RFID的應(yīng)用開發(fā)空間不斷擴大

1973年在RFID發(fā)展歷史中是非常關(guān)鍵的一年，美國批準了首批兩項專利，一項是有源RFID標簽，另一項則是無鑰匙進入系統(tǒng)。在隨后的20年中，RFID實現(xiàn)了快速的商業(yè)擴展，并在歐洲和美國的運輸、動物追蹤和與庫存相關(guān)的各種應(yīng)用中得到了廣泛采納。隨著1990年代在技術(shù)上的成熟，一系列RFID標準相繼出現(xiàn)，到上世紀末，全球已申請了1000多項RFID專利。

2002年又是具有里程碑意義的一年，恩智浦(NXP)、索尼(Sony)和諾基亞(Nokia)推出了近場通信(NFC)技術(shù)，用于在低功率移動設(shè)備上進行非接觸式數(shù)據(jù)傳輸，從而使這種技術(shù)在所有主要品牌智能手機上實現(xiàn)了標準化。

從RFID的第一項專利申請到現(xiàn)在已經(jīng)過去了近50年時間，但其采用沒有絲毫放緩跡象，領(lǐng)先的市場數(shù)據(jù)提供商Statista預(yù)測，全球RFID市場將從2020年的200億美元增長到2025年的超過440億美元。本文中，我們將介紹當今RFID技術(shù)的一些流行應(yīng)用，討論一些與RFID開發(fā)相關(guān)的技術(shù)，并探討推動RFID未來發(fā)展的新興應(yīng)用。

RFID已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用

如表1所示，根據(jù)載波頻率和耦合方法的不同，RFID有三種主要變體，每一種都有其自身的優(yōu)勢，因而可使RFID設(shè)備適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。NFC作為RFID的子集，在RFID頻譜的高頻(HF)范圍內(nèi)運行。

表1：三種RFID變體。

在這三種變體中，技術(shù)的發(fā)展趨勢是標簽變得越來越小，而成本卻直線下降，導(dǎo)致RFID在各種應(yīng)用中得到廣泛采納。RFID和NFC分別面向不同的特定應(yīng)用：RFID以物品為中心，將RFID標簽粘貼到物品上，使其能夠向計算機網(wǎng)絡(luò)報告其身份和其他信息。另一方面，NFC則具有非常短的作用范圍，是一種以用戶為中心的技術(shù)，需要用戶的特意參與，以確保完成諸如付款或建筑物訪問等功能。

全球已有數(shù)千萬個RFID標簽正在用于越來越多的任務(wù)，如表2所示，其中還標明了最受歡迎的市場。

表2：到2018年所有類型RFID標簽的累計銷售量。(來源：IDTechEx)

確保RFID未來發(fā)展的重要事件

隨著時間的推移，NFC和RAIN已經(jīng)成為最受歡迎的RFID變體，并且最近的一些發(fā)展動態(tài)也推動了它們的普及率，其中包括：

·2014年成立了RAIN RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，以促進可互操作的UHF RFID應(yīng)用開發(fā)，從而為進一步發(fā)展鋪平了道路。

·物聯(lián)網(wǎng)的快速增長給嵌入式傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)帶來了巨大需求，低成本RAIN標簽可以為更多的“物品”提供基本的智能。

·2018年，Apple宣布從XR/XS型號開始，所有iPhone都能夠本機讀取NFC標簽。由于Android智能手機已具備此項功能，估計NFC現(xiàn)在已經(jīng)用于大約22億部手機，隨著多個組織繼續(xù)探索越來越多的應(yīng)用，將繼續(xù)釋放NFC的全部潛力。

·低成本、無芯片RFID標簽的出現(xiàn)，能夠?qū)⑿畔⒋鎯υ诳纱蛴〉闹C振器和延遲線中，并在柔性基板中得以實現(xiàn)，從而使RFID在新的大批量、成本敏感應(yīng)用中得到更多采納。

這些重要的發(fā)展動態(tài)確保了RFID技術(shù)在當今瞬息萬變的世界中仍然具有重要意義，并將其定位于能夠支持越來越多應(yīng)用的推動技術(shù)。

RFID的發(fā)展?jié)摿?/strong>

上述發(fā)展動態(tài)為RFID RAIN和NFC技術(shù)創(chuàng)造了堅實的平臺。零售行業(yè)將繼續(xù)成為RAIN技術(shù)的主要應(yīng)用市場，2019年服裝行業(yè)采用了大約100億個RFID標簽。非接觸卡還將成為RAIN技術(shù)發(fā)展的另一重要驅(qū)動力，其中包括非接觸支付、運輸和安全訪問等應(yīng)用。預(yù)計未來將增加采用RAIN技術(shù)的其他領(lǐng)域包括：

·動物標簽，這是許多國家/地區(qū)的法律要求，2019年采用了5.8億個標簽

·航空行李處理–國際航空運輸協(xié)會(IATA)現(xiàn)在要求航空公司使用RAIN技術(shù)標記行李

·作為一種廉價的技術(shù)，RAIN能夠?qū)⒃S多日常物品變成可以連接到物聯(lián)網(wǎng)的智能“物品”

全球范圍內(nèi)正在使用的智能手機中，有相當大數(shù)量能夠支持NFC，這為基于此項技術(shù)的應(yīng)用增長創(chuàng)造了巨大潛力。

公共交通已開始使用NFC技術(shù)，用戶可以通過在入口處通過手機來進入，并且這項應(yīng)用注定要在全球迅速擴展。在零售業(yè)中，品牌所有者正在使用智能包裝中的NFC來創(chuàng)建“實體數(shù)字式(physical-digital)”購物體驗。通過點擊帶有嵌入式NFC標簽的產(chǎn)品，消費者可以訪問從品牌視頻到社交媒體產(chǎn)品評論的所有內(nèi)容。

在汽車行業(yè)，制造商也在使用NFC技術(shù)來增強用戶體驗。寶馬和特斯拉等高端車型正在其車輛中部署NFC標簽，以實現(xiàn)許多自動化功能，包括共享車輛進入、駕駛員設(shè)置、信息娛樂系統(tǒng)定制等。

最后，在醫(yī)療領(lǐng)域，NFC技術(shù)也非常適合用于可植入設(shè)備，由于這些設(shè)備必須在體內(nèi)停留數(shù)年，因此必須具備很高的能效，盡可能節(jié)省電能。對于這些應(yīng)用，執(zhí)業(yè)醫(yī)生能夠在只有必要時使用讀碼器來激活標簽，并且還可以進行無線充電。

這些只是正在新出現(xiàn)的通過RFID RAIN和NFC技術(shù)完成創(chuàng)新應(yīng)用的幾個例子，隨著RFID標簽尺寸縮小，成本降低，未來將在更多領(lǐng)域出現(xiàn)更多的應(yīng)用。

結(jié)論

盡管RFID技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了將近50年，但它仍處于其技術(shù)生命周期的早期階段。這項技術(shù)起初主要用于資產(chǎn)標簽和物品追蹤，最近的技術(shù)發(fā)展使得標簽更小，價格更便宜，從而將其應(yīng)用潛力擴展到更廣泛的領(lǐng)域。 NFC技術(shù)已經(jīng)在大多數(shù)當代智能手機中得以集成，為NFC的進一步應(yīng)用開發(fā)搭建了巨大平臺，與此同時，RFID RAIN聯(lián)盟為確保互操作性做出了巨大努力，這也為RFID在消費領(lǐng)域之外的快速增長奠定了堅實的基礎(chǔ)。