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未來時代:RFID技術應用與需求

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 10:47:13 來源:IT168

  目前全球零售商正進入第三波互聯網的發展期,並深受其影響,其中最受關注的技術是無線射頻身份識別,簡稱RFID。

  RFID滿足應用

  RFIDshiyizhongzidongwuxianshibieheshujuhuoqujishu,yijingshiyongleduonian,yingyonglingyuyuelaiyueduo。jintian,daiyoukeduhekexiebingnengfangfanfeishouquanfangwendecunchuqidezhinengxinpianyijingkeyizaihenduojizhuangxiang、貨盤、產品包裝、智能識別ID卡、書本或DVD中看到。由於未來可能的應用,RFID即將迎來非常巨大增長的時期,這種技術、芯片、讀卡器、軟件和業務的全球市場從2002年的10億美元將增長到2007年的26億美元。

  應用將繼續以供應物流領域為主,在這個領域用RFID收發器進行包括各種各樣的可移動貨物/產品的記錄和跟蹤,在RFID收發器(信用卡大小的塑料/紙標簽,內含芯片、射頻部分和天線)上的必要存儲將繼續成為主要的應用。另外的一個可能應用就是將收發器標簽貼到紡織品、藥品包裝或者甚至是單個藥盒內。然而,未來RFID還將被用在如地方公共交通、汽車遙控鑰匙、傳送輪胎氣壓以及在移動電話等領域內。快速的識別對於公司的物流程序、大型倉庫、診所或者貨物的運輸以及在商業中都很重要。例如:汽車桌椅必須在正確時間按色彩排序(color ordered)進入到裝配線;智能標簽將自動地檢測正確的藥物容器從存儲處搬到生產處;血樣將準確地對應到采集這個血樣的病人;供應超市所需求的新鮮貨物要求很複雜的發送網絡,這個網絡不允許出現差錯;2006年世界杯的門票將不會有假票的存在-這得感謝RFID芯片。

  未來另外的一個焦點應用在汽車工業,例如控製後視鏡、所有的電動機和汽車門照明。展望更遠,電子票務、“電子護照”、甚至專用通信業務已經顯露出RFID-IC應用的契機。德國的Bundesbank銀行期望RFID在鈔票中應用,這種鈔票不同於今天的鈔票,不能用彩色打印機或複印機來簡單偽造,但事實上需要芯片製造商能生產出紙那麼薄、沙粒那麼大的RFID-IC。

  很多事實證明主要的銷售機會存在於物流過程中,根據行業和性能要求(例如讀取速度、需要同時讀取的RFID標簽數量)可以采用不同的技術。RFID技術可以基本分為低頻係統、頻率為13.56MHz的高頻(HF)係統以及頻段在900MHz左右的超高頻係統(UHF),還有工作在2.4GHz或者5.8GHz(見表)微波頻段的係統。除了頻率範圍外的另外一個差異性因素是電源:無源RFID收發器,這種收發器主要用在物流和目標跟蹤,他們自身並沒有電源,而是從讀/寫器的RF電場獲得能量;有源收發器由電池供電,因此具有數十米的長距離,但是體積更大,最重要的是更貴。

  RFID應用主導技術

  tongchangzongshimouzhongtedingyingyonglaizhudaocaiyongnagejishu。duiyubaihuogongsi,zaihuopinshangjiashangbiaoqianjinjinyifangbianzaixiaoshouzhongduanduqudangranshihaowuyiyi,yinweizaidangqiandechengbenhuanjingxia,zhehuishichanpingenggui。danshi,xiamiandeyingyongfeichangyouyiyi:在圖書館出借書或CD時,粘貼在書或CD上的13.56MHz標簽在經過時的幾秒鍾就能讀取標簽,或者在藥物批發商的挑選輸送帶上可靠地識別藥品,以避免可能造成嚴重後果的藥品誤發。

  然而,基本上,任何對象的讀取、識別和跟蹤任務可以受益於經過深思熟慮的RFID技術應用,特別是當每個數據都必須被寫入到芯片、被授權用戶修改以及防止對可分段存儲器的非授權訪問--可能的話,甚至可以在非常高的速度以及對大量的對象進行同時處理。

  條碼將逐漸出局嗎?

  這個問題可能是根據上麵談到的事實所得出的,但答案是否定的。因為成本的原因,像超市裏出售的0.25歐元的奶酪罐將長時間繼續采用條碼。但是,絕對可以這樣設想,在未來3到5年內,當前用條碼的場合將為RFID標簽開放,例如識別紡織品或包裹這樣的大物品,還有城市公共交通或無人售貨機的付費問題。在所有這些應用中,工作在13.56 MHz的RFID相對於條碼,無論在可靠性、避免汙染、可見性、讀取速度和空間方向性上都具有優勢,更不用說那些因為接觸產生的問題,理論上(RFID)可以無限次讀寫。

  RFID標簽成本在不斷下降

  RFID技術的成本與實際的應用有關係。根據附加在金屬基底上的天線的大小(對於13.56MHz,當前為7.5×4.5cm或 4.5×4.5cm,對於CD的環形天線直徑為5厘米),在量達到1百萬的情況下,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2到3年中這將改變:最快到2006年或2007年將可以達到20分的價格,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)。成本當然與天線尺寸和金屬薄片或紙的質量有關,例如全息紙(hologramed paper)將必然使RFID標簽更貴。

  RFID技術的重要參數

  低頻RFID芯片(無源)工作在130 kHz左右的頻率上,當前主要應用在門禁控製、動物ID、電子鎖車架、機器控製的授權檢查等。該技術讀取速度非常慢並不是問題,因為隻需要在單方向上傳輸非常短的信息,相應的ISO標準為11484/85和14223。13.56MHzxitongjiangzaihenduogongyelingyuzhongyuelaiyuezhongyao,zhezhongxitongguiweiwuyuanlei,juyougaodudekexiaoxinghuatedian,zaizuijinjinianbuduandidedaogaijin。yonglaihuoquhuowuhechanpinxinxi,bingfuheISO標準14443、18000-3,1的係統相對較慢,在某些情況下一次讀操作需要幾秒鍾的時間,不同的數據量所需的具體時間不同。根據不同的種類,ISO 15693標準類型的係統可以對付最大速度為0.5m/s的運動目標,能獲得高達26.48kbps的數據傳輸速度,能實現每秒30個對象的識別。

  然而,在未來大規模的物流應用中,工作在13.56MHz的傳統方法,甚至在ISO 15693中定義的最近的方法都不再能滿足需要。在這種應用中出現了相位抖動調製(PJM)技術。PJM的RFID標簽適合被標記物體在傳輸帶上的任何地方以高速通過閱讀器,並必須以非常高數據速率地逐個讀取,例如識別包裝嚴實的藥品、機場行李跟蹤或在遠達1.2米的距離登錄文檔。

  在8個射頻信道之間連續切換增加了讀的速度並保證可靠識別,即使在很大的吞吐率情況下。在Magellan公司的PJM技術基礎上,英飛淩公司和澳洲的Magellan技術公司已經合作開發出了應用於這種目的的芯片。與當前的13.56MHz RFID技術相比,這些芯片能提供的讀寫速度快25倍,數據速率達848 kbps。PJM係統為用於物流進行了優化(ISO Standard 18000-3 Mode 2),可以在不到一秒的時間內可靠地對多達500個電子標簽進行識別、讀取和寫入。甚至在目標運動速度在4米/秒的情況下,用於這些新芯片的讀取器都能勝任。

  10Kb的可用存儲器空間相當於大約兩個DIN A4頁ye的de簡jian單dan文wen本ben存cun儲chu。這zhe個ge存cun儲chu器qi空kong間jian還hai可ke以yi進jin一yi步bu分fen成cheng幾ji個ge扇shan區qu,隻zhi有you被bei授shou權quan的de人ren能neng進jin行xing讀du寫xie訪fang問wen。特te殊shu的de加jia密mi方fang法fa防fang止zhi對dui存cun儲chu數shu據ju的de非fei授shou權quan訪fang問wen。

  UHF和微波係統最終可以允許達到幾米的覆蓋距離;他ta們men通tong常chang具ju有you自zi己ji的de電dian池chi,因yin此ci適shi合he於yu例li如ru在zai裝zhuang載zai坡po道dao上shang貨huo盤pan內nei的de大da型xing貨huo物wu的de識shi別bie,或huo者zhe甚shen至zhi是shi在zai汽qi車che廠chang產chan品pin線xian上shang的de車che輛liang底di盤pan。這zhe些xie頻pin率lv範fan圍wei的de缺que點dian是shi大da氣qi濕shi度du的de負fu麵mian影ying響xiang,以yi及ji需xu要yao不bu時shi地di或huo始shi終zhong需xu要yao保bao持chi收shou發fa器qi相xiang對dui於yu讀du寫xie天tian線xian的de方fang位wei。

  

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