怎樣從不同的角度來分析RFID系統(tǒng)

RFID作為世界上最有戰(zhàn)略意義的技術之一，已經(jīng)應用到了很多行業(yè)中，并發(fā)揮著重要的作用，而且正在向更廣的應用范圍、更深的應用層次上發(fā)展。該文從市場和技術兩個角度入手，對RFID從電子標簽到應用系統(tǒng)及其相關領域的整個的產(chǎn)業(yè)鏈進行了系統(tǒng)的分析和討論。

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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點，已經(jīng)被世界公認為本世紀十大重要技術之一，在生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個行業(yè)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(fā)展RFID技術與應用是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及眾多行業(yè)和部門，影響社會、經(jīng)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(xiàn)自主創(chuàng)新，需要政府、企業(yè)、研發(fā)機構間的統(tǒng)籌規(guī)劃、大力協(xié)同，最大限度的實行資源合理配置和優(yōu)勢互補［1］。該文從技術角度討論了RFID系統(tǒng)結構及其關鍵技術，并從市場的角度詳細分析了RFID的產(chǎn)業(yè)鏈，重點分析了個行業(yè)和部門之間相互依存和協(xié)同合作的關系。

2 RFID系統(tǒng)結構

RFID是一項復雜的系統(tǒng)工程，從技術角度看，包括了電子信息與通訊、網(wǎng)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(tǒng)結構框圖，如圖1所示，任何一個RFID應用系統(tǒng)，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(tǒng)信息交互的一個通道。RFID讀寫器必須與應用系統(tǒng)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(tǒng)的實現(xiàn)方式是有很大差別的，而且所遵循的行業(yè)標準也是不同的，即每個行業(yè)都有其應用行業(yè)標準。因此對于RFID應用系統(tǒng)來說，要根據(jù)不同的場合，考慮采用哪種讀寫方式，考慮采用哪種行業(yè)標準等。

目前RFID的應用系統(tǒng)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(jīng)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(tǒng)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(yè)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(jù)不同的要求選擇不同的應用方式。

3 RFID產(chǎn)業(yè)鏈分析

在RFID系統(tǒng)中，會涉及到眾多的行業(yè)和部門，如圖2所示。圖中給出了比較典型的行業(yè)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(chǎn)業(yè)。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(jīng)過這些年的技術積累和攻關，已經(jīng)成功研發(fā)出了HF電子標簽，而且也占據(jù)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(huán)節(jié)，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(jù)不用的應用場合，封裝成不同的形狀，就形成了一個規(guī)模較大的電子封裝行業(yè)。RFID讀寫器在RFID系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。因為讀寫器的好壞與優(yōu)劣，直接影響到了系統(tǒng)性能的好壞和優(yōu)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(yè)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(fā)展，RFID應用系統(tǒng)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(tǒng)集成商可以根據(jù)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(xié)同合作，共同推動RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

值得一提的是RFID中間件的發(fā)展，越來越引人注目。對于各RFID讀寫器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，一般都彼此不兼容，各有各的一套技術規(guī)范，因此也限制了RFID的大規(guī)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(fā)速度加快，系統(tǒng)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(shù)據(jù)進行整合，對建立靈活的、配置可變的RFID系統(tǒng)十分有利。中間件也包括用于監(jiān)視和維護RFID系統(tǒng)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(shù)據(jù)。正確使用中間件架構可以有效保護RFID網(wǎng)絡的投資。

RFID應用系統(tǒng)已經(jīng)深入到了很多的行業(yè)，隨著國家對RFID系統(tǒng)的重視，同時也為了保證RFID產(chǎn)業(yè)在我國能健康的發(fā)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(yè)標準，目前仍然以國際通用的標準執(zhí)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(fā)展，我國也會相繼推出適合我們自己國家的標準。

4 結束語

我國的RFID產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)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(tǒng)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(tǒng)的結構以及一些關鍵技術和行業(yè)標準;從市場角度對RFID從電子標簽到應用系統(tǒng)集成及其相關領域的整個的產(chǎn)業(yè)鏈進行了系統(tǒng)的分析和討論。

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