RFID正在成熟
——
市場前景
根據(jù)Gartner公司預(yù)測,2004年到2007年開放系統(tǒng)的RFID應(yīng)用趨于成熟,2007年后RFID應(yīng)用甚至可以為供應(yīng)鏈帶來脫骨換胎般的變化。
圖1 Geoffey Moore技術(shù)生命周期理論
在市場調(diào)研公司Venture Development Corp的預(yù)測中,即便不包括在供應(yīng)鏈的中應(yīng)用,RFID標(biāo)簽、讀碼器、軟件和服務(wù)的綜合市場在2002年到2007年將以年均 22.6%的速度發(fā)展。單只收發(fā)器和讀碼器的出貨值就從2002年的7億美元增長到2007年的近20億美元(圖2)。
考慮到這些數(shù)據(jù)還沒有包括基于EPC標(biāo)準(zhǔn)的RFID產(chǎn)品的銷售,所以這個數(shù)據(jù)還只是RFID整體市場的冰山一角。在供應(yīng)鏈中能夠用到RFID的地方很多,倉儲中的貨柜貨箱,商店中單個商品的跟蹤等等,對RFID標(biāo)簽的需求很容易就會達(dá)到每年幾百億個。對讀碼器的需求雖然不像標(biāo)簽一樣廣泛,但是增長也很迅速。(讀碼器解讀標(biāo)簽中的信息并且在無線手持設(shè)備上顯示。讀碼器的需求很廣泛,取決于應(yīng)用。)
圖2 全球RFID銷售預(yù)測 (單位:百萬美元)
頻段劃分
射頻識別技術(shù)是利用射頻方式進行非接觸雙向通信,以達(dá)到識別目的并交換數(shù)據(jù),屬于短距離、微功率無線電通信,按規(guī)定,RFID系統(tǒng)應(yīng)保證在工作時不會干擾附近的無線電廣播和電視廣播、移動業(yè)務(wù)、導(dǎo)航等其它無線電業(yè)務(wù),因此這在很大程度上限制了適用于RFID系統(tǒng)的工作頻率的選擇。目前,用于被動標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)可以分為:低頻率(125-135 KHz):也就是被提及較多的EPC,距離在半米以內(nèi),傳輸速率低于1kb/s;高頻率(13.56 MHz):作用射頻在0.5米-1.5米之間,傳輸速率在25kb/s左右,在不良導(dǎo)體中有較好的穿透性; 超高頻率包括:UHF 433 MHz 和UHF 860-960 MHz, 前者一般使用主動標(biāo)簽,數(shù)據(jù)接收距離可達(dá)100米;后者數(shù)據(jù)接收距離在1.5-5米之間,傳輸速率30kb/s;2.45GHz的微波,傳輸速率100kb/s,工作距離2-5米,但對液體非常敏感。
不同的頻率,其相關(guān)物理屬性也不相同,應(yīng)用的領(lǐng)域也不一樣。例如EPC(電子產(chǎn)品代碼)由于頻率較低,受環(huán)境影響最小,在潮濕空氣或者金屬環(huán)境中都可以工作,4種頻率的物理屬性參看圖3。
圖3 不同頻率的物理屬性
由于目前還沒有一個統(tǒng)一組織管理RFID頻段,原則上各個國家都能隨意劃分頻段給RFID。低頻和高頻RFID標(biāo)簽可以全球通用。超高頻的應(yīng)用就受到很大的限制,因為目前缺少統(tǒng)一的全球標(biāo)準(zhǔn)。在北美,政府給出的范圍是908 - 928 MHz,但在傳輸功率上有限制。在歐洲,UHF得到的頻段是 865.6 - 867.6 MHz,908 - 928 MHz的范圍在法國是軍事應(yīng)用的頻段。澳大利亞和新西蘭給出的頻段是918 - 926 MHz,也有功率限制。而在在中國和日本,甚至沒有劃給UHF頻段。
應(yīng)用
受到頻率和物理屬性的影響,不同頻段RFID系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也是千差萬別。
在低頻段,常見的應(yīng)用是航空與航海導(dǎo)航系統(tǒng)、定時信號系統(tǒng)以及軍事上的應(yīng)用。此外,在普通門禁、產(chǎn)品檢測方面,低頻系統(tǒng)也得到了非常廣泛的應(yīng)用。例如飛利浦的hitag應(yīng)用在煤氣罐、啤酒桶運輸甚至牲畜放牧領(lǐng)域,可以隨時記錄和反映被監(jiān)測對象歷史信息和維護數(shù)據(jù)等。
高頻應(yīng)用范圍為新聞廣播、電信服務(wù)、公共交通、高速路收費站、停車場、加油站等。目前國內(nèi)較多的是為二代身份證的應(yīng)用和學(xué)生火車優(yōu)待證的應(yīng)用。
超高頻RFID產(chǎn)品被推薦應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理上。例如,在新鮮食品的外包裝或者郵政速遞的包裹等等。但是,超高頻技術(shù)對于金屬等可導(dǎo)媒介完全不能穿透。實踐證明,由于高濕物品、金屬物品對超高頻無線電波的吸收與反射特性, 超高頻RFID產(chǎn)品對于此類物品的跟蹤與識讀是完全失敗的。
微波主要應(yīng)用于射頻識別、遙測發(fā)射器與計算機的無線網(wǎng)絡(luò)。最典型的應(yīng)用是飛利浦和索尼提出的的NFC(Near Field Communication)技術(shù),它可以用短距離無線通信方式把電子設(shè)備連接起來。
當(dāng)然,采用雙頻技術(shù)的射頻識別系統(tǒng)更為可行,可以同時保證低頻和高頻系統(tǒng)各自的優(yōu)點,從而能夠廣泛地運用在動物識別,導(dǎo)體材料干擾及潮濕的環(huán)境,諸如集裝箱、水果箱、食品罐頭等物流供應(yīng)鏈場合、動物識別、人員門禁、運動計時等。
發(fā)展問題
RFID的技術(shù)潛力無限,甚至?xí)谖磥韽氐赘淖児?yīng)鏈的方式。但至少目前,RFID的發(fā)展還是受制于許多問題,例如,標(biāo)準(zhǔn)差異、安全和成本問題等等。
標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一已成為制約RFID發(fā)展的首要因素。目前,RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)繁多,包括:ISO/IEC 18000,一個綜合標(biāo)準(zhǔn),針對不同的頻率有不同的規(guī)范,它詳細(xì)規(guī)定了空中界面(air interface),但對RF標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)沒有要求;ISO/IEC 15961 & 15962是一個數(shù)據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),包括標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)如何編碼;ISO/IEC 15963是一個單獨識別RF標(biāo)簽的系統(tǒng);ISO TC 23 適用于動物識別的標(biāo)準(zhǔn);行業(yè)應(yīng)用中各種標(biāo)準(zhǔn)。最著名的是美國的EPC協(xié)會發(fā)布的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)定了RFID的空中界面和RF標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)。
由于每個RFID標(biāo)簽中都有一個識別碼,如果它的數(shù)據(jù)格式有很多種類且互不兼容,那么使用不同標(biāo)準(zhǔn)的RFID產(chǎn)品就不能通用,這對物品流通非常不利。目前RFID存在兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)陣營,一是美國的Auto-IDCenter,一是日本的UbiquitousIDCenter(UID)。前者的領(lǐng)導(dǎo)組織是美國的EPC(電子產(chǎn)品代碼)環(huán)球協(xié)會,旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè),同時有IBM、微軟、飛利浦、Auto-IDLab等公司提供技術(shù)研究支持。后者主要由日系廠商組成,有日本電子廠商、信息企業(yè)和印刷公司等。日本UID標(biāo)準(zhǔn)和歐美的EPC標(biāo)準(zhǔn)在使用無線頻段、信息位數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等存在諸多差異。日本的RFID采用的頻段為2.45GHz和13.56MHz;日本的電子標(biāo)簽的信息位數(shù)為128位,EPC標(biāo)準(zhǔn)的位數(shù)為96位;日本的電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)可用于庫存管理、信息發(fā)送與接收以及產(chǎn)品和零部件的跟蹤管理等,EPC標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于物流管理、庫存管理等。
然而歐美陣營也并非完壁一塊, EPCGlobal也存在3種提案的分歧。這3種提案分別來自三家組織,分別為RFID專業(yè)公司Alien科技(Q提案),飛利浦和德州儀器聯(lián)盟(UnifiedGroup),以及EM、Matrics、Atmel及其他一些小型企業(yè)所組成的聯(lián)合體(PerformanceTeam)。由于三大提案都基于ISO18000-6A,因而技術(shù)方面存在廣泛的相似之處,不過它們之間的差異也足以改變RFID產(chǎn)業(yè)鏈的格局。直到2004年年底,EPCglobal頒布了新的UHF Gen 2才消除了分歧,統(tǒng)一了UHF RFID應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。
就在RFID廠商為標(biāo)準(zhǔn)爭得不可開交的時候,零售流通企業(yè)也在為RFID的高額成本頭疼。作為RFID系統(tǒng)中的重要部件,目前標(biāo)簽的單個成本不是很高,但在供應(yīng)鏈中,企業(yè)面對的是每個商品都必須附帶一個標(biāo)簽。電子產(chǎn)品分銷商Avnet公司負(fù)責(zé)產(chǎn)品倉儲和分銷的高級副總裁Jim Smith就認(rèn)為,現(xiàn)在RFID標(biāo)簽的成本太高,“每個標(biāo)簽30-60美分的價格帶來的成本是個天文數(shù)字”。Smith說,“等一個5美分的硬幣能買一個標(biāo)簽的時候也許才有實際意義,但這個時候離我們還很遠(yuǎn)。”而且,標(biāo)簽只是成本中的一步分,完整的RFID系統(tǒng)還需要硬件和軟件的支持,例如讀碼器、天線、終端數(shù)據(jù)庫等等,根據(jù)ACCENTURE公司的分析,RFID的基礎(chǔ)構(gòu)架占到整個系統(tǒng)成本的39%,未來的維護費用是另一個重要部分,占到17%的比例(圖4)。
圖4 RFID投入分布比例
注:在IT產(chǎn)業(yè)里有兩個摩爾定律:一個是英特爾創(chuàng)始人戈登•摩爾總結(jié)的廣為人知的關(guān)于芯片性能每18個月倍增的定律,另一個則是由杰弗里•摩爾(Geoffrey Moore)創(chuàng)立的關(guān)于技術(shù)產(chǎn)品生命周期的定律,這里稱為新摩爾定律。摩爾認(rèn)為新技術(shù)產(chǎn)品的生命周期大略可分為早期接納者期、中斷期、保齡球道期、旋風(fēng)期、主街期(Main Street)、衰退期等。各個階段對應(yīng)的用戶也不同,他們從技術(shù)狂熱者到夢想者,到實用主義者,最后到保守者。每一項新產(chǎn)品都從吸引早期接納者開始其生命周期,這些早期接納者往往是那些喜歡嘗試新事物的人。
評論