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  讀懂RFID

  RFID(射頻識別技術，Radio Frequency Identification)可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據，其實質是借助無線射頻技術來實現(xiàn)對物品的身份和信息識別。

  自1937年起，RFID技術開始初具模型，優(yōu)先應用在軍事、實驗室等領域，開發(fā)出了敵我識別系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、商場防盜系統(tǒng)等。隨著物聯(lián)網行業(yè)的發(fā)展，RFID技術逐步大眾化，應用在我們的日常生活中。

  RFID技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在讀取速度。高速，意味著可以做出更多的盤點，且在有效準確率的加持下，零售行業(yè)將大量采用RFID技術。以倉儲物流管理為例，利用條碼貨物的讀取速度為每小時300件，準確率在50%和80%之間，庫存盤點一年內的次數(shù)是1到4次，而利用RFID技術讀取速度為每小時700件，準確率從97%到99%，庫存盤點則為一星期一次。

  組成：

  RFID系統(tǒng)主要由RFID標簽、RFID讀寫器、計算機應用系統(tǒng)組成。

  電子標簽(Tag)主要由上天線、耦合元件和集成芯片組成。每個電子標簽都具有唯一的電子編碼，通過電磁波與讀寫器進行數(shù)據交換，具有智能讀寫和加密通信功能。

  讀寫器主要由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路組成。

  計算機應用系統(tǒng)主要是把數(shù)據信息進行搜集、存儲、管理和進一步處理，為用戶使用。以及對電子標簽進行讀寫控制。

  分類：

  RFID的分類有多種方式，可分為按工作頻率分類，按供電方式分類，按應用范圍分類，按數(shù)據讀寫類型分類。詳見下圖：

  RFID產業(yè)鏈

  一套RFID方案需要設計、讀寫器、天線、標簽、支架或機柜、應用軟件，軟件集成服務等。其產業(yè)鏈劃分極細，且每個環(huán)節(jié)的廠商非常多。這里列舉一些代表廠商，供參考。

  芯片：

  RFID芯片分為標簽芯片和讀寫器芯片。其技術的發(fā)展趨勢仍將是功耗更低、距離更遠、讀寫速度更快、可靠性和安全性更高，并且成本不斷降低。對于國內RFID的芯片廠商，最重要的是穩(wěn)定性，包括生產工藝都還需要再做改進。

  恩智浦(NXP)

  NXP的RFID芯片包括超高頻、高頻、NFC和低頻，產品已經廣泛用于倉儲、服裝零售、汽車電子、品牌保護追蹤和家畜追蹤等等。

  例如，在2017年推出的UCODE 8 RAIN RFID，其更靈敏，更易于嵌入到標簽，通常用于超高頻RFID標簽中。該芯片還可為使用該標簽的公司添加專用ID號，以實現(xiàn)品牌鑒定。

  意聯(lián)科技(Alien Technology)

  美國意聯(lián)科技是行業(yè)內領先的供應商，專門提供符合EPCglobal Gen2及ISO/IEC 18000-6c標準的超高頻無源射頻識別芯片，以及標簽、閱讀器和專業(yè)服務相關的技術及產品。

  Higgs-4就是一款高度集成的單芯片EPC Gen2超高頻射頻識別標簽芯片。它可以在低射頻功率下寫入數(shù)據，也可在大數(shù)量標簽的零售應用中對標簽同時寫入數(shù)據。

  英頻杰(Impinj)

  美國英頻杰公司是全球領先的超高頻 Gen 2 RFID解決方案供應商，產品包括高性能的標簽芯片，讀寫器，讀寫器芯片，軟件，天線和系統(tǒng)集成。

  例如，Monza S6-C標簽芯片為大規(guī)模物品智能化應用提供了高性能和數(shù)據完整性。它包含了自動性能調節(jié)、自我診斷和耐久結構等特性，在提高標簽的質量和讀取性能的同時，也降低了標簽應用的成本。其適合于零售、醫(yī)療、票務和其他應用的單品級應用。

  復旦微電子

  上海復旦微電子集團股份有限公司的超高頻系列芯片基于在射頻和存儲領域的多年技術積累，具有射頻讀寫靈敏度高，兼容性好，存儲器可靠性高等特點，可廣泛應用于物資管理、交通運輸、物流快遞、人員管理、門禁管理等領域。

  復旦微電子的超高頻RFID標簽芯片工作頻段為840MHz到960MHz，此系列芯片包括了符合國內標準GB/T29768和GJB7377.1的超高頻標簽芯片，以及符合國際ISO18000-6C協(xié)議的標簽芯片。分別可提供不帶加密算法的普通版本和帶加密算法的安全版本芯片。

  深圳遠望谷

  深圳市遠望谷信息技術股份有限公司建有全球領先的RFID產品性能測試中心，可為大規(guī)模的物聯(lián)網建設提供RFID技術、產品和解決方案服務，擁有6大系列100余種RFID產品。其聚焦鐵路、圖書與零售三大戰(zhàn)略性行業(yè)，并為紡織洗滌、智慧旅游、煙酒管理、智能交通等領域提供高性能的RFID產品和解決方案。

  遠望谷1995年就開始研制開發(fā)貨車電子標簽專用芯片，目前已研制出具有完全自主知識產權的第一代貨車電子標簽專用芯片，也使得貨車電子標簽有了一顆“中國芯”。由于這顆“中國芯”，迫使美國把原來售價150美元的貨車電子標簽降價到20多美元。

  天線：

  RFID天線也分為標簽天線和讀寫器天線。根據應用場合各有不同，RFID 標簽可能需要貼在不同類型、不同形狀的物體上，甚至需要嵌入到物體內部。標簽天線和讀寫器天線還分別承擔接收能量和發(fā)射能量的作用，這些因素對天線的設計提出了嚴格要求。

  萊爾德(Laird Tech)

  美國萊爾德科技集團是設計和制造電磁屏蔽材料、導熱界面材料和無線天線產品的世界著名公司，產品廣泛應用于電信、數(shù)據通訊、手機、計算機、通用電子裝置、網絡設備、航空航天、國防、汽車以及醫(yī)療設備等領域。

  英內爾科技

  深圳市英內爾科技有限公司是專業(yè)從事RFID天線設計開發(fā)、生產、銷售的科技企業(yè)。它主要為RFID標簽企業(yè)提供：PET鋁蝕刻天線、PET銅蝕刻天線、NFC線路板線圈天線、抗金屬干擾天線、各類PCB高精密異形天線以及代客戶進行天線設計開發(fā)。它可提供快速優(yōu)質的高頻和超高頻蝕刻天線。

  澳信科技

  佛山澳信科技有限公司集研發(fā)、生產和銷售于一體。其擅長無線射頻應用等領域的讀卡器天線，主營4G/LTE 、3G、WIFI、WIMAX、RFID、VHF/UHF、TV、MIMO、CPE、GPS、GSM、CDMA等。

  設備：

  RFID設備包括閱讀器及標簽。RFID閱讀器可透過運用電磁場識別及追蹤RFID標簽，并取得該等標簽所儲存之電子信息。

  霍尼韋爾掃描與移動技術部(HSM)

  霍尼韋爾掃描與移動技術部隸屬于霍尼韋爾自動化控制系統(tǒng)集團。作為一家專業(yè)的條形碼掃描器制造商，旗下產品包括激光條形碼掃描器、影像條形碼掃描器、OEM掃描引擎、移動數(shù)據終端和條形碼檢測儀。

  斑馬技術公司

  斑馬技術公司1999年開始開發(fā)RFID打印機，成功開發(fā)了高頻、超高頻的RFID打印機。斑馬技術的產品和解決方案被全球眾多行業(yè)廣泛采用，適合各種應用。例如，利用條碼腕帶和臨床樣本采集，提升患者醫(yī)護安全;使用移動設備打印收據，加快結賬;簡化倉儲業(yè)務流程;以及利用實時信息為專業(yè)比賽和娛樂節(jié)目增加新的分析數(shù)據。

  ThingMagic

  ThingMagic是全球知名的RFID設備制造商，成立于2000年，總部設在美國波士頓。其專注于讀寫器、傳感器和嵌入式系統(tǒng)技術的研發(fā)和生產。它的固定式讀寫器M6和智能讀寫器Astra一直在市場上有廣泛應用，并在全球有很高的知名度和占有率，廣泛應用在車輛管理、人員管理和供應鏈管理等多種場合。

  廣泛應用

  應用一：供應鏈管理

  近年來，RFID技術的迅猛發(fā)展為零售行業(yè)的供應鏈管理帶來了跨越式的發(fā)展機遇。隨著沃爾瑪、瑪莎百貨公司、麥德龍等國際零售巨頭陸續(xù)發(fā)布強制使用RFID供應鏈管理技術，成品供應鏈之間的抗衡已經成為未來零售行業(yè)競爭的成敗關鍵所在。

  案例：麥德龍

  2002年，世界第三大零售商麥德龍公布“未來商店”計劃，宣布在其整個供應鏈采用RFID技術。該計劃吸引越來越多的合作公司共同攜手開發(fā)并測試物聯(lián)網RFID技術的應用程序，范圍涉及庫存、運輸、物流、倉儲等零售供應鏈的各個環(huán)節(jié)，甚至包含了零售店面內顧客購買體驗。

  伯克利大學針對麥德龍的最新調查數(shù)據顯示，使用RFID系統(tǒng)識別貨盤、發(fā)貨確認和入庫處理后，每輛貨車的檢查及卸載任務時間平均節(jié)約15至20分鐘;同時供應鏈中不到位的發(fā)貨能及時被發(fā)現(xiàn)，改善了庫存準確度，存貨到位率提高了11%、缺貨情況減少11%，以及貨物丟失降低了18%;此外，倉儲人力開支減少14%。

  應用二：倉儲庫存

  隨著RFID電子標簽在零售行業(yè)越來越高的滲透率，服裝也逐漸開始引入RFID技術在整個管理體系上應用。諸如迪卡儂、ZARA、優(yōu)衣庫、海瀾之家、拉夏貝爾、富安娜都已全面實施RFID項目。

  案例：優(yōu)衣庫

  2017年，優(yōu)衣庫的副牌GU在日本橫濱開了一家面積3萬平方米的由RFID技術驅動的數(shù)字化店鋪，該店采用了以RFID技術為核心的產品及特色應用，包括RFID購物車、RFID試衣鏡、RFID自助結賬等智能化設備。

  應用三：工業(yè)生產

  通過采用RFID技術，系統(tǒng)能夠自動采集生產數(shù)據和設備狀態(tài)數(shù)據，為生產管理者提供企業(yè)業(yè)務流程所有環(huán)節(jié)的實時數(shù)據，可允許結合各工序設備的工藝特點和相關的工藝、質量指標參數(shù)，進行各生產重要環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)和設備運行參數(shù)等生產信息的在線監(jiān)測和分析。

  案例：榮威350生產線

  榮威350的生產線上采用車體識別系統(tǒng)(AVI)，可以對各類車型生產數(shù)據的統(tǒng)計、質量監(jiān)控以及質量信息進行實時采集，并及時向物料管理、生產調度、質量保證以及其他相關的各部門傳送，這對原材料供應、生產調度、銷售服務、質量監(jiān)控以及整車的終身質量跟蹤、多車型混線生產等都有著重要的作用。

  在榮威350焊裝生產線上廣泛應用的RFID是美國EMS公司的HMS系列產品。

  此外，RFID在物流、智慧停車、無人便利店等領域得到廣泛采用，其應用潛能仍然在不斷拓展。

  電子標簽

  電子標簽高存儲容量意味著多功能，低功耗意味著標簽小型化，直接制約著電子標簽的成本。就目前而言，電子標簽的價格還比較高，技術標準制約著系統(tǒng)內電子標簽的數(shù)量，難以做到廣泛兼容，統(tǒng)一困難使價格難以下降。

  數(shù)據干擾

  空間中的數(shù)據干擾問題，可以通過技術手段加以克服，但是往往以犧牲性能為代價，現(xiàn)實中的情況和數(shù)據模型的建立之間任然存在差異。高速度狹小空間范圍內的大容量識別難以實現(xiàn)。

  數(shù)據碰撞

  電子標簽的數(shù)據碰撞問題，現(xiàn)有的算法總存在一些不足，目前許多機構積極研究高效算法來處理電子標簽的數(shù)據碰撞問題。

  安全問題

  對于RFID系統(tǒng)的數(shù)據安全問題，在具體實現(xiàn)中是以物理方法和密碼方法兩種方式來解決的。加密技術對于電子標簽的成本和功耗都存在要求，如何在成本和安全性能中求得最佳平衡點，也是需要不斷突破的問題。

  技術標準

  對于RFID的技術標準，國際上目前難以做到統(tǒng)一，使得產品開發(fā)和應用定位比較混亂。

  作為物聯(lián)網中的重要一員，RFID技術將繼續(xù)保持高速發(fā)展之勢，也將更廣泛地用于各行各業(yè)。而準確把握當前技術發(fā)展的瓶頸，對于積極開展RFID技術，推動物聯(lián)網技術發(fā)展，具有一定的現(xiàn)實意義。同時，我國的RFID行業(yè)，仍存在許多尚未挖掘的市場，未來將會有更多的企業(yè)進入RFID市場，市場競爭激烈度將進一步加劇。