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从安防到物联网:跨领域开启RFID又一春

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供稿:中国工控网 2017/3/7 18:25:51
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  作为二战时期诞生的“老”技术,RFID历经时间检验却愈发成熟,在层出不穷的新型识别技术中独树一帜且老而弥坚,被广泛应用于安防、交通运输等领域。与此同时,作为可连接万物的关键实用技术,物联网的兴起将赋予RFID新的生机和活力,并力促RFID发展应用焕发“又一春”。

  技术发展永无止境

 

  RFID(RadioFrequencyIdentification),即无线射频识别通信技术,它可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与目标之间产生接触。其原理就是利用发射无线电波讯号来传送信息,通过非接触式的连接进行身份辨识与信息读写。

 

  从概念上来讲,RFID类似于条码扫描,但由于RFID使用专用的读写器及可附着于目标物的RFID标签,利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器,在感应距离、便捷性、信息丰富程度上均有较大突破,因此,RFID可视为条码技术的升级版。按频段划分,RFID可分为低频、高频、超高频和微波,但通常意义上所讲的RFID是一个比较狭义的概念,即高频和超高频。

 

  从结构上讲,RFID是一种简单的无线系统,一般都由射频卡、读卡器两部分组成。射频卡是RFID系统的精髓,由内部天线、记录ID信息的IC芯片组成,新型的读写芯片还可以进行数据的读取和写入;读卡器的基本功能就是提供与标签进行数据传输的途径,并进行信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。二者通过天线进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。

 

  在众多识别技术中,RFID具有无可比拟的优势。在读写速度上,RFID技术具有速度快、非接触、无方向性要求、多目标自动识别、运动识别等特征;在物理特性方面,RFID技术具有防水、防磁、耐高低温、可弯折、无机械故障、寿命长、抗恶劣环境等优点;在数据存储上,RFID技术信息存储容量大、数据可随时更新、可读可写;在数据安全上,RFID技术采用了专用芯片、唯一序列号、密钥认证,具有极难复制的特点,安全级别较高。此外,RFID技术还具有多样的封装方式,外形易于小型化与多样化,可方便嵌入或贴在商品上,使用方便。

 

  广东华信金溢信息技术有限公司销售总监朱红光指出,近年来,随着技术的发展,RFID目前已能在20米的距离对100个目标进行同步识别,未来标签的灵敏度将大幅提升,识别对象和应用领域也将不断扩展延伸。但与此同时,由于RFID是利用无线电在空间的反向传射原理进行被动识别,因此容易受到同频段设备甚至是标签本身的干扰而导致漏读,这也成为RFID在要求较高的多标签场合如商超上应用的不足。

 

  老技术新产业

 

  时至今日,RFID已广泛应用于通讯、工业制造、商业、交通运输等众多领域,众多基于RFID技术研发的产品系统运用于经济社会生活的方方面面,如ETC车辆识别系统、人员进出识别系统、车辆进出识别管理系统、电子物品监视防盗系统、RFID电子货币卡、车辆实时引导定位系统、车辆动态管理系统、生产线产品标识控制系统、仓储自动化管理系统、机场行李识别系统、汽车射频防盗系统、集装箱自动识别系统、畜牧识别管理系统、射频防伪系统等。

 

  近年来,我国RFID市场的需求量巨大,助推RFID产业得到快速发展,电子标签、读写器及终端器件逐渐成熟并实现了规模化生产,但总体性能指标仍与国外先进水平存在一定差距。北京嘉德恒安科技发展有限责任公司市场总监秦德虎也指出,我国在中低、高频标签封装技术已经基本成熟,但只有极少数企业具备超高频读写器设计制造能力;国内企业普遍具备RFID天线的设计和研发能力,但仍缺乏应用于金属材料、液体环境下的高可靠性的RFID标签天线设计能力;系统集成是发展相对较快的环节,而中间件及后台软件部分还比较弱。

 

  在市场发展发面,深圳丽泽智能科技有限公司产品经理饶儒群表示,我国RFID相关的各个行业如金融支付、身份识别、交通管理、军事安全、资产物流管理、防盗防伪等方面的发展都呈现较快的增长态势,特别是金融支付领域,2013年金融支付以21.20%的市场占比成为国内RFID行业市场第一板块,超过了身份识别市场,2015有望突破50亿元。据IIPA预计,到2015年我国RFID市场的整体规模将突破400亿元,未来3-5年也将保持约30%的年均增速。

 

  从全球市场看,2010年以来,由于经济形势好转和物联网等利好因素推动,全球RFID市场持续升温,全球市场规模在2012年已达200多亿美元。预计未来10年,RFID的应用领域将越来越广。对此,嘉德恒安秦德虎指出,当前RFID市场稳中有升,尤其是安防行业在门禁读卡器、停车场上需求量激增,但未来真正的发力点将在于物联网,届时RFID的市场容量会呈爆发式增长。

 

  跨领域应用汇聚新蓝海

 

  RFID作为一种自动识别技术,经过数十年尤其是近二十余年的发展,其新生和衍生的功能日益丰富,应用领域也从军事转为商用及民用,被广泛应用于安防、交通、金融、物流等领域,并随着平安城市、智慧城市以及物联网的发展将迎来新的发展契机。

 

  安防应用仍是主流

 

  安防是RFID技术从军事用途转为民用的试验田,也是将RFID技术发展和应用推向一个全新高度的领域。目前,RFID在安防领域的发展应用取得了丰硕的成果,成为该技术的主流应用,并为其他领域RFID的应用起到示范作用。

 

  华信金溢朱红光指出,目前RFID在安防领域的应用主要集中在高频和超高频的应用上,RFID已成为安防行业的关键技术之一。嘉德恒安秦德虎谈到,目前RFID在安防领域主要应用包括门禁系统和考勤系统、停车场管理、电子巡更、防盗报警、防伪管理、人员定位、商品防盗以及其他安全管理等几个重点领域,其中出入口控制是RFID在安防领域最广泛的应用。

 

  除了在狭义安防领域的上述几种应用,RFID还在车辆管理、电子证照、物资管理、公共事业安全(如食品溯源)等泛安防领域的应用日趋丰富,在经济社会生活中呈现出多点开花的态势,实现了不同行业内的局部物物相联,构筑起广义物联网的基础。

 

  物联网应用汇成新蓝海

 

  近年来,随着物联网的兴起,RFID技术迎来新的发展机遇,在诸多无线连接通信及识别技术中脱颖而出,在促进物联网落地的同时,自身也得以更深入地发展应用。

 

  目前,能够实现物与互联网“连接”功能的技术,包含红外技术、地磁感应技术、RFID技术、条码识别技术、视频识别技术、无线通信技术等,都可以将物以信息形式连接到互联网中,而RFID技术相较于其他识别技术,在准确率、感应距离、信息量等方面具有非常明显的优势。

 

  华信金溢朱红光认为,物联网要解决的问题就是物与物之间的通信与控制,物与物之间的区别就需要一个能够识别的“身份证”,但如果要标识海量的物体并要求自动识别和读取物体的信息,最合适的技术就是RFID技术,该技术也是物联网中数据采集的一种关键技术,能够把海量的物体或商品的信息进行自动化的高效识别和采集。

 

  在应用方面,丽泽饶儒群指出,在物联网尚未到来之时,RFID就已经在零售、军事等领域得到广泛的应用,随着互联网、大数据、云服务的发展,物联网也将迎来新一轮的发展,而RFID技术不断创新的应用、技术与标准的发展也依然是物联网发展的关键因素;同时,借助物联网的强大推力,势必也将对RFID在精细化应用、标准和协议统一及兼容等方面的研究应用产生推动作用。

 

  物联网炙手可热,RFID技术的飞速发展对于物联网发展具有重要的意义,但必须认识到,目前RFID技术在物联网领域的发展应用仍远未达到理想的状态,其未来的应用也不仅仅局限于物联网领域。嘉德恒安秦德虎就提到,物联网的发展或将推动RFID的应用不断扩展延伸,但要真正实现普及应用仍有一段路要走。

 

  组合应用以扬长避短

 

  RFID作为安防及物联网的关键技术之一,目前相关的产品和系统解决方案日渐丰富,市场应用也逐渐深入,应用领域不断拓展延伸,但同时也必须看到,RFID目前仍面临着标准缺失、兼容性不足等诸多挑战,导致漏读等现象并带来安全隐患。对于中国RFID产业链而言,缺乏核心技术也是制约发展应用的重大挑战。

 

  首先是标准缺失的问题。因RFID技术及标准的制订机构众多,各国开放的频段不同,这都降低了RFID读写器与标签的互通性、兼容性,从而难以统一适用。在一些特殊环境中,RFID的无线电波信号会产生干扰与衰减,进而影响数据读取的可靠性与准确度,降低了RFID的适用范围。

 

  其次是RFID技术的安全性问题。嘉德恒安秦德虎就直言,RFID大规模应用产生的信息安全及用户隐私保护的问题,是目前RFID技术需要解决的挑战。由于RFID便捷的读取性,使得其芯片上储存的个人信息很容易被他人获取,甚至在很多非自愿的情况下,隐私信息在不经意间被读取,甚至造成被追踪。对于门禁类产品以及金融类产品,其后果更加严重。随着基于RFID技术打造的手机支付功能兴起,其所面临的安全形势正日益严峻。

 

  对于中国RFID产业而言,相较于欧美等发达国家或地区,我国RFID产业的发展仍较为落后。嘉德恒安秦德虎指出,虽然国内RFID厂商已超过100家,但是缺乏关键核心技术,特别是在超高频RFID方面,由于技术门槛较高且国内发展较晚,技术相对欠缺,从事超高频RFID研发生产的企业不多,具有自主知识产权的创新型企业更是少之又少。

 

  对此,华信金溢朱红光就谈到,任何识别技术都有其自身的优点和不足,比如RFID就存在可视性方面的不足,但在没有比之更适合的技术出现以前,我们在使用这项技术的时候就应当发挥它的长处和优点,尽量规避它的局限性和不足,并将多项识别技术进行组合应用,以取得最佳的应用效果。

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新闻来源: 千家网

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