世界各地都在關注射頻識別標簽RFID (電子標簽)技術，并預測它的增長趨勢。RFID 標簽的能取代條形碼嗎? 下面我們來分析下RFID技術及其利弊。

1.RFID 簡介

1)什么是RFID?

RFID 是Radio FrequencyIdentififieation的縮寫， 即射頻識別，也常稱為感應式電子晶片或接近卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼， 等等。是一種通過無線電波傳遞信息和交換信息的混合技術。

2)RFID 的工作原理

閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號， 當標簽進入磁場時產(chǎn)生感應電流從而獲得能量， 發(fā)送出自身編碼等信息被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機進行有關處理。

3)RFID 的組成

RFID系統(tǒng)由三部分組成：標簽(Tag)： 由耦合元件及芯片組成， 每個標簽具有唯一的電子編碼， 附著在物體上標識目標對象；

閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式：天線(Antenna) 在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。天線的制作方法通常是：沖壓或蝕刻金屬線圈而形成?；蛘哂娩X箔碾壓而形成，或者直接在片基上印刷導電油墨。導電油墨可用于連接標簽的各組成部分，充當傳感器或天線的作用。

RFID 標簽用的導電油墨是由細微導電粒子或其他特殊材料(如導電的聚合物等)組成， 印刷到承印物上后， 起到導線、天線和電阻的作用。如今，在高速印刷中使用導電油墨來制作RFID標簽天線，優(yōu)勢突出。

另外， 導電油墨從兩方面節(jié)約了RFID標簽的成本。首先，從材料成本上， 油墨要比沖壓或蝕刻金屬線圈的價格低； 其次，從材料耗用量上說， ；中壓或蝕刻要消耗大量金屬， 而導電油墨印刷天線或電路速度高， 成本低，效率高。

4)RFID 標簽分類

RFID 標簽分為被動標簽(Passive tags)和主動標簽(Activetags)兩種。主動標簽自身帶有電池供電， 讀／寫距離較遠同時體積較大， 與被動標簽相比成本更高，也稱為有源標簽。被動標簽由閱讀器產(chǎn)生的磁場中獲得工作所需的能量， 成本很低并具有很長的使用壽命， 比主動標簦更小也更輕， 讀寫距離則較近，也稱為無源標簽。

3 RFID 標簽的系統(tǒng)工作頻率

RFID裝置具有一定的范圍，LF、HF、UHF對應著不同頻率的射頻。LF代表低頻射頻， 在125KHz左右，低頻標簽比超高頻標簽便宜，節(jié)省能量， 穿透廢金屬物體能力強，最適合用于含水成份較高的物體， 例如水果等：HF代表高頻射頻， 在13．56MHz左右， 廣泛應用于公交、門禁、考勤、物流管理、電子存折等多個領域，此種形式的標簽工作時間短，工作距離長，應用范圍廣：UHF代表超高頻射頻， 在850～910MHz范圍之內(nèi)， 其作用范圍廣，傳送數(shù)據(jù)速度快，但是耗能大， 穿透力較弱，作業(yè)區(qū)域不能有太多干擾， 適合用于監(jiān)測從海港運輸?shù)絺}庫的物品。

在標簽和包裝印刷中，低頻和高頻是兩個主要的工作頻段。然而，低頻和高頻限制了標簽轉(zhuǎn)換裝置能提供的整合水平和附加操作范圍， 這是由于天線的復雜性決定的。低頻和高頻要求非常高的傳導性， 事實上， 要求天線是固體金屬箔而不是導電油墨。在分配和運輸過程中， 由于成本、閱讀器的閱讀范圍、數(shù)據(jù)傳輸、標簽尺寸和耐久，性因素， 當前的RFID 發(fā)展主要集中在UHF標簽方面。UHF將成為市場上R FID 的主要工作頻率， 不同于低頻和高頻的天線設計— — uHF的天線適合于常規(guī)印刷方式， 用導電銀油墨印刷， 其油墨的印刷厚度是3～5 U ino目前， 不同的國家使用的頻率也各不相同?，F(xiàn)在， 美國使用的UHF無線電頻段， 中國要采用仍有困難， 歐洲使用的超高頻是868MHz，美國則是9l5MHz。

RFID閱讀器具有讀／寫接收器的功能， 和我們聽的收音機道理一樣，射頻標簽和閱讀器也要調(diào)制到相同的頻率才能工作。

3 RFID 的靜電消除

隨著射頻識別技術的異軍突起，射頻標簽已進入了紙制品加9-行業(yè)。

在包裝和紙制品加工的過程中， 靜電是一個老生常談的問題。例如：裁切、印刷和涂布等過程都與靜電有關。

對于RFID 標簽生產(chǎn)， 靜電釋放(ESD)是最危險的， 當高電壓從ESD被引入穿過復雜微型電路時， 芯片極易被損壞。但在連接天線后芯片就能受到保護，由于電路的載入， 在天線被安裝入標簽結構中后， RFID 芯片是很安全的。

在當今紙制品加工領域表現(xiàn)最為活躍的射頻產(chǎn)品就是壓敏標簽。現(xiàn)在， 它的生產(chǎn)過程已經(jīng)變得非常緩慢了， 當芯片從卷筒紙架轉(zhuǎn)移到承印物上時， 運轉(zhuǎn)速度僅為l5～45m／min。有一些制造商們會把射頻芯片的生產(chǎn)過程嵌入它們的紙制品加工過程， 或者有一些小型標簽加工廠會把一些預先組裝的射頻芯片轉(zhuǎn)移到印刷好的標簽上。在這兩種情況下，無論他們使用的插入設備是非常成熟的名牌產(chǎn)品還是自己組裝的加工機器，都容易產(chǎn)生靜電。

卷筒紙印刷機和紙制品加工機械是最易產(chǎn)生靜電荷的， 在空氣干燥的情況下， 對于薄膜材料(高絕緣體)靜電釋放是最高的，所以對于卷筒紙印刷機，在其上安裝靜電消除器非常重要， 它能保持相對的電離平衡，而且也能夠中和在特定條件下(速度，材料種類等等)應用過程中產(chǎn)生的電荷。

4 RFID 與條形碼的區(qū)別

從概念上來說， 兩者很相似， 目的都是快速準確地確認追蹤目標物體。主要區(qū)別如下： 有無寫入信息或更新內(nèi)存的能力。條形碼的內(nèi)存不能更改。射頻標簽不像條形碼， 它特有的辨識器不能被復制。射頻標簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi)， 因為信息是由無線電波傳輸， 而條形碼必須在視野之內(nèi)。由于條形碼成本較低， 有完善的標準體系， 已在全球廣為應用， 所以已經(jīng)被普遍接受，從總體來看， 射頻技術只被局限在有限的市場份額之內(nèi)。

射頻技術與條形碼是兩種不同的技術， 有不同的適用范圍，有時會有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是： 條形碼是“可視技術”，掃描儀在人的指導下工作， 只能接收它視野范圍內(nèi)的條形碼。相比之下， 射頻識別不要求看見目標，只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點， 如果標簽被劃破，污染或是脫落， 掃描儀就無法辨認目標。條形碼只能識別生產(chǎn)者和產(chǎn)品， 并不能辨認具體的商品，貼在所有同一種產(chǎn)品包裝上的條形碼都一樣， 無法辨認哪些產(chǎn)品先過期。而射頻標簽的芯片內(nèi)存有該產(chǎn)品的詳細信息： 產(chǎn)品的名稱、產(chǎn)地、材料、批次、生產(chǎn)日期， 以及產(chǎn)品有效等信息。

RFID與條形碼相比優(yōu)勢非常明顯：

·不需要光源， 甚至可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)：

·使用壽命長， 能在惡劣環(huán)境下工作；

·能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上；

·讀取距離更遠：

·可以寫入及存取數(shù)據(jù)， 寫入時間相比打印條形碼更少：

·標簽的內(nèi)容可做動態(tài)改變；

·能夠同時處理多個標簽；

·標簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護，安全性更高；

·可以對RFID標簽所附著的物體進行追蹤定位。

有分析指出，該技術可節(jié)省人力及自動控制庫存，也可改善商品斷貨及因盜竊或供應鏈被搞亂引起的商品損耗問題，估計每年可為沃爾瑪節(jié)省83．5億美元。

5 RFID 的應用

1)在零售業(yè)中， 自動識別技術的運用使得數(shù)以萬計的商品種類、價格、產(chǎn)地、批次、貨架、庫存、銷售等各環(huán)節(jié)被管理得井然有序；

2)采用車輛自動識別技術，使得路橋、停車場等收費場所避免了車輛排隊通關現(xiàn)象，減少了時間浪費，從而極大地提高了交通運輸效率及交通運輸設施的通行能力；

3)在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環(huán)境中，遠距離射頻識別技術的應用改善了卡車司機必須下車辦理手續(xù)的不便；

4)在公交車的運行管理中，自動識別系統(tǒng)準確地記錄著車輛在沿線各站點的到發(fā)站時刻， 為車輛調(diào)度及全程運行管理提供實時可靠的信息。

6 RFID 的市場進展及發(fā)展趨勢

RFID 是一個不斷進化的標簽市場， 每天發(fā)生的改變都會影響RFID 的發(fā)展。新的GEN2芯片技術， 新的導電油墨技術，新的RFID使用理念和我們不斷縮小的全球市場對這個變化的市場都有影響。

盡管RFID 標簽具有以上種種優(yōu)點， 但對于是否投資RFID標簽仍存在許多不能回答的問題，如：

在全球使用RFID 標簽能成為現(xiàn)實嗎?

相對于市場滲透和需求，什么時候RFID標簽的價格才能被人們所接受?

什么時候投資RFID 標簽市場才是最好時機? 什么時候投資會太晚?

對于我們的顧客什么才是最好的技術， 或者說我投資的這個技術適合我的顧客需求嗎7我的投資能及時地得到回報嗎？

RFID標簽尚未普及的因素式多方面的，其最大障礙就是成本， 現(xiàn)在每張RFID 標簽的價格是0．25美元， 量少的話，每張需0．5～0．75美元， 對比一年前每張1美元， 價格下調(diào)不少， 高價位產(chǎn)品如電器、音像等產(chǎn)品尚可承擔0．5美元的標簽成本， 但低價位商品， 如：紙巾、牙刷等日用品也貼上標簽的話， 勢必提高整體成本，最終削弱產(chǎn)品的市場競爭力。所以，對大多數(shù)消費品而言，成本仍是過高。

有人士認為， 一旦RFID也能像電腦一樣普及，那成本自然會降低，但電腦與RFID不一樣，電腦有很多品牌，百花齊放，品牌的競爭必會驅(qū)使價格下調(diào)， 但目前擁有RFID芯片的制造技術的供應商， 寥寥可數(shù)，全世界也只有五六家， 如供應商不降價， 標簽價格自然不可能下調(diào)。

另外，RFID 也有自己的天敵， 如遇金屬、電波干擾等情況， 無線電波無法輕易穿透金屬， 以至閱讀器無法解讀電子標簽的有關資料。試想， 在超市里， 有多少產(chǎn)品是不含金屬的呢?

此外， 由于RFID設備目前制定的標準并不統(tǒng)一，故硬件設備問的兼容仍有問題。

所以， 有專家預測，在未來10年內(nèi)，RFID均不能發(fā)展至成熟階段，在未來20-25年里， 電子標簽與條形碼還會長期并存。