RFID技术的现在与未来

【研究报告 | 中国RFID电子标签芯片行业发展现状及投资前景研究报告】

　　摘要：物联网作为我国战略性新兴产业之一，近年来在全国范围内得到推广与运用。RFID作为物联网的核心技术，对于物联网的发展起到重要推动作用。文本将通过对RFID技术的工作原理、技术类型、发展趋势等方面进行分析与研究。

　　近年来，随着物联网的兴起，RFID(射频识别)技术逐渐走入大众的视野。然而，RFID并不是很多人所认为的新技术，该技术理论早在20世纪60年代就得到发展，并尝试应用在社会生活中。20世纪90年代以后，RFID技术逐渐进入商业应用阶段。

　　表1 RFID技术发展的历程

　　(根据公开资料整理)

　　RFID的工作原理及技术类型

　　RFID系统主要由读写器(分为阅读器和发卡器)与电子标签(即应答器)、RFID中间件和应用系统软件四部分构成，一般把中间件和应用系统软件统称为应用系统。其工作原理是通过读写器发射特定频率的电波能量给应答器，来驱动应答器电路将内部的数据输出，而读写器则能够依序接收和解读数据，再送往应用程序处理。

　　图1 FRID的系统结构

　　从功能实现的角度看，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两大部分，边沿系统主要是完成信息感知，属于硬件组件部分;软件系统完成信息的处理和应用;通信设施负责整个RFID系统的信息传递。

　　图2 射频识别系统基本组成

　　根据作用距离来划分，可以将RFID系统分为紧密耦合(0~1cm)、遥控耦合(0~1m)以及远距离(>1m)三类。根据数据传输方法来划分，可以将RFID系统分为反射或反向散射式、负载调制式以及高次谐波式三类。还可以根据RFID系统读写器发送的频率来进行划分，这也是在应用中划分RFID系统最重要的方式，一般分为低频(30-300KHz，常用135KHz)、高频(3-30MHz，常用13.56Mhz)、超高频(860MHz-960Mhz全球各标准不一，常用)、微波(2.45Ghz)四类，其中频率越高，电波的传播距离越远，但是绕射或穿透能力会减弱。低频和高频系统的特点是阅读距离短、阅读天线方向性不强、低成本。超高频、微波系统的阅读距离较远，能够适应物体高速运动，阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性，但成本较高。

　　经过长时间的技术进步，目前13.56MHz以下的RFID技术已经发展较为成熟，而中高频段的RFID技术，特别是UHF超高频段(860MHz-960MHz)的远距离RFID技术发展速度最快。

　　表2 不同频段的电子标签性能比较

　　(根据公开资料整理)

　　RFID技术的现有不足及发展趋势

　　虽然RFID技术不断发展，但是不足之处还有待提高。首先是RFID技术成熟度不高，在超高频RFID电子标签开发方面，由于其具有反向反射性，导致其难以在金属、液体等商品中得到应用;其次是成本偏高，虽然近年来RFID电子标签的成本有所下降，但较普通条码标签而言价格仍然很高，导致RFID技术推广难度增加。还有就是RFID技术的技术标准不统一，目前市场上多种技术标准并存，且不同企业产品的RFID标签难以兼容，给RFID技术的应用造成了一定程度的混乱。此外，由于RFID电子标签信息存在被非法读取和恶意篡改的风险，因此其安全性能还有待提升。

　　随着物联网的逐渐普及，未来RFID技术将持续进步。RFID芯片设计与制造技术将朝着功耗更低、读写速度更快、作用距离更远、可靠性更高，成本更低的方向发展。RFID标签封装技术将逐渐结合印刷、包装等技术，促进标签天线和封装技术的低成本化，从而促进RFID标签的大规模生产，加快RFID产业发展速度。RFID读写器的设计与制造将朝着多功能、多接口、多制式、并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展，同时多读写器协调与组网技术将成为未来发展方向之一;RFID系统集成软件将向嵌入式、智能化、可重组方向发展，通过构建RFID公共服务体系，将使RFID信息资源的组织、管理和利用更为深入和广泛。

　　虽然目前RFID技术还存在一定的问题，但是其独特的优势依旧符合现代市场的需要。中长期来看，随着RFID技术的不断进步，其应用场景将逐渐增加，市场普及程度将逐步提高。

　　结语

　　目前RFID技术的发展取得了较大的成就，在低频、高频、超高频等频率下都取得了良好的突破。虽然RFID技术还存在不足，但其优势独特，随着技术的提高和成本的降低，中长期来看RFID技术将得到普及。