華碩電腦:RFID技術(shù)瓶頸與未來展望
數(shù)十年前研究人員就已經(jīng)發(fā)明出了RFID技術(shù),但由于當時費用相當昂貴,這項技術(shù)一直為國防部和研究單位專用。最近幾年由于RFID價格的下降,使得有關(guān)RFID的新聞和研究報告層出不窮,各大研究機構(gòu)一致認為RFID的市場將有爆發(fā)性增長,不少民間企業(yè)也開始思考是否要引入RFID技術(shù)。但相對于目前普遍使用的條碼技術(shù),RFID的價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市場規(guī)模產(chǎn)值約為31億美元,根據(jù)市場研究公司Frost&Sullivan最近發(fā)表的報告指出,預(yù)計未來6年北美針對制造與物流的RFID市場的復(fù)合增長率將接近20%。
從目前臺灣的應(yīng)用情況來說,醫(yī)療領(lǐng)域是使用RFID技術(shù)的最大市場,長庚醫(yī)院是亞洲第一個將RFID應(yīng)用在手術(shù)室的醫(yī)療機構(gòu);而臺灣三峽恩主公醫(yī)院也將RFID應(yīng)用于病人管理,因為雖然條碼機比較便宜但缺乏防偽處理、資料處理和資料保密等等性能;國外最大規(guī)模地使用RFID技術(shù)的案例就是美國沃爾瑪公司,它將RFID技術(shù)用于進貨以減少進貨時間和人事成本等;另外,據(jù)了解中國大陸將來也會把RFID標簽應(yīng)用在身分識別上,預(yù)計使用量高達20億個,所以在RFID價格下降時就會有相對性的市場增長率。據(jù)研究分析,RFID目前遇到的瓶頸主要有下面幾項:
1. 價格
目前 RFID標簽的價格一直高居不下成為RFID普及的最大阻礙。雖然這幾年芯片價格已經(jīng)跌到一個瓶頸,但RFID標簽除了芯片之外還有封裝和天線成本,所以價格高也在所難免。使用環(huán)境不同RFID標簽封裝材質(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
適應(yīng)各國的規(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)
如圖一所示,因為天線會依據(jù)所使用的頻率而大小有所不同,所以標簽必須考量實際大小選用合適的頻率。另外因為設(shè)計問題也會導(dǎo)致其天線效能隨之變動。
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)計者依照使用環(huán)境和經(jīng)費的具體情況而靈活加以運用,其中以獨立中介軟體出現(xiàn)的時間最早。
4. 通訊協(xié)議不同
目前RFID使用方式有兩種,分別為無源(Passive mode)和有源(Active mode)。其中無源標簽為不用電源供應(yīng)的芯片(一般只有 Die裸晶形式),這種標簽通常用于簡易的領(lǐng)域如悠游卡、電子錢包等;而有源標簽和讀寫器一般用在大量資料傳輸中。
5. 各個國家的安全規(guī)范和認證單位不同
因為各個國家的法規(guī)規(guī)范所開放的頻率有所不同,所以在美國適用的標簽不一定在中國大陸適用。目前RFID的認證單位有三個,分別是EPCglobal、ISO/IEC與ECMA,其所規(guī)定的協(xié)議書也各有不同,即使在同一個國家且在同一頻率所使用RFID機制也未必能完全相通。
6. 最優(yōu)化
符合以上五點后,還必須要考慮最優(yōu)化的問題。RFID的性能指標包含標簽的讀寫速度、標簽在多個讀寫器環(huán)境下的工作能力、標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時必須考慮的重要因素。例如在超市使用RFID結(jié)算產(chǎn)品時,每次讀取標簽的時間必須要小于0.1秒否則很難被讀取。
基于RFID技術(shù)在消費產(chǎn)品中應(yīng)用前景的廣闊性,歐美日和中國大陸都在加速RFID的應(yīng)用,日本直接由產(chǎn)經(jīng)省擬定政策,韓國在2005時已經(jīng)投入高達2100萬美元的測試經(jīng)費,預(yù)計2008年會達到2200億新臺幣的產(chǎn)值。中國雖然投入時間較晚,但我們有豐富的設(shè)計能力和制造能力,期待我國能在未來RFID領(lǐng)域占有一席之地。