quán)的人能進(jìn)行讀寫(xiě)訪問(wèn)。特殊的加密方法防止對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的非授權(quán)訪問(wèn)。

　　UHF和微波系統(tǒng)最終可以允許達(dá)到幾米的覆蓋距離;他們通常具有自己的電池，因此適合于例如在裝載坡道上貨盤(pán)內(nèi)的大型貨物的識(shí)別，或者甚至是在汽車(chē)廠產(chǎn)品線上的車(chē)輛底盤(pán)。這些頻率范圍的缺點(diǎn)是大氣濕度的負(fù)面影響，以及需要不時(shí)地或始終需要保持收發(fā)器相對(duì)于讀寫(xiě)天線的方位。