老技术 新产业——射频识别技术发展趋势

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老技术 新产业——射频识别技术发展趋势 [复制链接]

本刊记者/郭娜

雷小姐是记者的好朋友，近期刚从德国留学归来，因很久未见，所以相谈甚欢，共进晚餐后，决定去超市购物，顺便消消食。刚踏进一家大型超市的门口，就发现收款处排起了长长的队伍，见此情形，朋友二话没说就退了出来。问其原因，她说：“人太多了，一般情况下，这种排队现象在德国的超市是不会发生的。”记者不理解，她接着说道：“在德国的麦德龙超市只要手推一辆智能购物车，就可以轻而易举的买到自己想要的东西，并且在结账时也不用排队，因为事先已经输入了想要购买的物品名称，智能购物车显示屏的右上方清楚地显示了物品所在的位置，在购完所需物品时，推着装满整整一个购物车的商品，走到超市出口不需要任何条码扫描，几秒中的工夫，总货款被清楚地显示在屏幕上，省去了排队的麻烦，大大节约了时间。”这时记者才恍然大悟，原来在这一切方便的背后，是因为超市使用了射频识别技术（RFID）。

RFID技术卷土重来
提起RFID技术，其实早在第二次世界大战时期就已经有所应用，那时它被用来在空中作战行动中进行敌我识别，因此RFID并不是一项新的技术。RFID的主要核心部件是一个电子标签，直径不到2mm，通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波，可以读取电子标签内储存的信息，识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。
德国的麦德龙超市正是应用了这种RFID技术。由于超市在货架上安装了RFID系统，一旦销售区的产品低于底线，系统就会自动发出警报。此时，超市经理可以向员工快速发送缺货通知，员工可以通过手持无线设备接收警报，快速补货。同样，后端的库房存货量一旦低于预设量，也会立即发出补货申请。
除了被广泛应用于超市外，射频识别技术（RFID）最常用于一卡通门禁方面。例如在已经开赛的2006德国世界杯中，国际足联决定所有的世界杯赛门票都要全部嵌入RFID芯片，详细记载购票人的个人资料，这样可以对每一名球迷进行识别和跟踪。当持票人通过球场的门禁时，安装在门禁上的读卡器及时读取芯片储存的信息，然后才能允许通过，有效防止了进入会场寻衅滋事的人，确保了赛场的安全。
射频识别技术（RFID）是自动识别技术的一种，即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对目标进行识别。一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器及计算机系统等部分组成。其中RFID标签中一般保存有约定格式的编码数据，用来唯一标明标签所附着的物体。与传统的识别方式相比，RFID技术不用直接接触、光学可视、人工干预即可完成信息输入和处理，且操作方便快捷，能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪和资产管理等要收集和处理数据的应用领域，并被认为是条形码标签的未来替代品。
二战时期RFID技术被应用于军事领域，随着技术的进一步发展，越来越多的被应用在民用领域。由于当时普通的消费者对RFID还没有一个清楚的印象，超市和管理机构的关注让民众对它产生了神秘感，而且还有很多不理解新技术的人开始怀疑RFID对隐私权利的侵犯，所以RFID技术并没有迅速发展和普及开来。现在随着RFID的面纱被揭开，它的巨大商业价值也被公众所了解，所以RFID卷土重来，应用前景也逐步明朗。
旧貌换新颜
作为本世纪最有发展前途的信息技术之一，射频识别技术（RFID）已得到全球业界的高度重视。中国拥有产品门类最为齐全的装备制造业，又是全球IT产品最重要的生产加工基地和消费市场，也是世界第三大贸易国。这些都为中国电子标签产业与应用的发展提供了巨大的市场空间，带来了难得的发展机遇，RFID技术与电子标签应用必将成为中国信息产业发展和信息化建设的一个新机遇，成为国民经济新的增长点。
中国信息产业商会会长张琪在接受记者采访时表示，RFID在金卡工程当中已经得到初步的应用，随着金卡工程的建设和IC技术的蓬勃发展，射频识别技术已经在我国第二代居民身份证、城市交通一卡通、电子护照，商品防伪、特种设备的强检、安全管理、动植物电子标识以及现代物流管理等领域设立了应用的试点，我国RFID产业在芯片设计制造电子标签当中，各类读写机的研制以及产业化，包括应用软件的开发和整体解决方案的提供，都取得了实质性的进展。
通过记者调查了解，RFID射频识别技术因为远距离、无线非接触的读写方式，使得它的应用领域日益广泛。目前在国内，RFID技术在公安、交通信息化、物流管理、工农业自动化等方面都发挥着重要的作用。
首先是在公安领域，以中国第二代居民身份证的研发制作为例，经过几年的方案论证、研究开发、生产制作、标准法规制订等一系列大量的前期工作，目前已经在全国各省、市、区全面发放，截至2005年12月31日，全国共发放1.2亿张，至2008年将完成9亿张IC卡身份证的换发工作。它的成功实施从侧面反映了中国RFID技术与产业发展到了一个新的阶段。
在采访中，公安部科学技术委员会主任李润森指出，中国第二代居民身份证所用的芯片、模块、卡及材料还有读卡器具以及配套都是由我国研发生产的。我国的二代身份证具有较高的技术含量，它的开发与技术工程采用了新工艺、新技术、新设备。并且还开发了一套非常严格的安全保密体系，保证二代证极高的安全性能和防伪性能。二代证研制过程中，经过应用部门和开发部门的反复讨论，制订了18项行业标准。在国务院领导组织协调下，由公安部统一监管二代证的制作，保证了公安部换证的顺利实施。RFID是保证人、财、物大流动一种全新的重要技术和产品。通过对公民身份快速准确的认证，可以大大减少银行、保险以及商业等各种业务活动的安全风险。
李润森还表示，RFID技术及产品将非常广泛的应用于公共安全领域，必将为社会主义和谐社会的建设与现代社会的管理起到不可或缺的重要作用。
其次是在交通信息化领域，目前主要应用于城市公交一卡通工程，公路、铁路的调度和统计系统，以及不停车收费系统、智能化停车场等。
中国已经在几十个城市启动了公交智能卡工程。例如，北京市政交通一卡通系统工程目标发卡800万张，上海“公共交通卡”已发行了700多万张，大连启动了“城市一卡通”项目，现全市发卡量已近80万张。目前国内各城市的一卡通，如香港的八达通、深圳的深圳通、广州的羊城通等应用的主要是无线射频技术（RFID）。以一次搭乘公车的支付过程为例，当持卡人踏上公车，把内置RFID芯片的智能卡靠近安装在公车上的阅读器，阅读器读取智能卡中储存的信息后，发出付费成功或不成功的声音提示，完成整个支付过程不到一秒钟的时间。
对于铁路来说，在全国范围内成功应用基于电子射频识别技术的铁路车号自动识别系统。铁路车号自动识别系统采用了国际领先的UHF频段技术，共计约17000多辆机车附着半主动RFID电子标签，约50万节车厢被贴上被动式电子标签，从而大大提高了列车调度管理的信息化水平。
再者是在物流管理方面的应用,射频识别技术（RFID）在物流管理方面被公认为是最具发展潜力、市场应用最广的领域。无线快捷操作能够优化运输的工作流程，实现运输过程中的可视性。如果做到将无线技术特别是RFID技术和物流网络应用有效整合，物流运输行业也可以实现和其他行业一样的高效能。

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目前为业内所熟知的有海尔立体仓库、白沙物流以及香港溢达棉包物流管理；国家烟草工程采用RFID技术实现“现代物流”的“一库制”管理；香港国际机场已经宣布在行李跟踪上采用产品电子码技术等，这都是RFID技术在物流管理方面的应用体现。 最后是在工农业生产方面，包括物料自动配送、流水线控制等环节，RFID都有所应用。目前国内的生产制造企业，如一些大的汽车制造企业和IT生产企业，在其生产线上采用RFID电子标签，从而有效改善生产线的制造工艺，提高了劳动生产效率。而对于RFID射频识别技术对农业和农产品的影响方面，中国信息产业商会会长张琪指出，近几年来疯牛病、口蹄疫、禽流感等，给各级政府、百姓带来了不小的损失。例如，去年四川生猪猪肉感染，其它地方拒绝接受这些地方的产品。之后，四川通过信息技术的强有力渗透，利用RFID技术给生猪贴上了电子标签，在生猪5个月的生命期中，打过的防疫针、吃过的饲料都在电子标签上，一旦发生疫情，就可以及时确认污染来源，然后进行有限的捕杀，这样能够最大限度的减少损失，这个工程已经在邛崃开始试点，如果试点成功，将会大面积推广。 中国信息产业商会会长张琪表示，推广RFID电子标签应用一定要坚持先试点、后推广，既要积极，又要稳妥，不能一哄而上，要以科学、务实的态度，认真解决试点中发现的问题，不断调整和完善应用解决方案，拟定国家标准要坚持自主创新，对外开放，应用工程建设，要坚持产用结合，立足于国内产业发展，要充分发挥和调动各级政府部门、各地方、行业和企业的积极性，要密切配合，形成合力，推动RFID电子标签工程的试点工作。 建立产业基地 促进集群发展 随着技术的不断完善和应用，RFID产业链作为一个新型的高新技术产业群将成为信息产业新的增长点。政府的牵引和指导，企业的积极介入，特别是关键领域的应用，带动了RFID产业快速发展。 RFID技术涉及到信息、制造、材料等诸多高新技术领域，涵盖了天线的设计与制造、标签组装、芯片领域的关键技术，同时也涉及到很多部门。发达国家和国际跨国公司都在推动RFID技术的应用和研发，在过去十年中，产生了多项关于RFID的标准和专利，主要在美国和欧洲等国，中国RFID的技术和产业发展虽然已取得了初步进展，如铁路车号的识别、动物管理、公共交通以及生产过程管理等领域都已经开始使用RFID的技术，但还需要不断努力进一步完善。 科技部高新技术司戴国强副司长表示，科技部从2004年开始，会同国家发改委、信息产业部、商务部等14个部委共同组织了RFID技术政策白皮书，这个白皮书在2005年12月已经完成了送审稿。白皮书制定了中国RFID技术战略、产业化推进战略，对中国RFID的发展将起到宏观的作用。同时推动对RFID三大系列标准进行了分析研究，结合RFID的应用需求，安排了RFID标准体系框架报告和RFID标准体系表，完成了无线射频标准化体系的研究报告，为具体研究RFID标准体系打下坚实的基础。 在采访中，科技部高新技术司戴国强副司长向记者透露，国务院科教领导小组已经原则上同意科技部会同有关部门共同提出的落实国家中长期科技发展规划纲要的实施意见。戴司长表示，根据这样的精神，科技部在863计划中安排的RFID技术与应用的重大项目将于近期启动。这个项目主要是要突破一系列的技术，培养队伍、建立中国RFID创新体系，取得核心技术的自主知识产权，通过研究和制订相关的国家标准，形成中国RFID的标准体系。通过以自主研发技术为基础，实施竞争前联合联盟的战略，组织产业联盟、产业基地，形成联合协同的产业，具有自主知识产权的产业链，带动RFID在行业的广泛应用，逐步形成大规模符合相关领域应用的平台，正式RFID应用中涉及的无线电频率等重大问题移植到产品开发。以测试技术为重点，推进测试的发展与融合，同时进一步加强行业间的协调，对攻关的研发工作，注意以企业为主体，充分发挥地方部门和行业的作用。在产业发展中，涉及到方方面面，所以在全国我们也在遴选RFID产业化基地，现在已经有地方申报上来，初步同意在上海的张江高科技园区建立RFID产业基地，促进中国产业集群的形成和发展，更好的满足我国RFID应用和市场的需要。 任重而道远 像其它新技术一样，RFID经历了三个阶段的发展周期，首先是RFID技术的出现，引发媒体、业界、政府乃至消费者的重视，以及对RFID天花乱坠的宣传。其次是人们对RFID这一新技术期望过高，以至于使得RFID膨胀的预期让技术跌入谷底。最终RFID经过发展以及理性务实的态度，使得市场应用进入了稳定成熟的阶段。可以说，RFID的发展并非没有任何风险，它也可能被自身的重量压垮，所以在推广RFID技术的过程中，必须记住，我们所要的不仅是技术本身，而是利用技术能够使大家收获利益。 随着RFID技术的发展演进以及成本的降低，未来几年内，全球开放的市场将为RFID带来巨大的商机。据F＆S公司预测，到2009年，全球RFID市场将从2003年的20亿美元猛增到100亿美元。该公司将这个市场分为四大类应用：门禁控制、资产管理、供应链管理和交通运输，此外，还有其它类的应用，包括运动和医疗卫生。该公司的分析认为，仅安全类的应用将占到全球100亿美元份额中的30亿美元市场，而供应链的需求量届时会达到40亿美元。 对于RFID未来的发展前景，记者采访国家发改委高新技术司綦成元副司长时，他表示，RFID是近年来自主识别技术发展当中的一个新亮点，还将广泛应用于物流、制造、公共信息服务等领域，可以预见，这项技术在未来几年内可能达到数百亿美元的市场空间，不仅如此，RFID的应用还将给留守、物流等产业带来革命性的变化，甚至对未来世界经济及发展带来深刻的影响。中国作为世界贸易大国，RFID有着巨大的市场潜力与应用空间，今后国家发改委将继续和相关部门一起，以产业为基础，以标准政策为手段，引导RFID持续健康快速发展。 目前RFID在许多国家得到了推广应用，技术进一步成熟，产业进一步发展，但应该看到由于技术发展的局限，由于行业需求的不同、标准的差异，RFID的发展还将任重而道远。