一、項(xiàng)目背景
大多數(shù)人可能認(rèn)為RFID是一項(xiàng)最近幾年才誕生的新型技術(shù)，而實(shí)際上RFID的歷史可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)。那時(shí)德國(guó)，日本、美國(guó)和英國(guó)都在采用一項(xiàng)于1922年發(fā)明的新技術(shù)——雷達(dá)，用以預(yù)警正在接近的飛行目標(biāo)。雷達(dá)的致命弱點(diǎn)是無(wú)法分辨敵我雙方的飛機(jī)。德國(guó)人發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們?cè)诜祷鼗氐臅r(shí)候如果拉起飛機(jī)將會(huì)改變雷達(dá)反射回的信號(hào)形狀，從而與敵軍進(jìn)攻的飛機(jī)加以區(qū)別。這種簡(jiǎn)單拙劣的方法被認(rèn)為是最早的被動(dòng)式RFID系統(tǒng)。
二、RFID國(guó)外發(fā)展歷程
20世紀(jì)60年代，人類對(duì)RFID的探索才正式拉開(kāi)了序幕。
直到20世紀(jì)80年代，更加完善的RFlD應(yīng)用才開(kāi)始不斷涌現(xiàn)。世界各個(gè)國(guó)家對(duì)RFID的應(yīng)用興趣不盡相同，在美國(guó)RFID技術(shù)主要應(yīng)用于傳輸業(yè)和訪問(wèn)控制，在歐洲則是將短距離通信的RFID技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)物監(jiān)控。
表1 RFID技術(shù)發(fā)展的歷程
進(jìn)入20世紀(jì)90年代是RFID發(fā)展史上最為重要的十年，在這期間電子收費(fèi)系統(tǒng)在美國(guó)開(kāi)始大量部署，在北美約共有3億個(gè)RFID標(biāo)簽被安裝在汽車尾部。
1991年，首個(gè)高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)在美國(guó)俄克拉荷馬州(Oklahoma)開(kāi)始投入使用。
1992年，首個(gè)電子收費(fèi)系統(tǒng)和交通管理系統(tǒng)的集成系統(tǒng)在美國(guó)休斯頓安裝并使用。
二十一世紀(jì)初，零售巨頭(如沃爾瑪)及一些政府機(jī)構(gòu)(如美國(guó)國(guó)防部)都開(kāi)始推進(jìn)RFID應(yīng)用，并要求他們的供應(yīng)商也采用此項(xiàng)技術(shù)。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化的紛爭(zhēng)催生了多個(gè)全球性的RFID標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)聯(lián)盟，主要有EPCglobal、AIMGlobal、Is0／IEc、UID、IP-X等。這些組織試圖在標(biāo)簽頻率數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、傳輸和接口協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和管理、行業(yè)應(yīng)用等方面獲得統(tǒng)一平臺(tái)。
RFID技術(shù)在國(guó)外發(fā)展較早也較快，尤其是在發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本)具有較為先進(jìn)而且成熟的RFID系統(tǒng)。
全球最大的零售商沃爾瑪通過(guò)一項(xiàng)決議，要求其前100家供應(yīng)商在2005年1月之前向其配送中心發(fā)送貨盤和包裝箱時(shí)使用RFID技術(shù)，小供應(yīng)商也得在2006年底趕上RFID的末班車。通過(guò)采用RFID，沃爾瑪預(yù)計(jì)每年可以節(jié)約83.5億美元。歐洲最大的超市麥德龍也跟著宣布了類似的計(jì)劃，他們?cè)?006年初已經(jīng)在德國(guó)最大的配送中心完成RFID閱讀器和標(biāo)簽的安裝工作。
美國(guó)為保護(hù)本土安全，于2002年1月由美國(guó)海關(guān)出臺(tái)了以提升世界貿(mào)易中的全球海運(yùn)貨物集裝箱運(yùn)輸這一重要環(huán)節(jié)的安全性為要旨的“集裝箱安全協(xié)議(CSI)”。為使CSI得到有效落實(shí)，華盛頓安全技術(shù)策略委員會(huì)推出了智能保安貿(mào)易路線(SmartandSecureTradelines，SST)。SST其實(shí)是一個(gè)安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可提供實(shí)時(shí)可視化管理、非正常開(kāi)箱自動(dòng)報(bào)警、從始發(fā)地到目的地全程追蹤等功能。實(shí)施SST方案的貨運(yùn)公司在集裝箱碼頭安裝SmartChain軟件平臺(tái)、運(yùn)輸安全系統(tǒng)軟件和射頻識(shí)別標(biāo)簽數(shù)據(jù)閱讀器。這些數(shù)據(jù)閱讀器可從安裝在集裝箱上的電子封條中獲取數(shù)據(jù)，然后將信息實(shí)時(shí)傳送到SmartChain公用信息平臺(tái)。
當(dāng)貨柜受到損壞、運(yùn)輸線路變更或延遲等意外情況發(fā)生時(shí)，集裝箱管理者可通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)或PDA迅速接收系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警，使集裝箱的安全得到強(qiáng)有力保障，從而能夠?yàn)樨涍\(yùn)公司提供與美國(guó)海關(guān)互聯(lián)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸接口，增強(qiáng)安全防范以及提高出口貨運(yùn)的清關(guān)速度。貨柜抵美后，通關(guān)、檢驗(yàn)一路“綠燈”，極大地縮減了貨物周轉(zhuǎn)時(shí)間，節(jié)約了運(yùn)輸成本。
目前，全球已有上百多家的港口運(yùn)營(yíng)商、發(fā)貨商、服務(wù)及解決方案供應(yīng)商參與了SST計(jì)劃，包括港口經(jīng)營(yíng)商、付貨人、物流服務(wù)供應(yīng)商及船運(yùn)公司，已在歐洲、美國(guó)及亞洲間形成網(wǎng)絡(luò)，并建立了一個(gè)公共信息平臺(tái)。全球還有15個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)港口安裝井實(shí)施了SST安全網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，這些港口的吞吐量占全球總額的70％。實(shí)時(shí)安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已在全球港口部署，同時(shí)建立一個(gè)公共信息平臺(tái)，利用實(shí)時(shí)信息監(jiān)察整個(gè)運(yùn)輸安全流程。
從全球的范圍來(lái)看，美國(guó)政府是RFID應(yīng)用的積極推動(dòng)者，在其推動(dòng)下美國(guó)在RFID標(biāo)準(zhǔn)的建立、相關(guān)軟硬件技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域均走在世界前列。歐洲RFID標(biāo)準(zhǔn)追隨美國(guó)主導(dǎo)的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)。在封閉系統(tǒng)應(yīng)用方面，歐洲與美國(guó)基本處在同一階段。日本雖然已經(jīng)提出UID標(biāo)準(zhǔn)，但主要得到的是本國(guó)廠商的支持，如要成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還有很長(zhǎng)的路要走。RFID在韓國(guó)的重要性得到了加強(qiáng)，政府給予了高度重視，但至今韓國(guó)在RFID的標(biāo)準(zhǔn)上仍模糊不清。目前，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典、瑞士、日本、南非等國(guó)家均有較為成熟且先進(jìn)的RFID產(chǎn)品。
從全球產(chǎn)業(yè)格局來(lái)看，目前RFID產(chǎn)業(yè)主要集中在RFID技術(shù)應(yīng)用比較成熟的歐美市場(chǎng)。飛利浦、西門子、ST、TI等半導(dǎo)體廠商基本壟斷了RFID芯片市場(chǎng)；IBM、HP、微軟、SAP、Sybase、Sun等國(guó)際巨頭搶占了RFID中間件、系統(tǒng)集成研究的有利位置；Alien、Intermec、Symbol、Transcore、Matrics、Impinj等公司則提供RFID標(biāo)簽、天線、讀寫器等產(chǎn)品及設(shè)備。
1）美國(guó)
在產(chǎn)業(yè)方面，TI、Intel等美國(guó)集成電路廠商目前都在RFID領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行芯片開(kāi)發(fā)。Symbol等已經(jīng)研發(fā)出同時(shí)可以閱讀條形碼和RFID的掃描器。IBM、Microsoft和HP等也在積極開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)來(lái)支持RFID的應(yīng)用。目前美國(guó)的交通、車輛管理、身份識(shí)別、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制、倉(cāng)儲(chǔ)管理及物資跟蹤等領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始逐步應(yīng)用RFID技術(shù)。在物流方面，美國(guó)已有20多家企業(yè)承諾支持RFID應(yīng)用，這其中包括：零售商沃爾瑪；制造商吉列、強(qiáng)生、寶潔；物流行業(yè)的聯(lián)合包裹服務(wù)公司以及政府方面國(guó)防部的物流應(yīng)用。另外，值得注意的是美國(guó)政府是RFID應(yīng)用的積極推動(dòng)者。按照美國(guó)防部的合同規(guī)定，2005年1月1日以后，所有軍需物資都要使用RFID標(biāo)簽；美國(guó)食品及藥物管理局（FDA）建議制藥商從2006年起利用RFID跟蹤最常造假的藥品；美國(guó)社會(huì)福利局（SSA）于2005年年初正式使用RFID技術(shù)追蹤SSA各種表格和手冊(cè)。
2）歐洲
在產(chǎn)業(yè)方面，歐洲的Philips，ST Microelectronics在積極開(kāi)發(fā)廉價(jià)RFID芯片；Checkpoint在開(kāi)發(fā)支持多系統(tǒng)的RFID識(shí)別系統(tǒng)；諾基亞在開(kāi)發(fā)并推廣其能夠基于RFID的移動(dòng)電話購(gòu)物系統(tǒng)；SAP在積極開(kāi)發(fā)支持RFID的企業(yè)應(yīng)用管理軟件。在應(yīng)用方面，歐洲在諸如交通、身份識(shí)別、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制、物資跟蹤等封閉系統(tǒng)與美國(guó)基本處在同一階段。日前，歐洲許多大型企業(yè)都紛紛進(jìn)行RFID的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。
3）日本
日本是一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，它在電子標(biāo)簽研究領(lǐng)域起步較早，政府也將RFID作為一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)來(lái)發(fā)展。郵政與電信通訊部（MPHPT）在2004年3月發(fā)布了針對(duì)RFID的“關(guān)于在傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)代運(yùn)用先進(jìn)的RFID技術(shù)的最終研究草案報(bào)告”，報(bào)告稱MPHPT將繼續(xù)支持測(cè)試在UHF頻段的被動(dòng)及主動(dòng)的電子標(biāo)簽技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論管制的問(wèn)題。從近來(lái)日本RFID領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)來(lái)看，與行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合的基于RFID技術(shù)的產(chǎn)品和解決方案開(kāi)始集中出現(xiàn)。早在2017年日本服裝品牌優(yōu)衣庫(kù)宣布將在全球3000多家門店引入RFID技術(shù)。
相較于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)，我國(guó)在RFID產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展還較為落后。從產(chǎn)業(yè)鏈上看，RFID的產(chǎn)業(yè)鏈主要由芯片設(shè)計(jì)、標(biāo)簽封裝、讀寫設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造、系統(tǒng)集成、中間件、應(yīng)用軟件等環(huán)節(jié)組成。目前我國(guó)還未形成成熟的RFID產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品的核心技術(shù)基本還掌握在國(guó)外公司的手里，尤其是芯片、中間件等方面。中低、高頻標(biāo)簽封裝技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)基本成熟，但是只有極少數(shù)企業(yè)已經(jīng)具備了超高頻讀寫器設(shè)計(jì)制造能力。國(guó)內(nèi)企業(yè)基本具有RFID天線的設(shè)計(jì)和研發(fā)能力。系統(tǒng)集成是發(fā)展相對(duì)較快的環(huán)節(jié)，而中間件及后臺(tái)軟件部分還比較弱。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)RFID技術(shù)已經(jīng)在物流、零售、制造業(yè)、服裝業(yè)、醫(yī)療、身份識(shí)別、防偽、資產(chǎn)管理、食品、動(dòng)物識(shí)別、圖書(shū)館、汽車、航空、軍事等眾多領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用，對(duì)改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、加強(qiáng)公共安全以及提高社會(huì)信息化水平產(chǎn)生了重要的影響。我國(guó)已經(jīng)將RFID技術(shù)應(yīng)用于鐵路車號(hào)識(shí)別、身份證和票證管理、動(dòng)物標(biāo)識(shí)、特種設(shè)備與危險(xiǎn)品管理、公共交通以及生產(chǎn)過(guò)程管理等多個(gè)領(lǐng)域。
五、發(fā)展趨勢(shì)
1）市場(chǎng)趨勢(shì)
據(jù)ABI公司根據(jù)預(yù)測(cè)，RFID技術(shù)將在未來(lái)幾年逐漸開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用，2003年全球RFID市場(chǎng)規(guī)模為16.5億美元，至2008年達(dá)到52.5億美元，2009受到金融危機(jī)影響增長(zhǎng)幅度趨緩，估計(jì)將達(dá)到55.6億美元，預(yù)計(jì)到2013年全球RFID規(guī)模將達(dá)到98億美元，2003-2013年均復(fù)合增長(zhǎng)率為19%。RFID電子標(biāo)簽方面，2005年全球共發(fā)貨10.2億，2008年達(dá)到19.7億，預(yù)計(jì)至2009年將為23.5枚，2005-2009年均復(fù)合增長(zhǎng)率為23%。
據(jù)Frost & Sullivan公司2008年發(fā)布的調(diào)查顯示，2004-2014年間，亞太地區(qū)不同種類RFID構(gòu)成將發(fā)生變化，低頻RFID市場(chǎng)份額將快速下降；高頻RFID市場(chǎng)份額小幅下降，但仍占各類RFID的主導(dǎo)地位；而超高頻RFID市場(chǎng)份額呈現(xiàn)快速上升的格局，至2014年，其市場(chǎng)份額將與高頻RFID接近。
2）技術(shù)趨勢(shì)
就技術(shù)而言，在未來(lái)的幾年中，RFID技術(shù)將繼續(xù)保持高速發(fā)展的勢(shì)頭。電子標(biāo)簽、讀寫器、系統(tǒng)集成軟件、公共服務(wù)體系、標(biāo)準(zhǔn)化等方面都將取得新的進(jìn)展。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，RFID產(chǎn)品的種類將越來(lái)越豐富，應(yīng)用和衍生的增值服務(wù)也將越來(lái)越廣泛。
RFID標(biāo)簽封裝技術(shù)將和印刷、造紙、包裝等技術(shù)結(jié)合，導(dǎo)電油墨印制的低成本標(biāo)簽天線、低成本封裝技術(shù)將促進(jìn)RFID標(biāo)簽的大規(guī)模生產(chǎn)，并成為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素之一。RFID讀寫器設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展趨勢(shì)向多功能、多接口、多制式、并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展。同時(shí)，多讀寫器協(xié)調(diào)與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來(lái)發(fā)展方向之一。
RFID技術(shù)與條碼、生物識(shí)別等自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，以及與互聯(lián)網(wǎng)、通信、傳感網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)融合，構(gòu)筑一個(gè)無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。海量RFID信息處理、傳輸和安全對(duì)RFID的系統(tǒng)集成和應(yīng)用技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。RFID系統(tǒng)集成軟件將向嵌入式、智能化、可重組方向發(fā)展，通過(guò)構(gòu)建RFID公共服務(wù)體系，將使RFID信息資源的組織、管理和利用更為深入和廣泛。
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