發布日期：2022-05-20 點擊率：65
1 引言
RFID（Radio Frequency Identification）是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預。作為條形碼的無線版本，RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點，已經被世界公認為本世紀十大重要技術之一，在生產、零售、物流、交通等各個行業有著廣闊的應用前景。
2006年6月9日由國家科技部等十五個部門共同制定了《中國射頻識別（RFID）技術政策白皮書》，國家發展RFID技術與應用是一項復雜的系統工程，涉及眾多行業和部門，影響社會、經濟、生活的諸多方面，需要在廣泛開展國際交流與合作的基礎上實現自主創新，需要政府、企業、研發機構間的統籌規劃、大力協同，最大限度的實行資源合理配置和優勢互補[1]。該文從技術角度討論了RFID系統結構及其關鍵技術，并從市場的角度詳細分析了RFID的產業鏈，重點分析了個行業和部門之間相互依存和協同合作的關系。
2 RFID系統結構
RFID是一項復雜的系統工程，從技術角度看，包括了電子信息與通訊、網絡、信息管理以及加工制造等。圖1給出了一種典型的RFID系統結構框圖，如圖1所示，任何一個RFID應用系統，其中最重要的一個基礎單元就是電子標簽，與條形碼類似，電子標簽中記錄了應用物體的相關信息，我們可以通過RFID讀寫器對此信息進行讀寫。目前這種RFID讀寫器主要有3種類型：LH（低頻）讀寫器，HF（高頻）讀寫器和UHF（超高頻）讀寫器。RFID讀寫器所要完成的任務就是建立電子標簽與應用系統信息交互的一個通道。RFID讀寫器必須與應用系統中的相關服務器連接，這種連接方式可以是RS232等串口連接方式、直接對讀寫器尋址的TCP/IP方式、可以移動操作的無線方式，例如通過GPRS/CDMA等。
不同的應用場合，應用系統的實現方式是有很大差別的，而且所遵循的行業標準也是不同的，即每個行業都有其應用行業標準。因此對于RFID應用系統來說，要根據不同的場合，考慮采用哪種讀寫方式，考慮采用哪種行業標準等。
目前RFID的應用系統主要有：戶籍管理，門禁，交通管理，防偽以及物流等方面。在戶籍管理中，國家已經要求全國在2008年前全部換成第二代身份證，屆時第一代身份證將停止使用，其中二代身份證就是采用的HF的RFID技術，遵循的是ISO14443國際標準。門禁系統采用的讀寫方式也主要是HF方式，遵循的也是ISO14443標準，也有采用ISO15693行業標準的。交通管理中，例如停車場管理，不停車收費等，一般都采用UHF讀寫器，因為這樣的讀寫距離比較遠，比較適合車輛管理。采用的國際標準是ISO18000-6。另外還有集裝箱管理、包裹管理等，需根據不同的要求選擇不同的應用方式。
圖1 RFID系統框圖
3 RFID產業鏈分析
在RFID系統中，會涉及到眾多的行業和部門，如圖2所示。圖中給出了比較典型的行業結構。對于RFID電子標簽，里面的電路和天線設計是核心技術，也是利潤最大的產業。由于我國起步比較晚，因此在電子標簽方面比較薄弱，主要還是被國外所壟斷，例如TI和PHILIPS等公司。但是我國經過這些年的技術積累和攻關，已經成功研發出了HF電子標簽，而且也占據的市場也越來越大。
電子標簽的封裝是制作電子標簽的一個必須環節，因為提供電子標簽的廠家，例如PHILIPS等公司，只是提供裸芯片，因此封裝電子標簽，并且根據不用的應用場合，封裝成不同的形狀，就形成了一個規模較大的電子封裝行業。RFID讀寫器在RFID系統中起著舉足輕重的作用。因為讀寫器的好壞與優劣，直接影響到了系統性能的好壞和優劣。RFID讀寫器的設計與制造，是需要相關電子芯片和電路設計加工等行業支持的。例如基于PHILIPS的MFRC500讀寫芯片設計的HF讀寫器。
隨著RFID應用場合的不斷擴大與延伸，以及軟件技術的發展，RFID應用系統也越來越多樣化，功能也越來越強大。通過軟硬件的技術支持，RFID應用系統集成商可以根據用戶的要求以及不同的應用場合，提出最適合的解決方案，從而合理地共享資源，協同合作，共同推動RFID產業的發展。
值得一提的是RFID中間件的發展，越來越引人注目。對于各RFID讀寫器生產廠家的產品，一般都彼此不兼容，各有各的一套技術規范，因此也限制了RFID的大規模應用。
RFID中間件扮演RFID標簽和應用程序之間的中介角色，可以獨立于各廠家的RFID讀寫器，RFID中間件又稱RFID管理軟件，它可以使RFID項目的開發速度加快，系統投入使用的時間縮短。中間件可以消除不同來源RFID標簽的差別，把它們的數據進行整合，對建立靈活的、配置可變的RFID系統十分有利。中間件也包括用于監視和維護RFID系統的工具。RFID中間件的另一個重要功能是及早過濾無效的RFID數據。正確使用中間件架構可以有效保護RFID網絡的投資。
RFID應用系統已經深入到了很多的行業，隨著國家對RFID系統的重視，同時也為了保證RFID產業在我國能健康的發展，目前已在考慮建立RFID測試中心以及認證機構。對于目前相關的行業標準，目前仍然以國際通用的標準執行，例如ISO系列標準等。圖3給出了RFID標準體系的基本結構。隨著應用的深入，以及我國自主技術不斷的發展，我國也會相繼推出適合我們自己國家的標準。
圖2 RFID產業鏈結構圖 
圖3 RFID標準體系基本結構
4 結束語
我國的RFID產業已經初具規模，而且隨著《中國射頻識別（RFID）技術政策白皮書》的制定，RFID系統的應用領域必將進一步的擴大與深入。本文從技術角度討論了RFID系統的結構以及一些關鍵技術和行業標準；從市場角度對RFID從電子標簽到應用系統集成及其相關領域的整個的產業鏈進行了系統的分析和討論。
（文/大連海事大學信息科學技術學院 陳 鵬 ）
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