華碩電腦:RFID技術(shù)瓶頸與未來(lái)展望
數(shù)十年前研究人員就已經(jīng)發(fā)明出了RFID技術(shù),但由于當(dāng)時(shí)費(fèi)用相當(dāng)昂貴,這項(xiàng)技術(shù)一直為國(guó)防部和研究單位專用。最近幾年由于RFID價(jià)格的下降,使得有關(guān)RFID的新聞和研究報(bào)告層出不窮,各大研究機(jī)構(gòu)一致認(rèn)為RFID的市場(chǎng)將有爆發(fā)性增長(zhǎng),不少民間企業(yè)也開始思考是否要引入RFID技術(shù)。但相對(duì)于目前普遍使用的條碼技術(shù),RFID的價(jià)格仍偏高且至少高出6-7倍,所以還未能正式普遍化。2007 年全球RFID市場(chǎng)規(guī)模產(chǎn)值約為31億美元,根據(jù)市場(chǎng)研究公司Frost&Sullivan最近發(fā)表的報(bào)告指出,預(yù)計(jì)未來(lái)6年北美針對(duì)制造與物流的RFID市場(chǎng)的復(fù)合增長(zhǎng)率將接近20%。
從目前臺(tái)灣的應(yīng)用情況來(lái)說(shuō),醫(yī)療領(lǐng)域是使用RFID技術(shù)的最大市場(chǎng),長(zhǎng)庚醫(yī)院是亞洲第一個(gè)將RFID應(yīng)用在手術(shù)室的醫(yī)療機(jī)構(gòu);而臺(tái)灣三峽恩主公醫(yī)院也將RFID應(yīng)用于病人管理,因?yàn)殡m然條碼機(jī)比較便宜但缺乏防偽處理、資料處理和資料保密等等性能;國(guó)外最大規(guī)模地使用RFID技術(shù)的案例就是美國(guó)沃爾瑪公司,它將RFID技術(shù)用于進(jìn)貨以減少進(jìn)貨時(shí)間和人事成本等;另外,據(jù)了解中國(guó)大陸將來(lái)也會(huì)把RFID標(biāo)簽應(yīng)用在身分識(shí)別上,預(yù)計(jì)使用量高達(dá)20億個(gè),所以在RFID價(jià)格下降時(shí)就會(huì)有相對(duì)性的市場(chǎng)增長(zhǎng)率。據(jù)研究分析,RFID目前遇到的瓶頸主要有下面幾項(xiàng):
1. 價(jià)格
目前 RFID標(biāo)簽的價(jià)格一直高居不下成為RFID普及的最大阻礙。雖然這幾年芯片價(jià)格已經(jīng)跌到一個(gè)瓶頸,但RFID標(biāo)簽除了芯片之外還有封裝和天線成本,所以價(jià)格高也在所難免。使用環(huán)境不同RFID標(biāo)簽封裝材質(zhì)必須加以改變:假設(shè)在室內(nèi)使用,則可以直接使用紙張或簡(jiǎn)易型封裝即可;如果在室外使用,其封裝就必須依據(jù)使用環(huán)境設(shè)計(jì)一種特殊的封裝材質(zhì),如農(nóng)漁業(yè)等特殊的使用環(huán)境。
2. 天線設(shè)計(jì)
適應(yīng)各國(guó)的規(guī)范和頻率并根據(jù)所使用環(huán)境的不同,RFID頻率可分為下面幾個(gè)頻帶:
A. 9~135 kHz
B. 6.78 MHz (6.765~6.795 MHz)
C. 13.56 MHz (13.553~13.567 MHz)
D. 27.125 MHz (26.565~27.405 MHz)
E. 40.68 MHz (40.66~40.7 MHz)
F. 433.92 MHz (430~440 MHz)
G. 869 MHz (868~870 MHz)
H. 915 MHz (888~889 MHz & 902~928 MHz)
I. 2.45 GHz (2.42.4835 GHz)
J. 5.8 GHz (5.7255.875 GHz)
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如圖一所示,因?yàn)樘炀€會(huì)依據(jù)所使用的頻率而大小有所不同,所以標(biāo)簽必須考量實(shí)際大小選用合適的頻率。另外因?yàn)樵O(shè)計(jì)問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致其天線效能隨之變動(dòng)。
3. 介面軟體
目前RFID介面軟體依照架構(gòu)不同可分為四種,分別為獨(dú)立中介軟體(Stand along Middleware)、ERP系統(tǒng)模組(ERP System Middleware module)、中介軟體核心模組(Core ready Middleware)、自行開發(fā)(Home made Middleware),這四種可由其設(shè)計(jì)者依照使用環(huán)境和經(jīng)費(fèi)的具體情況而靈活加以運(yùn)用,其中以獨(dú)立中介軟體出現(xiàn)的時(shí)間最早。
4. 通訊協(xié)議不同
目前RFID使用方式有兩種,分別為無(wú)源(Passive mode)和有源(Active mode)。其中無(wú)源標(biāo)簽為不用電源供應(yīng)的芯片(一般只有 Die裸晶形式),這種標(biāo)簽通常用于簡(jiǎn)易的領(lǐng)域如悠游卡、電子錢包等;而有源標(biāo)簽和讀寫器一般用在大量資料傳輸中。
5. 各個(gè)國(guó)家的安全規(guī)范和認(rèn)證單位不同
因?yàn)楦鱾€(gè)國(guó)家的法規(guī)規(guī)范所開放的頻率有所不同,所以在美國(guó)適用的標(biāo)簽不一定在中國(guó)大陸適用。目前RFID的認(rèn)證單位有三個(gè),分別是EPCglobal、ISO/IEC與ECMA,其所規(guī)定的協(xié)議書也各有不同,即使在同一個(gè)國(guó)家且在同一頻率所使用RFID機(jī)制也未必能完全相通。
6. 最優(yōu)化
符合以上五點(diǎn)后,還必須要考慮最優(yōu)化的問(wèn)題。RFID的性能指標(biāo)包含標(biāo)簽的讀寫速度、標(biāo)簽在多個(gè)讀寫器環(huán)境下的工作能力、標(biāo)簽和讀寫器之間的工作距離、操作環(huán)境是否有水和金屬的干擾以及空氣中同頻的干擾程度,以上都是使用RFID時(shí)必須考慮的重要因素。例如在超市使用RFID結(jié)算產(chǎn)品時(shí),每次讀取標(biāo)簽的時(shí)間必須要小于0.1秒否則很難被讀取。
基于RFID技術(shù)在消費(fèi)產(chǎn)品中應(yīng)用前景的廣闊性,歐美日和中國(guó)大陸都在加速RFID的應(yīng)用,日本直接由產(chǎn)經(jīng)省擬定政策,韓國(guó)在2005時(shí)已經(jīng)投入高達(dá)2100萬(wàn)美元的測(cè)試經(jīng)費(fèi),預(yù)計(jì)2008年會(huì)達(dá)到2200億新臺(tái)幣的產(chǎn)值。中國(guó)雖然投入時(shí)間較晚,但我們有豐富的設(shè)計(jì)能力和制造能力,期待我國(guó)能在未來(lái)RFID領(lǐng)域占有一席之地。