當(dāng)今，隨著通信、AI,、識別等技術(shù)的不斷發(fā)展,，人們進一步認識和了解了物聯(lián)網(wǎng)，并且對物聯(lián)網(wǎng)充滿了期待,。RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)的一部分，它可以對物體信息進行無線檢測、采集和處理等等,，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有較大的地位。
RFID系統(tǒng)使用電子標(biāo)簽來標(biāo)記物品,，標(biāo)簽中包含芯片和天線,，再通過RFID讀寫器來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)與處理。目前,，RFID已經(jīng)在物流,、零售、制造,、交通,、醫(yī)療、圖書等各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,，并仍在不斷開拓新的疆域,。
RFID的應(yīng)用發(fā)展史
RFID這一技術(shù)最早可以追溯到20世紀(jì)40年代，它源自對雷達技術(shù)的改進和應(yīng)用,，當(dāng)時還只是局限在軍事領(lǐng)域,。在二戰(zhàn)時期，英國空軍率先在飛機上使用了這一技術(shù),，主要用于分辨敵方飛機與自方飛機,。一直發(fā)展到今天，RFID仍被廣泛應(yīng)用在商業(yè)航空領(lǐng)域,。
1948年,，哈里·斯托克曼在IEEE的前身——無線電工程師協(xié)會(IRE)的論文集上發(fā)表了“利用反射功率的通訊”一文，正是這篇論文奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ),。
20世紀(jì)60年代,，科研人員開始針對RFID開發(fā)新應(yīng)用,，商品電子監(jiān)視器便是在這一時期發(fā)明出來的，它是RFID技術(shù)實現(xiàn)的第一個商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng),。
到了20世紀(jì)90年代,，RFID逐漸獲得一些企業(yè)內(nèi)部的采用。也是在這一時期,，RFID技術(shù)在美國的公路自動收費系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,。1991年，美國俄克拉荷馬州出現(xiàn)了世界上第一個開放式公路自動收費系統(tǒng),，使得交通擁堵問題得到明顯緩解,。1999年，美國麻省理工學(xué)院(MIT)首次提出“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念,，其構(gòu)想的關(guān)鍵思路便是給所有物品提供一個電子編碼,，進而實現(xiàn)對所有物體的唯一標(biāo)識。
2003年,，全球知名超市零售巨頭沃爾瑪宣布于2005年開始使用基于RFID技術(shù)的EPC系統(tǒng),，隨后聯(lián)合利華、寶潔,、卡夫、可口可樂,、吉列,、強生等跨國巨頭紛紛選擇跟進，RFID電子標(biāo)簽開始大量出現(xiàn)在貨箱上,。作為全球最大的連鎖超市,，沃爾瑪?shù)倪@一決定極大地推動了RFID技術(shù)的市場普及。
進入21世紀(jì)后,，RFID終于進入了快速增長期,。隨著應(yīng)用面的不斷拓展，RFID的標(biāo)準(zhǔn)化問題受到了空前重視,，各種新型產(chǎn)品形態(tài)不斷涌現(xiàn),。同時，由于電子標(biāo)簽的成本不斷降低,，RFID開始進入各行各業(yè),，并從企業(yè)內(nèi)部走向大眾的日常生活場景。
(1)低頻(LF)
其中,，低頻RFID所使用的頻率一般為125KHz-134KHz,，波長約為2500m。這一頻段采用電感耦合的方式來工作,，即讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在的變壓器耦合作用,。相較于其他頻段類型,，低頻RFID具有穿透性好、傳輸距離近,、容量小,、單目標(biāo)讀取等特性。受低頻特性與成本等因素的影響,，常見的應(yīng)用場景有畜牧業(yè)管理,、動物標(biāo)識、汽車防盜,、自動停車場收費,、門禁等等。
(2)高頻(HF)
高頻RFID的工作頻率一般為 13.56MHz ,，該頻率的波長大約為 22m,，也是通過電感耦合的方式進行能量供應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸。高頻RFID可以同時實現(xiàn)多目標(biāo)讀取,，該頻段在全球?qū)崿F(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,。在高頻RFID中最常見的應(yīng)用便是大眾熟知的智能卡，包括第二代身份證也是使用這一頻段,。此外,，高頻RFID在圖書管理、瓦斯鋼瓶管理,、物流等場景中應(yīng)用非常普遍,。
(3)超高頻(UHF)
超高頻RFID常用的頻率有433MHz、868-950MHz,。通過電磁耦合的方式進行能量和信息的傳輸,。這一頻段RFID的讀取距離較遠，需要通過天線布置配合來定制讀寫區(qū)域,。目前,，UHF RFID的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展迅猛，已經(jīng)成為RFID體量最大的市場,，在鞋服,、物流、零售交通,、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。
(4)微波
微波RFID系統(tǒng)頻段在1GHz以上，常用的有2.45GHz與5.8GHz頻段,，一般采用電磁反向散射方式進行工作,，電子標(biāo)簽通常采用有源供電方式，工作原理與藍牙、WIFI類似,，需要一個基站發(fā)射與接收信號,，然后識別標(biāo)簽的信息，RFID標(biāo)簽就是一個帶身份識別的節(jié)點,。微波RFID對環(huán)境的敏感性很高,，一般應(yīng)用于行李追蹤、移動車輛識別,、集裝箱管理,、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域。
(1)有源電子標(biāo)簽
其中,，有源電子標(biāo)簽通過外接電源供電,，能主動向讀寫器發(fā)送信號，傳輸距離更遠,、速率更高,，通常在微波頻段使用，超高頻頻段亦有少量應(yīng)用,。目前,，有源電子標(biāo)簽的應(yīng)用并不多，主要場景有用RFID進行定位,、以及早交通,、高速公路上對車輛進行識別等等。
(2)無源電子標(biāo)簽
無源電子標(biāo)簽通過讀寫器讀取天線發(fā)出的無線電磁波,，再在標(biāo)簽內(nèi)部產(chǎn)生信號傳輸,，有著體積小、讀取距離近,、穩(wěn)定性高等特點，通常在低頻RFID和高頻RFID系統(tǒng)中使用,，超高頻RFID系統(tǒng)中也有部分應(yīng)用,。無源電子標(biāo)簽日常中最常見的應(yīng)用是各類智能卡，包括第二代身份證,。
(3)半有源電子標(biāo)簽
半有源電子標(biāo)簽通常處于休眠狀態(tài),，當(dāng)標(biāo)簽進入讀寫器識別范圍便會被激活而進入工作狀態(tài)。半有源RFID系統(tǒng)工作時,，需要在不同位置安置多個讀寫器用于激活半有源RFID標(biāo)簽,，適合在既有定位需求，又有信息采集與傳輸需求的頻率信號大范圍覆蓋的場合中使用,。
(1)電子標(biāo)簽企業(yè)重生產(chǎn)
RFID電子標(biāo)簽的市場需求量極大,，并一直保持著快速增長的態(tài)勢。近年來,，尤其UHF標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)化程度越來越高,。因此,，為了滿足龐大的市場需求，電子標(biāo)簽廠商們更注重的是生產(chǎn)環(huán)節(jié),。
(2)讀寫設(shè)備定制化
相較于電子標(biāo)簽產(chǎn)品,，讀寫設(shè)備的數(shù)量要少許多。根據(jù)應(yīng)用場景的不同,，讀寫設(shè)備的定制化現(xiàn)象十分普遍,。因此，讀寫設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈表現(xiàn)出明顯的方案化特征,。
(3)標(biāo)簽+讀寫設(shè)備+應(yīng)用軟件的集成方案玩家越來越多
在RFID產(chǎn)業(yè)鏈中,，提供標(biāo)簽+讀寫設(shè)備+應(yīng)用軟件的集成方案玩家越來越多，這主要是由市場環(huán)境造成的,。主要體現(xiàn)在兩個方面,，第一個方面是做單品的玩家越來越多，在激烈的市場競爭下,，行業(yè)的利潤變薄,，企業(yè)需要豐富自身產(chǎn)品線，以此保障經(jīng)營利潤,。第二個方面在于物聯(lián)網(wǎng)客戶需求的轉(zhuǎn)變,，它們需要技術(shù)供應(yīng)商提供更完整的方案。
根據(jù)相關(guān)市場統(tǒng)計數(shù)據(jù),，國內(nèi)RFID市場規(guī)模在2015年首次突破500億元大關(guān),，經(jīng)過短短四年便又實現(xiàn)翻番，2019年的市場規(guī)模已經(jīng)約為1100億元,。如今,，RFID已經(jīng)在國內(nèi)金融支付、物流,、零售,、制造業(yè)、服裝業(yè),、醫(yī)療,、身份識別、防偽,、資產(chǎn)管理,、交通、食品,、動物識別,、圖書館、汽車、航空,、軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。
(1)超高頻RFID與微波RFID有望迎來新的發(fā)展機遇
隨著新零售和傳統(tǒng)服裝零售的大規(guī)模應(yīng)用，超高頻RFID的需求隨之上升,。為應(yīng)對日益增長的市場需求,，政府相關(guān)部門出臺了物聯(lián)網(wǎng)“十三五”規(guī)劃，指出未來將重點發(fā)展超高頻和微波RFID,，超高頻RFID與微波RFID有望迎來新的發(fā)展機遇,。
超高頻RFID雖然得到了政府的大力支持，但我國在超高頻領(lǐng)域仍面臨著不小挑戰(zhàn),。雖然國內(nèi)從事RFID的企業(yè)并不在少數(shù),，但真正觸及RFID超高頻核心技術(shù)開發(fā)的企業(yè)卻寥寥無幾，這也是國內(nèi)RFID產(chǎn)業(yè)鏈里相對薄弱的環(huán)節(jié),。
(2)“RFID+”蘊藏巨大市場潛力
未來,，RFID技術(shù)將與其他物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，包括傳感器,、紅外,、生物識別、超聲波等,。通過與這些技術(shù)結(jié)合不僅能取長補短,，更能幫助RFID開辟出新的應(yīng)用市場。
(3)電子標(biāo)簽體積更小,、價格更低
隨著標(biāo)簽和芯片技術(shù)的更新升級,，電子標(biāo)簽會向體積更小、更精細的方向發(fā)展,，其價格也會進一步降低,，這將促使RFID的應(yīng)用市場變得更大。
(4)個性化定制需求致行業(yè)市場細分化
RFID個性需求日益凸顯,，行業(yè)定制化愈加普遍,。RFID企業(yè)正在積極尋求開拓新的應(yīng)用市場，面對不同的RFID用戶群,，由于需求、行業(yè),、經(jīng)營規(guī)模等屬性不同,，導(dǎo)致RFID方案差異性較大。因此,，行業(yè)化,、細分化將是未來RFID產(chǎn)業(yè)的一大發(fā)展趨勢。
面對不斷臨近的物聯(lián)網(wǎng)時代，RFID的市場前景無疑是明朗的,。就國內(nèi)RFID產(chǎn)業(yè)而言,，重點應(yīng)該放在補齊短板上來，針對關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)突破,，這樣才能從根本上提升自身競爭力,，進而把握住發(fā)展契機。未來,，隨著RFID應(yīng)用成本的降低與技術(shù)的發(fā)展成熟,，RFID將會像日用品一樣出現(xiàn)在我們身邊，我們的每一件衣服,、每一個包裹,、每一個商品都會有一個RFID標(biāo)簽。