多方位分析我國RFID技術應用狀況表資料內容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯系本人改正或者刪除。多方位分析中國RFID技術應用狀況(表)

1、引言

RFID技術是利用射頻信號經過空間耦合實現非接觸信息傳遞并經過所傳遞的信息達到識別目的的技術,是自動識別技術在無線電技術方面的具體應用和發展。技術的核心內容是,經過采用一些先進的技術手段,實現人們對不同條件(移動、靜止或惡劣環境)下的實體對象(包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝、生產零部件以及設施設備、人員、生物體等)的電子標示(ID)自動進行識別和管理。

作為快速、準確地采集與處理ID信息的這項技術,在被創造數十年之后不但得到了新生,而且被世界公認為本世紀的十大重要技術之一,被專家列為繼移動通訊技術、互聯網技術之后影響全球經濟與人們生活的一項革命性的新技術。因其具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽數據可加密、存儲數據容量大、存儲信息更改自如等優點,因此在生產制造、交通運輸、流通零售、物流與供應鏈、安全防偽、人員和動物跟蹤以及監管等方面都具有廣闊的應用前景,現已逐漸成為企業提高物流供應鏈管理水平,降低成本,企業管理信息化、參與國際經濟大循環、增強企業核心競爭力的不可缺少的工具和手段。

事實上,RFID技術作為未來最有前途的信息技術之一,近些年得到了全世界的高度重視。中國作為世界的第三大貿易國、全球最重要的生產加工基地和消費市場之一,1993年就已經制定了金卡工程實施計劃,這是一個旨在推動中國國民經濟信息化進程快速發展的重大國家級工程,此后在中國各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。RFID技術作為中國一種新興的自動識別技術,除了政府著手制定政策并采取有效措施,引導、支持相關技術產品研發,積極拓展RFID應用領域,實施示范工程之外,還有為數眾多的企業投入了大量的人力、物力和財力用于RFID產品研發和應用拓展。當前,中國RFID標準正在制定,該技術的應用正在向日常生活和工作的各個方面快速滲透。,中國RFID技術的應用開始進入理性階段,務實成為最大特點。本文試圖從RFID技術在中國的應用領域、頻段實用、市場狀況、發展特征以及應用中所面臨的問題等對中國RFID技術的應用進行多方位的分析,為該技術的應用和推廣提供參考性的策略和建議。

2、中國RFID技術應用領域分析

當前RFID技術在中國比較典型的應用主要有防偽、工業自動化、交通信息化管理、物流與供應鏈管理等幾個方面。

在仿偽領域,RFID技術主要應用于各類電子票證、身份鑒別、特殊商品防偽等。比如開始陸續換發的二代身份證就采用了13.56MHz的RFID技術,軍車防偽中采用的含有電子標簽的智能車牌。另外,大學生假期火車購票優惠券、煙酒等特殊物品的批發售賣中電子標簽也已有應用。

當前,在交通信息化方面的應用主要是城市”公交一卡通”工程、公路和鐵路的調度和統計系統,以及高速公路的不停車收費系統、智能化停車場等。”公交一卡通”工程使用非接觸式IC卡作為地鐵、出租、公交的電子車票,電子標簽使用13.56MHz頻率下的ISO/IEC14443標準,交易便捷,快速經過,可靠性高,而且越來越多的城市正在為準備使用的電子車票增加更多的功能。

鐵路方面則是在全國范圍內成功應用基于RFID技術的鐵路車號自動識別系統,該系統采用國際領先的UHF頻段技術,大大提高了列車調度管理的信息化水平。

不停車收費方面,1996年佛山市政府安裝的用于自動收取路橋費的RFID系統,目的在于提高車輛經過率,緩解公路瓶頸。上海也安裝了基于RFID的自動收取養路費系統。另外,重慶市7月在主要城區的3座大橋投入使用的路橋不停車收費系統,是當前國內規模最大、最先進的智能交通綜合服務管理系統,是中國第一個擁有自主知識產權的系統。現在的試點項目也不斷增加,有望早日實現大規模實質性應用。

在工業自動化方面,準時制等現代生產方式對各個環節的協同提出了越來越高的要求,借助RFID技術能夠實現存貨管理的自動化,零部件的數量和位置全在掌控之中——當任何一處的存貨水平降低到額定值以下時,系統就會自動發出補貨指令。當前國內的生產制造企業,如一些大的汽車制造企業如北京現代、上汽集團和第一汽車制造廠等汽車生產企業和一些IT生產企業,已在其生產線上采用RFID電子標簽,這些點子標簽的應用有效地改進了生產線的制造工藝,提高了勞動生產效率。一些知名發動機企業也在積極籌備在生產中應用RFID電子標簽。

在物流與供應鏈管理中,從供應商供貨到倉庫儲存以及最終產品銷售,RFID技術都有所應用。當前為業內熟知的有海爾立體倉庫、白沙物流以及香港溢達棉包物流管理等。新的應用主要是針對客戶訂單跟蹤管理和即時出貨、建立中央數據庫儲存關于周圍環境的信息和客戶需求、記錄它們在供應鏈當中流動時的時間和位置信息。制造商、零售商以及最終用戶都能夠利用這個中央數據庫來獲知產品的實時位置、交付確認信息以及產品損壞情況等信息。在供應鏈的各個環節當中,RFID技術都能夠經過增加信息傳輸的速度和準確度來節省供應鏈管理成本。

除此之外,RFID技術在全網通訊、民航行李和郵政速遞包裹管理、圖書和文檔管理、醫藥衛生、食品安全、檢驗檢疫、港口生產、海關監管、汽車防盜、車輛管理、貨物(危險品)和動物體以及人員的追蹤管理與監控、運動計時、資產管理等方面也有所應用,其它一些新的應用也在不斷開拓。

3、中國RFID技術的應用頻率分析

RFID標簽和閱讀器工作時所使用的頻率稱為RFID工作頻率。當前,RFID使用的頻率跨越低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波等多個頻段。表一列舉了各種工作頻段的優缺點。

RFID系統的工作頻率既影響標簽的性能、尺寸大小和讀寫器作用距離,還影響標簽與讀寫器的價格,因此頻率的選擇就至關重要。在選擇頻率時,除了考慮其特性和應用外,還需要國家和地區間標準的不同。表一、RFID系統不同工作頻段的優缺點工作頻段優點缺點小于150KHz標準的CMOS工藝,技術簡單可靠成熟,無頻率限制。通訊速度低,工作距離短(<10cm),天線尺寸大。13.56MHz與標準CMOS工藝兼容,和125KHz頻段比有較高的通訊速度和較長的工作距離,此頻段在非接觸卡應用廣泛。和更高的頻段比距離不夠遠(最大75cm左右),天線尺寸大,受金屬材料等的影響較大。UHF860MH至960MHz工作距離長(大于1m),天線尺寸小,可繞開障礙物,無需保持視線接觸,可定向識別。各國的有不同的頻段的管制,發射功率受限制,受某些材料影響較大。2.45GHz或5.8GHz除UHF特點外,更高的帶寬和通訊速率,更長的工作距離,更小的天線尺寸。除UHF缺點外,此頻段產品擁擠、易受干擾,技術相對復雜,因共享頻段,標準仍在制定中。(資料來源:《RFID技術與應用》第一期第54頁)

當前中國RFID技術應用所使用的主要頻段有HF(13.56MHz)、UHF、MW(2.45GHz)等。HF頻段、MW頻段(2.446GHz～2.454GHz)都能夠使用;但UHF頻段的問題則比較復雜,因為中國在UHF頻率范圍內,已經存在多種無線通信的應用,其中包括GSM和CDMA的通信頻段。相對于其它無線通信來說,RFID是后來者,如何在當前擁擠的UHF頻譜范圍內分配一個合適的頻段而且保證與已有的無線通信之間不產生沖突是一個難題,需要經過一系列嚴格的測試和試驗。當前,中國UHF頻段相關的測試工作正在積極地進行中,UHFRFID的頻譜分配方案尚未正式公布,中國RFID頻率標準的確定仍有待時日。

4、中國RFID技術的應用市場分析

2月水清木華研究中心發布的《-中國RFID市場與產業研究報告》表明:,中國RFID產業將穩定增長。隨著Wal-mart應用RFID計劃的逐步實施,中國的更多企業將參與其中。到,中國RFID超高頻方面標準和技術將相對成熟,規模應用將出現,這將促使中國RFID標簽需求總量實現跳躍式發展發展,達到44億只,其中超高頻標簽需求量預計將為的3.64倍。保守估計,中國RFID標簽需求總量在將達到55億只。埃森哲咨詢公司在亞洲進行的RFID調查報告也指出,中國將成為全球最大的RFID技術應用市場。另據信產部信息化推進司司長陳偉透露,中國的RFID市場規模已經達到36.9億元,而且這個數字在還將大幅增長,將達到59.7億元。圖1顯示了中國應用RFID技術的不同領域的標簽需求及預測情況。

當前,由政府實行的二代居民身份證正在全國范圍內換發,到,僅在身份證上就要用到8億多個電子標簽,這項應用所使用的電子標簽的數量在國際上首屈一指。中國政府還計劃將所有日常使用的卡片證件如銀行卡、駕駛證、信用卡等功能都集成到單張卡片中。另外,政府還計劃出臺一項使用RFID技術對血袋(每年需要4700萬個)進行跟蹤監控的方案,從源頭把好質量關,以監測和預防艾滋病、肝炎等傳染性疾病的傳播擴散。還有像奧運會、世博會等大型活動對電子門票、食品安全追溯管理、安全防偽等RFID技術應用的需求將非常可觀。這些事實表明,未來中國在RFID應用方面有著廣闊的市場。

5、中國RFID技術應用的特征

5.1總體上處于初級階段,信息化建設是主要目的

盡管現在中國RFID技術的應用已經從前兩年較為少見發展到在很多領域均可見到,但總體來說仍處于初級階段,其主要標志是規模化的行業應用較少,成功案例不是很多。與發達國家相比,中國在RFID技術的應用上還處于發展初期,特別是超高頻應用方面基礎薄弱、應用分散和缺乏規模優勢,沒有掌握芯片設計制造、天線設計、封裝技術及裝備等核心技術。

當前,由于RFID無論是設備成本還是系統導入成本均比較高,用戶希望經過采用新系統來實現降低成本、帶來實際收益的愿望要最終實現還存在一定難度。故當前的應用普遍存在于以提升管理的信息化水平為主要目的對價格不敏感的行業或組織。

5.2政府推動作用大,”二代證”首當其沖

在中國RFID技術的應用中,政府的推動起到了重要作用。據易觀國際數據(如圖2)顯示,第2季度中國RFID市場規模為2.26億元,其中政府相關應用占據了RFID各應用領域中最大的份額,單第二代身份證以及相關產品就占據了38%的市場份額,遠遠超過其它應用。除了身份證以外,政府也在推動RFID技術在其它領域的應用,包括城市交通、鐵路、網吧、危險物品管理等方面,這些應用主要利用RFID高安全性帶來的防偽能力和讀取上的方便,政府的推動不但拓展了中國RFID市場,同時也帶動了相關產業的發展,有助于發展配套環節、完善RFID產業鏈,為其進一步發展提供了條件。

5.3規模應用效果好,小型應用日漸多

形成規模的行業應用是最能代表技術應用水平的。從中國當前的具體應用來看,國內最大規模、效益最好的RFID行業應用是鐵路車號自動識別系統,該系統核心技術為具有自主知識產權的無源超高頻(UHF)RFID標簽和反射調制信號接收技術,該系統最遠識別距離可達6米,最高車速可達160公里。ATIS能夠實時采集列車車次、車號和到發信息,實現鐵路貨車、機車、客車及集裝箱的追蹤管理,滿足鐵路信息管理系統對車輛基礎信息的需求,使中國鐵路列車管理達到了世界先進水平,產生了巨大的社會效益和經濟效益。當前全國18個鐵路局均采用了該系統,每年為鐵道部增收2億多元,該系統為鐵路車輛實時追蹤、提供客車正點率等方面也發揮了巨大作用。除了在鐵路方面的應用之外,RFID技術小規模應用也在日漸增多。當前已經有不少會議、展覽會、演唱會等開始采用電子門票系統,這種電子門票識讀準確率高(能夠達到100%),而且具有防偽功能,既能夠提高工作效率,又能夠杜絕票販子的倒票和造假行為,同時還能夠使大眾在使用中逐步了解和接受RFID技術。

5.4低、高頻應用成熟,超高頻有待發展

因為低頻、高頻RFID技術門檻較低、參與的企業多、產品應用成本較低,因此這兩個頻段的RFID技術有著良好的應用,進來得到了充分發展,應用也趨于成熟并得以全面推廣,其市場占有率達到80%以上,主要應用為電子票證,不過產品同質化十分嚴重。而超高頻RFID技術因為門檻略高,再加上相關的工作頻率標準沒有確定,涉足的企業相對少,產品應用成本高,因此該頻段的RFID技術應用相對滯后,其市場占有率還不到10%,有待于進一步發展,可是由于其在高速度、遠距離識別應用中有低頻、高頻無法比擬的優勢,超高頻的應用現在正在快速增長。

5.5物流應用略遜色,其潛力不可估量

RFID技術在中國物流領域的應用當前還比較少。從已有的應用試點項目來看,近期該領域的應用要想有所突破還不現實。其中最大的問題是標準的問題,這是因為,非物流領域大部分是一個局部封閉系統,而非開放系統。在局部封閉系統中,有時能夠根據自己的意志制定標準和規范,不一定需要與開放系統對接,然而物流與供應鏈管理領域的情況比較復雜。該領域應用RFID技術首先要從全行業范圍和全球經濟環境來考慮問題。例如,對托盤、集裝箱的管理系統都不是封閉系統,而是開放系統。在采用標準時,就不能各自為政,采用獨自的標準。涉及到出口商品時,更要根據對方情況進行協調。

雖然在標準應用方面存在分歧和苦難,可是,物流領域一直被公認為是RFID技術最有發展潛力、市場最大的領域,RFID技術在中國物流領域的應用有很大的潛力。《中國自動識別年度報告》()指出,有88.1%的調研對象認為倉儲、運輸和物流將是中國RFID技術應用中潛力最大的市場。市場研究公司IDTechEx預測,到中國將占全部30億美元郵政服務RFID市場的50%。實際上,國家煙草工程已經經過采用RFID技術實現現代物流的”一庫制”管理,二期已經陸續展開。香港國際機場已經宣布在行李跟蹤上采用EPC技術。另外,北京國際機場、上海浦東機場也將有類似計劃實施。隨著RFID相關標準的確定、政策的出臺以及產業鏈的發展,RFID技術在中國物流業中的應用潛力不可估量,應用規模將會越來越大,應用水平也會越來越高。

6、推進中國RFID技術應用的對策

6.1RFID技術應用中面臨的問題

RFID技術的優勢是勿庸置疑的,而且已經有不少的企業在使用這項技術,可是應用過程中依然存在一些瓶頸問題。

首先是技術問題。比如以企業現有的信息系統,她們難以完成應用RFID技術后海量數據的處理,同時也缺乏應用支撐理論核模擬測試環境。另外,支持RFID技術的軟件產品還不成熟,RFID產品的評測、選型方法尚不完善。當然,識別率偏低導致業務處理復雜化(像如何判斷、剔除未識別的物品、如何處理重復識別、怎樣處理失效標簽等問題)也是困擾RFID技術應用推廣的關鍵因素之一。

其次是一些非技術問題。現實中還存在著技術標準不統一、成本過高、隱私保護不周、失業人口增多等影響RFID技術應用的非技術問題,對于這些問題我們需要客觀的對待,在不同階段解決不同問題。

6.2推進中國RFID技術應用的對策

6.2.1政府應擇準時機出臺標準,同時積極推廣典型應用

中國RFID技術標準出臺的時機非常關鍵,過早或者過晚推出都存在問題。標準過早出臺,可能在后繼的推行過程中,由于不能適應客觀環境應用,會出現嚴重的負面效應,到那時,切實可行的技術方案可能同現行標準存在沖突。如果推出過晚,在國內出現多個遵循其它技術標準的規模應用后,會對標準的推行形成很大阻力,因此,政府應該在制定標準的同時積極推