簡單談無芯片RFID的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域

什么是無芯RFID？

無芯RFID標(biāo)簽指的是不含有硅芯片的射頻識別標(biāo)簽。最具有前景的無芯標(biāo)簽的主要潛在優(yōu)勢在于其最終能以0.1美分的花費(fèi)直接印在產(chǎn)品和包裝上，以更靈活可靠的特性取代每年十萬億使用量的條形碼。

無芯標(biāo)簽的主流是類似于硅芯片的可以數(shù)字解碼的以及能在超過一毫米范圍工作的標(biāo)簽。他們的潛在市場超出了低價大容量標(biāo)簽的潛在市場，因?yàn)檫@種標(biāo)簽除了價格低之外還有其他的一些特性。實(shí)際上，目前這種標(biāo)簽在某些情況下的銷售價格高于硅芯片標(biāo)簽，而在其他情況下銷售價格低于硅芯片標(biāo)簽。這種狀況還會持續(xù)一段時間。個性簽名以及類似于鈔票上的磁條或證件用紙上的微波反射纖維能在一毫米以外被檢測出來，因此這符合我們RFID的定義，但是他們很少用于防偽。因此我們在這份報(bào)告中只作了簡單的討論，統(tǒng)計(jì)中也忽略不計(jì)。

未來十年我們將會看到無芯標(biāo)簽的市場份額迅速增加。全球銷售量將從2006年占0.4%的5百萬增加到2016年占45%的2670億。按價值計(jì)算的話，無芯標(biāo)簽將從2006年只占0.1%的120萬美元增長到13.9億美元——保守估計(jì)占2016年RFID標(biāo)簽收入的13%，因?yàn)榇蟛糠滞黄菩栽鲩L都是依靠價格優(yōu)勢。包括制造業(yè)、軟件業(yè)和服務(wù)業(yè)在內(nèi)，2016年將有28億美元的無芯RFID系統(tǒng)市場。其后，無芯標(biāo)簽將通過最具技術(shù)含量的芯片，例如具有微處理器的金融卡，迅速主宰整個RFID市場。用于不停車道路收費(fèi)的5.8 GHz標(biāo)簽或者用于實(shí)時定位系統(tǒng)的超寬帶標(biāo)簽將繼續(xù)使用硅芯片。

第一代無芯技術(shù)不少但鮮有成功

第一代無芯技術(shù)不滿足許多服務(wù)供應(yīng)商使用的開放標(biāo)準(zhǔn)，并且也沒有試圖制定此類標(biāo)準(zhǔn)。有許多無芯技術(shù)，包括聲磁、電子掃頻的RF感應(yīng)器電容陣列以及電磁RF濺射薄膜——每種都是多位的三種常用防竊標(biāo)簽之一。其他的還有二極管陣列、移動時發(fā)出高頻的表面聲波(SAW)裝置和化學(xué)物質(zhì)。然而，只有在醫(yī)療中使用的避免誤差的聲磁標(biāo)簽和無間斷道路收費(fèi)以及制造業(yè)中使用的SAW標(biāo)簽銷售量達(dá)到了一百萬。AstraZeneca的聲磁標(biāo)簽排在位居榜首，年銷售量將持續(xù)450萬。然而，這一計(jì)劃很難進(jìn)一步降低成本，并且還有諸如剛性等性能的限制。大多數(shù)第一代無芯技術(shù)的主要特征是其主要應(yīng)用于一些資金不足的小公司，并且還有技術(shù)上的限制，很難應(yīng)用于市場。

第二代無芯RFID標(biāo)簽

和以上第一代無芯標(biāo)簽相比，SAW標(biāo)簽在技術(shù)上有所提高，價格卻大大下降，并且能存儲足夠多的數(shù)據(jù)以及能在通用頻段上使用傳統(tǒng)的芯片RFID操作。這意味著他們可以成為大規(guī)模的閉環(huán)和開環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。事實(shí)上，最初是由EPCglobal將SAW性能標(biāo)準(zhǔn)整合到ISO。另外兩種技術(shù)也很有前途。新的參與者已經(jīng)提出了基于紙張或低價格塑料薄膜的導(dǎo)電油墨印刷條紋的電磁標(biāo)簽。另外，大約有四十家公司從事薄膜晶體管電路（TFTC）——大多數(shù)能在低價格的塑料薄膜上進(jìn)行高速印制。TFTCs可以擁有和硅RFID芯片一樣的電路，所以，受使用材料的限制，可以采用同芯片RFID一樣的頻率和標(biāo)準(zhǔn)。能在13.56MHz進(jìn)行操作是極其重要的，因?yàn)檫^去制造的55%的標(biāo)簽都是在這一頻段工作的，并且這一比例將在2016年達(dá)到70%。這也是卡、票、圖書館、洗衣店、藥品和郵寄物品的首選頻率。第二代無芯技術(shù)的主要商業(yè)特性是他們受到一些大公司和資金充足的小公司的支持。他們中的許多既是銷售者又是使用者。這其中包括IBM, 惠普 施樂, 3M, 東芝（Toshiba）, 大日本印刷,日本凸版印刷（Toppan Printing）和韓國三星。包裝和紙張業(yè)巨頭Mreal, MeadWestvaco和 International Paper也包括在內(nèi)。然而，平衡這些技術(shù)是很有難度的，我們把具體情形概括在表格中。

此外，這些技術(shù)采用的是無毒材料并且與硅芯片相比具有潛在的生產(chǎn)設(shè)備成本低的特性。

最佳特定應(yīng)用類型

最具有前途的無芯技術(shù)將最佳定向于特定的應(yīng)用領(lǐng)域。盡管那樣，在這些應(yīng)用領(lǐng)域和一些諸如空運(yùn)行李和動物等不符合其標(biāo)準(zhǔn)的許多情況也是不適合的。最好的使用無芯標(biāo)簽的地方不過是一些物品（工廠名冊、圖書館、洗衣店、藥品、消費(fèi)品、檔案、郵件），票/鈔票/其他大容量安全文檔，空運(yùn)包裹，動物，囚犯，假釋人員或者住院或者受監(jiān)護(hù)的人員、殘疾人、休閑設(shè)施的參觀者，主題公園及其它高價值物流。

最后，我們比較整理了有芯片RFID與無芯片RFID技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，兩種技術(shù)既有競爭關(guān)系，又在某些方面是互補(bǔ)的。