作為二戰時期誕生的“老”技術,RFID歷經時間檢驗卻愈發成熟,在層出不窮的新型識別技術中獨樹一幟且老而彌堅,被廣泛應用于安防、交通運輸等領域。與此同時,作為可連接萬物的關鍵實用技術,物聯網的興起將賦予RFID新的生機和活力,并力促RFID發展應用煥發“又一春”。
技術發展永無止境
RFID(Radio Frequency Identification),即無線射頻識別通信技術,它可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與目標之間產生接觸。其原理就是利用發射無線電波訊號來傳送信息,通過非接觸式的連接進行身份辨識與信息讀寫。
從概念上來講,RFID類似于條碼掃描,但由于RFID使用專用的讀寫器及可附著于目標物的RFID標簽,利用頻率信號將信息由RFID標簽傳送至 RFID讀寫器,在感應距離、便捷性、信息豐富程度上均有較大突破,因此,RFID可視為條碼技術的升級版。按頻段劃分,RFID可分為低頻、高頻、超高頻和微波,但通常意義上所講的RFID是一個比較狹義的概念,即高頻和超高頻。
從結構上講,RFID是一種簡單的無線系統,一般都由射頻卡、讀卡器兩部分組成。射頻卡是RFID系統的精髓,由內部天線、記錄ID信息的IC芯片組成,新型的讀寫芯片還可以進行數據的讀取和寫入;讀卡器的基本功能就是提供與標簽進行數據傳輸的途徑,并進行信號狀態控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。二者通過天線進行無線通信,可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。
在眾多識別技術中,RFID具有無可比擬的優勢。在讀寫速度上,RFID技術具有速度快、非接觸、無方向性要求、多目標自動識別、運動識別等特征;在物理特性方面,RFID技術具有防水、防磁、耐高低溫、可彎折、無機械故障、壽命長、抗惡劣環境等優點;在數據存儲上,RFID技術信息存儲容量大、數據可隨時更新、可讀可寫;在數據安全上,RFID技術采用了專用芯片、唯一序列號、密鑰認證,具有極難復制的特點,安全級別較高。此外,RFID技術還具有多樣的封裝方式,外形易于小型化與多樣化,可方便嵌入或貼在商品上,使用方便。
廣東華信金溢信息技術有限公司銷售總監朱紅光指出,近年來,隨著技術的發展,RFID目前已能在20米的距離對100個目標進行同步識別,未來標簽的靈敏度將大幅提升,識別對象和應用領域也將不斷擴展延伸。但與此同時,由于RFID是利用無線電在空間的反向傳射原理進行被動識別,因此容易受到同頻段設備甚至是標簽本身的干擾而導致漏讀,這也成為RFID在要求較高的多標簽場合如商超上應用的不足。
老技術新產業
RFID誕生于二戰時期,起初也只是用于軍事用途;到上世紀八十年代,美國與歐洲的公司開始生產RFID卷標并開始將射頻識別應用于更多場合;九十年代,RFID技術隨著門禁系統應用而進入臺灣及中國大陸市場。如今, 隨著現代科技及工業的發展,RFID產品的功能越來越豐富,并形成龐大的產業鏈,廣泛服務于經濟社會的各個領域。
時至今日,RFID已廣泛應用于通訊、工業制造、商業、交通運輸等眾多領域,眾多基于RFID技術研發的產品系統運用于經濟社會生活的方方面面,如ETC車輛識別系統、人員進出識別系統、車輛進出識別管理系統、電子物品監視防盜系統、RFID電子貨幣卡、車輛實時引導定位系統、車輛動態管理系統、生產線產品標識控制系統、倉儲自動化管理系統、機場行李識別系統、汽車射頻防盜系統、集裝箱自動識別系統、畜牧識別管理系統、射頻防偽系統等。
近年來,我國RFID市場的需求量巨大, 助推RFID產業得到快速發展,電子標簽、讀寫器及終端器件逐漸成熟并實現了規模化生產,但總體性能指標仍與國外先進水平存在一定差距。北京嘉德恒安科技發展有限責任公司市場總監秦德虎也指出,我國在中低、高頻標簽封裝技術已經基本成熟,但只有極少數企業具備超高頻讀寫器設計制造能力;國內企業普遍具備 RFID天線的設計和研發能力,但仍缺乏應用于金屬材料、液體環境下的高可靠性的RFID標簽天線設計能力;系統集成是發展相對較快的環節,而中間件及后臺軟件部分還比較弱。
在市場發展發面,深圳麗澤智能科技有限公司產品經理饒儒群表示,我國RFID相關的各個行業如金融支付、身份識別、交通管理、軍事安全、資產物流管理、防盜防偽等方面的發展都呈現較快的增長態勢,特別是金融支付領域,2013年金融支付以21.20%的市場占比成為國內RFID行業市場第一板塊,超過了身份識別市場,2015有望突破50億元。據IIPA預計,到2015年我國RFID市場的整體規模將突破400億元,未來3-5年也將保持約30%的年均增速。
從全球市場看,2010年以來,由于經濟形勢好轉和物聯網等利好因素推動,全球RFID市場持續升溫,全球市場規模在2012年已達200多億美元。預計未來10年,RFID的應用領域將越來越廣。對此,嘉德恒安秦德虎指出,當前RFID市場穩中有升,尤其是安防行業在門禁讀卡器、停車場上需求量激增,但未來真正的發力點將在于物聯網,屆時RFID的市場容量會呈爆發式增長。
跨領域應用匯聚新藍海
RFID作為一種自動識別技術,經過數十年尤其是近二十余年的發展,其新生和衍生的功能日益豐富,應用領域也從軍事轉為商用及民用,被廣泛應用于安防、交通、金融、物流等領域,并隨著平安城市、智慧城市以及物聯網的發展將迎來新的發展契機。
安防應用仍是主流
安防是RFID技術從軍事用途轉為民用的試驗田,也是將RFID技術發展和應用推向一個全新高度的領域。目前,RFID在安防領域的發展應用取得了豐碩的成果,成為該技術的主流應用,并為其他領域RFID的應用起到示范作用。
華信金溢朱紅光指出,目前RFID在安防領域的應用主要集中在高頻和超高頻的應用上,RFID已成為安防行業的關鍵技術之一。嘉德恒安秦德虎談到,目前RFID在安防領域主要應用包括門禁系統和考勤系統、停車場管理、電子巡更、防盜報警、防偽管理、人員定位、商品防盜以及其他安全管理等幾個重點領域,其中出入口控制是RFID在安防領域最廣泛的應用。
除了在狹義安防領域的上述幾種應用,RFID還在車輛管理、電子證照、物資管理、公共事業安全(如食品溯源)等泛安防領域的應用日趨豐富,在經濟社會生活中呈現出多點開花的態勢,實現了不同行業內的局部物物相聯,構筑起廣義物聯網的基礎。
物聯網應用匯成新藍海
近年來,隨著物聯網的興起,RFID技術迎來新的發展機遇,在諸多無線連接通信及識別技術中脫穎而出,在促進物聯網落地的同時,自身也得以更深入地發展應用。
目前,能夠實現物與互聯網“連接”功能的技術,包含紅外技術、地磁感應技術、RFID技術、條碼識別技術、視頻識別技術、無線通信技術等,都可以將物以信息形式連接到互聯網中,而RFID技術相較于其他識別技術,在準確率、感應距離、信息量等方面具有非常明顯的優勢。
華信金溢朱紅光認為,物聯網要解決的問題就是物與物之間的通信與控制,物與物之間的區別就需要一個能夠識別的“身份證”,但如果要標識海量的物體并要求自動識別和讀取物體的信息,最合適的技術就是RFID技術,該技術也是物聯網中數據采集的一種關鍵技術,能夠把海量的物體或商品的信息進行自動化的高效識別和采集。
在應用方面,麗澤饒儒群指出,在物聯網尚未到來之時,RFID就已經在零售、軍事等領域得到廣泛的應用,隨著互聯網、大數據、云服務的發展,物聯網也將迎來新一輪的發展,而RFID技術不斷創新的應用、技術與標準的發展也依然是物聯網發展的關鍵因素;同時,借助物聯網的強大推力,勢必也將對RFID在精細化應用、標準和協議統一及兼容等方面的研究應用產生推動作用。
物聯網炙手可熱,RFID技術的飛速發展對于物聯網發展具有重要的意義,但必須認識到,目前RFID技術在物聯網領域的發展應用仍遠未達到理想的狀態,其未來的應用也不僅僅局限于物聯網領域。嘉德恒安秦德虎就提到,物聯網的發展或將推動RFID的應用不斷擴展延伸,但要真正實現普及應用仍有一段路要走。
組合應用以揚長避短
RFID作為安防及物聯網的關鍵技術之一,目前相關的產品和系統解決方案日漸豐富,市場應用也逐漸深入,應用領域不斷拓展延伸,但同時也必須看到,RFID目前仍面臨著標準缺失、兼容性不足等諸多挑戰,導致漏讀等現象并帶來安全隱患。對于中國RFID產業鏈而言,缺乏核心技術也是制約發展應用的重大挑戰。
首先是標準缺失的問題。因RFID技術及標準的制訂機構眾多,各國開放的頻段不同,這都降低了RFID讀寫器與標簽的互通性、兼容性,從而難以統一適用。在一些特殊環境中,RFID的無線電波信號會產生干擾與衰減,進而影響數據讀取的可靠性與準確度,降低了RFID的適用范圍。
其次是RFID技術的安全性問題。嘉德恒安秦德虎就直言,RFID大規模應用產生的信息安全及用戶隱私保護的問題,是目前RFID技術需要解決的挑戰。由于RFID便捷的讀取性,使得其芯片上儲存的個人信息很容易被他人獲取,甚至在很多非自愿的情況下,隱私信息在不經意間被讀取,甚至造成被追蹤。對于門禁類產品以及金融類產品,其后果更加嚴重。隨著基于RFID技術打造的手機支付功能興起,其所面臨的安全形勢正日益嚴峻。
對于中國RFID產業而言,相較于歐美等發達國家或地區,我國RFID產業的發展仍較為落后。嘉德恒安秦德虎指出,雖然國內RFID廠商已超過100家,但是缺乏關鍵核心技術,特別是在超高頻 RFID方面,由于技術門檻較高且國內發展較晚,技術相對欠缺,從事超高頻RFID研發生產的企業不多,具有自主知識產權的創新型企業更是少之又少。
對此,華信金溢朱紅光就談到,任何識別技術都有其自身的優點和不足,比如RFID就存在可視性方面的不足,但在沒有比之更適合的技術出現以前,我們在使用這項技術的時候就應當發揮它的長處和優點,盡量規避它的局限性和不足,并將多項識別技術進行組合應用,以取得最佳的應用效果。