RFID的应用现状及未来发展趋势RFID是英文Radio Frequency Identification的缩写,即无线射频识别技术。
它是一种非接触式自动识别技术。
RFID系统一般由电子标签、阅读器和信息处理软件系统三部分组成。
电子标签中储存有商品的基本信息,当标签进入阅读器射频磁场中时,标签被激发产生感应电流,将标签中储存的信息发射到阅读器中,阅读器通过解码系统识别标签,并可将识别信息进一步传递到信息处理系统进行分析处理。
按照RFID标签的能量供给方式,RFID标签可分为有源标签和无源标签;按照RFID工作时使用的无线电频率,RFID系统可分为低频、高频、超高频和微波系统。
与我们目前最常见的条形码相比,RFID具有很多优势。
如信息存储量大,非接触识别、识别距离长、快速方便,信息可更新,标签可重复使用,标签能适应不同工作环境等。
RFID的基本技术原理起源于二战时期,最初盟军利用无线电数据技术来识别敌我双方的飞机和军舰。
战后,由于较高的成本,该技术一直主要应用于军事领域,并未很快在民用领域得到推广应用。
直到上世纪八九十年代,随着芯片和电子技术的提高和普及,欧洲开始率先将RFID技术应用到公路收费等民用领域。
到二十一世纪初,RFID迎来了一个崭新的发展时期,其在民用领域的价值开始得到世界各国的广泛关注,特别是在西方发达国家,RFID技术大量应用于生产自动化、门禁、公路收费、停车场管理、身份识别、货物跟踪等民用领域中,其新的应用范围还在不断扩展,层出不穷。
本世纪初,RFID已经开始在中国进行试探性的应用,并很快得到政府的大力支持,2006年6月,中国发布了《中国RFID技术政策白皮书》,标志着RFID的发展已经提高到国家产业发展战略层面。
到2008年底,中国参与RFID的相关企业达数百家,已经初步形成了从标签及设备制造到软件开发集成等一个较为完整的RFID产业链,据专家估计,2008年中国RFID相关产值达到80亿元左右,并将在未来5-10年保持快速发展。
目前,RFID在中国的很多领域都得到实际应用,包括物流、烟草、医药、身份证、奥运门票、宠物管理等等,但就我们日常生活感受而言,好像RFID还是离我们很远。
除了二代身份证,我们还很难经常感受到RFID在我们生活中的存在。
这到底是什么原因呢?其实道理很简单,尽管RFID正快速在各个领域得到实际应用,但相对于我们国家的经济规模,其应用范围还远未达到广泛的程度,即便在RFID应用比较多的交通物流产业,也还处于点分布的状态,而没能达到面的状态。
往往是产业中的领导企业为保持其竞争地位而率先尝试采用这种新技术,而更多的企业还抱着观望和犹豫的态度。
还是以物流产业为例,应用RFID技术可以大幅提高物流运作效率,如加快货物出入库时间,减少现场操作人员,实现快速而精确的库存盘点,实现货物准确定位跟踪等,但时至今日,在中国真正实施RFID技术的物流企业还屈指可数。
经济危机爆发以来,很多业内人士也开始对RFID产业的未来发展产生怀疑和失望,那么到底是什么因素阻碍了这一新兴产业在我国的发展呢?首先,是我们国企业总体信息化水平不高,阻碍了RFID充分发挥其作用。
RFID作为一种信息技术手段,其基本功能是实现数据的精准快速采集。
这些数据采集后,必须经过进一步的对比分析处理,才能达到提高效率、降低总体成本的作用。
也就是说,RFID的实施,往往需要企业信息化达到一定水平,使RFID系统与企业既有的ERP、CRM等信息集成在一起,才能充分发挥其作用。
其次,RFID实施成本还比较高,使很多企业望而却步。
不仅仅对中国企业,即便对西方企业,RFID的高成本也是一个巨大障碍。
正如前文所言,RFID的基本技术原理在60几年前就产生了,但直到上世纪后期,RFID的应用才逐步推广到民用领域,正是高成本阻碍了RFID技术的实际应用。
目前在国内,一张RFID标签一般都在1元以上,ETC的车载单元要400多元,高成本使得RFID的投资回报具有很大风险,使其应用大多局限于高价值或高利润商品领域。
再次,行业标准尚未统一,贸然实施会带来不确定风险。
尽管RFID起源很早,但目前还没有形成全球统一的技术标准,中国在标准制定领域起步较晚,由于关乎各国经济利益,相信标准之争还会持续一定时间。
在这种情况下,贸然投入,必然给企业经营带来很大风险。
蓝光获得DVD标准之争的胜利,给HD-DVD阵营带来的巨大伤害,是处于标准之争产业里的企业不得不慎重考虑的问题,这也是很多企业对实施RFID抱观望态度的原因。
最后,我国产业供应链发展还处于初级阶段,也阻碍了RFID的实际应用。
与西方企业相比,由于技术和管理处于劣势地位,我国大多行业都存在过度竞争,价格成为市场竞争的主要手段,这就使得很多制造企业利润率维持在相当低的水平,产业供应链的上下游企业之间往往博弈大于合作。
而RFID技术只有在整个供应链上协同实施,实现供应链信息透明和分享,才能最大程度发挥出RFID的作用,这在目前情况下还很难做到。
另外,实施RFID的一个主要益处是节省人工成本,沃尔玛称RFID每年为其节省数十亿美元的人力成本开支,而中国较低的工资水平也使得很多企业没有积极性去实施RFID技术。
综上所述,尽管RFID能为企业带来很多益处,目前仍面临着很多实际应用的难题有待解决。
但任何新生事物都会有一个发展过程,随着时间的推移,那些制约RFID发展的不利因素会发生改变,展望未来几年,我们看到有利于RFID发展的趋势正日益明显。
尽管中国企业目前信息化程度还较低,但中国企业前进的步伐相当快。
今年中国已有40多家企业闯入世界500强,更多本土企业正迅速成长为跨国经营企业,日益复杂的管理要求这些企业必须迅速推进信息化建设,在这一点上中国企业具有一定的后发优势,而企业信息化必然给RFID带来良好的发展机遇。
随着中国企业信息化的进程,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。
而RFID的实施成本,必然随着RFID应用的推广和市场的扩大而逐步降低,RFID的应用将会从目前的托盘或整箱的货物跟踪逐步扩展到单品货物跟踪的水平。
最后,从产业供应链角度看,国家目前提倡的产业升级,就是要使中国企业多生产高技术、高附加值、高利润产品,而这些领域,正是RFID用武之地。
产业升级将带动中国企业提升市场竞争能力,逐步由单体企业竞争上升为产业供应链的竞争。
在未来几年,我们会看到,RFID的实施将摆脱仅仅由单个企业实施的窘境,而展现为企业所在整个供应链的协同实施,RFID的益处将会得到最大程度的发挥。
凡此种种,我们还会怀疑RFID在中国的发展吗?近一两年来由于受到以沃尔玛为代表的大型零售商的推动,RFID技术在全球掀起阵阵热潮,吸引了众多厂商参与相关技术及芯片的研究和开发。
目前RFID技术处于迅速上升的时期,该技术被业界公认为是本世纪最有前途应用技术之一,同时也引起了许多国家的重视,欲将其培育成国家的一项重要产业。
一、RFID技术及其发展历史射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是自动识别技术的一种,即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。
一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。
其中RFID标签中一般保存有约定格式的编码数据,用以唯一标识标签所附着的物体。
与传统的识别方式相比,RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,且操作方便快捷。
能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域,并被认为是条形码标签的未来替代品。
RFID系统的工作原理(如图1):读写器通过天线发送出一定频率的射频信号;当RFID标签进入读写器工作场时,其天线产生感应电流,从而RFID标签获得能量被激活并向读写器发送出自身编码等信息;读写器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理;计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号;RFID标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑,控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。
图1RFID系统原理RFID技术的发展最早可以追溯至第二次世界大战时期,那时它被用来在空中作战行动中进行敌我识别。
从历史上看,RFID技术的发展基本可按10年期划分为几个阶段(参见表1)。
因此RFID并不是一个崭新的技术。
从分类上看,因为经过多年的发展,13.56MHz以下的RFID技术已相对成熟,目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术,特别是860MHz~960MHz(UHF频段)的远距离RFID技术发展最快;而2.45GHz和5.8GHz频段由于产品拥挤,易受干扰,技术相对复杂,其相关的研究和应用仍处于探索的阶段。
表1 RFID技术发展的历程表时间RFID技术发展1941-1950雷达的改进和应用催生了RFID技术,1948年奠定了RFID技术的理年论基础。
1951-1960早期RFID技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。
年196l-1970RFID技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。
年1971-1980RFID技术与产品研发处于一个大发展时期,各种RFID技术测试得到年加速。
出现了一些最早的RFID应用。
1981-1990RFID技术及产品进入商业应用阶段,各种封闭系统应用开始出现。
年1991-2000RFID技术标准化问题日趋得到重视,RFID产品得到广泛采用。
年2001-今标准化问题日趋为人们所重视,RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低。
二、RFID技术标准现状目前,RFID还未形成统一的全球化标准,市场为多种标准并存的局面,但随着全球物流行业RFID大规模应用的开始,RFID标准的统一已经得到业界的广泛认同。
RFID系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成。
目前已经发布或者是正在制定中的标准主要是与数据采集相关的,其中包括电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID 标签与读写器的性能和一致性测试规范、以及RFID标签的数据内容编码标准等。
后台数据库网络应用系统目前并没有形成正式的国际标准,只有少数产业联盟制定了一些规范,现阶段还在不断演变中。
RFID标准争夺的核心主要在RFID标签的数据内容编码标准这一领域。
目前,形成了五大标准组织,分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。
EPC Global是由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立,在全球拥有上百家成员,得到了零售巨头沃尔玛,制造业巨头强生、宝洁等跨国公司的支持。