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RFID標(biāo)簽與晶片技術(shù)演進(jìn)與比較
作者:莊漢鈞
來(lái)源:臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)部RFID公領(lǐng)域應(yīng)用推動(dòng)辦公室
日期:2009-05-08 09:26:33
摘要:根據(jù)ABI Research對(duì)于RFID產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)調(diào)查分析報(bào)告指出。 2007年RFID整體市場(chǎng)規(guī)模約為37.8億美元,而至2012年整體的市場(chǎng)表現(xiàn),預(yù)計(jì)可達(dá)84.9億美元。其中,仍以讀取器與標(biāo)簽的產(chǎn)值所占的比例最大。
RFID標(biāo)簽驅(qū)勢(shì)預(yù)測(cè)
根據(jù)ABI Research對(duì)于RFID產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)調(diào)查分析報(bào)告指出。 2007年RFID整體市場(chǎng)規(guī)模約為37.8億美元,而至2012年整體的市場(chǎng)表現(xiàn),預(yù)計(jì)可達(dá)84.9億美元。其中,仍以讀取器與標(biāo)簽的產(chǎn)值所占的比例最大。
根據(jù)VDC的RFID市場(chǎng)調(diào)查預(yù)測(cè),未來(lái)5年內(nèi),RFID用于ticketing、contactless payment及item-level tracking (ILT)之應(yīng)用情境將最具成長(zhǎng)爆發(fā)力。其中,ticketing及contactless payment的應(yīng)用,在技術(shù)層面上的發(fā)展已相當(dāng)成熟。而導(dǎo)入的問(wèn)題,主要還是在標(biāo)簽的售價(jià)。但隨著RFID的應(yīng)用日益普及,標(biāo)簽的售價(jià)預(yù)計(jì)將隨之降低,如此更能加速ticketing及contactless payment在市場(chǎng)上的推動(dòng)速度。圖2為RFID標(biāo)簽售價(jià)現(xiàn)況與未來(lái)售價(jià)預(yù)測(cè)。
未來(lái)應(yīng)用需求所在
若就RFID標(biāo)簽的整體出貨量進(jìn)行分析,由下列數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),LF及HF的出貨量于往后之市場(chǎng)應(yīng)用將呈現(xiàn)穩(wěn)定平緩的成長(zhǎng)而未來(lái)UHF標(biāo)簽的出貨量將呈現(xiàn)較為大幅度的增加(UHF passive成長(zhǎng)率約為60%;UHF active成長(zhǎng)率約為20%)。此與item-level tracking (ILT)之應(yīng)用,預(yù)計(jì)于未來(lái)將大幅被采用有密切的關(guān)系。下圖3為RFID標(biāo)簽全球出貨量預(yù)測(cè)。
item-level tracking (ILT)一直以來(lái)都是物流廠商導(dǎo)入RFID的最終目的。然至今物流廠商對(duì)于item-level的標(biāo)簽貼附問(wèn)題一直都無(wú)法做有效的克服。綜觀其問(wèn)題,主要之問(wèn)題點(diǎn)在于標(biāo)簽貼附商品外觀之多樣化(貼附標(biāo)簽尺寸受限)、商品內(nèi)容物及其外包裝種類(lèi)繁多復(fù)雜(若含有水分及金屬將造成讀取時(shí)的問(wèn)題) 、整體讀取率不佳、標(biāo)簽售價(jià)仍太貴...等因素。
在此,對(duì)物流業(yè)者所需的RFID標(biāo)簽需求做一整理,其所需要的功能如下︰
標(biāo)簽貼用物件不受限制。
更高的讀取成功率。
更便宜的標(biāo)簽售價(jià)。
更為穩(wěn)定的讀取距離。
能符合item-level tracking (ILT)應(yīng)用的標(biāo)簽。
若要滿(mǎn)足以上之需求,未來(lái)標(biāo)簽必須朝小型化、高敏感度、低售價(jià)、穩(wěn)定的讀取效能...等研發(fā)方向前進(jìn)。當(dāng)然標(biāo)簽的天線(xiàn)尺寸,決定了RFID設(shè)備的讀取距離,但為追求item-level tracking (ILT)應(yīng)用情境之目的,勢(shì)必得對(duì)讀取距離做出些取舍。就目前市售之4×6的物流標(biāo)簽而言,其讀取效能十分穩(wěn)定且讀取距離亦能達(dá)3米以上,但就item-level的標(biāo)簽貼附應(yīng)用而言,其過(guò)大的尺寸,實(shí)在難以直接貼附于物件之上。造成相關(guān)標(biāo)簽廠商必須另行發(fā)展小型化標(biāo)簽產(chǎn)品,以符合使用者對(duì)于item-level tracking (ILT)之實(shí)際需求。
微型化的持續(xù)發(fā)展
為此,目前已有廠商提出利用Near-Field的RFID技術(shù),實(shí)際推出了微型化的標(biāo)簽,如此能減少標(biāo)簽貼附物件受限之問(wèn)題。然由于標(biāo)簽的天線(xiàn)尺寸實(shí)在過(guò)于微小,導(dǎo)致標(biāo)簽晶片藉由天線(xiàn)所轉(zhuǎn)換RF電波而來(lái)的電能,仍不足以驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽IC ,進(jìn)而造成整體的讀取穩(wěn)定度依舊離item-level tracking (ILT)應(yīng)用仍有段差距。故研發(fā)更低耗能的標(biāo)簽IC為目前各標(biāo)簽晶片廠商所積極克服的問(wèn)題之一。
匯整以上分析,一如知名RFID設(shè)備廠商Avery Dennison所提未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),如圖5,RFID產(chǎn)品未來(lái)的發(fā)展藍(lán)圖似乎已被勾勒出雛型。
至于針對(duì)Inlay的發(fā)展部份而言,所著重的是改善天線(xiàn)生產(chǎn)的技術(shù),提升整體良率,以便壓低整體售價(jià)。同時(shí)發(fā)展Near-Field天線(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù),用以制造小尺寸、高性能之Inlay產(chǎn)品,以符合未來(lái)應(yīng)用需求所需。而就Tag的發(fā)展層面而論,為因應(yīng)未來(lái)日益增加的標(biāo)簽需求,相關(guān)廠商也日益重視如何提高整體的標(biāo)簽產(chǎn)能,同時(shí)在提高產(chǎn)能之同時(shí)亦能兼顧標(biāo)簽之品質(zhì)。以便壓低標(biāo)簽成本,提升整體的使用動(dòng)機(jī)。
國(guó)際大廠的發(fā)展現(xiàn)況
截至目前為止,已有數(shù)家RFID標(biāo)簽IC廠商推出數(shù)款新形式的RFID標(biāo)簽IC,用以提升標(biāo)簽之讀取效能。由這些新IC的規(guī)格中,可以隱略嗅出國(guó)際大廠目前的研發(fā)方向的確是朝item-level的應(yīng)用方向前進(jìn)。茲以大廠近期發(fā)表產(chǎn)品與現(xiàn)行IC做差異分析,如下表所示:
若進(jìn)一步推行到零售端,隱私權(quán)的爭(zhēng)議,在此次推出的新品亦加強(qiáng)了read/write password function之功能;同時(shí)提供更大的使用者記憶體空間,更是替導(dǎo)入單位未來(lái)后續(xù)加值應(yīng)用預(yù)留了更大的彈性。
更多的應(yīng)用案例將可見(jiàn)
此種新款I(lǐng)C所制成之標(biāo)簽,目前已逐漸有相關(guān)制品在市場(chǎng)上流通。由于標(biāo)簽讀取效能之改良,過(guò)往RFID在導(dǎo)入時(shí),所面臨的前端設(shè)備讀取效能問(wèn)題,亦能獲得部分之解決。相信在RFID硬體設(shè)備售價(jià)降低與讀取效能提高的發(fā)展趨勢(shì)下,未來(lái)會(huì)有更多的應(yīng)用案例被使用者所接受與采納。
根據(jù)ABI Research對(duì)于RFID產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)調(diào)查分析報(bào)告指出。 2007年RFID整體市場(chǎng)規(guī)模約為37.8億美元,而至2012年整體的市場(chǎng)表現(xiàn),預(yù)計(jì)可達(dá)84.9億美元。其中,仍以讀取器與標(biāo)簽的產(chǎn)值所占的比例最大。
圖1、ABI Research所做的2006-2012年RFID市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
根據(jù)VDC的RFID市場(chǎng)調(diào)查預(yù)測(cè),未來(lái)5年內(nèi),RFID用于ticketing、contactless payment及item-level tracking (ILT)之應(yīng)用情境將最具成長(zhǎng)爆發(fā)力。其中,ticketing及contactless payment的應(yīng)用,在技術(shù)層面上的發(fā)展已相當(dāng)成熟。而導(dǎo)入的問(wèn)題,主要還是在標(biāo)簽的售價(jià)。但隨著RFID的應(yīng)用日益普及,標(biāo)簽的售價(jià)預(yù)計(jì)將隨之降低,如此更能加速ticketing及contactless payment在市場(chǎng)上的推動(dòng)速度。圖2為RFID標(biāo)簽售價(jià)現(xiàn)況與未來(lái)售價(jià)預(yù)測(cè)。
圖2、ABI Research所做2006-2012年RFID標(biāo)簽市場(chǎng)預(yù)測(cè)
未來(lái)應(yīng)用需求所在
若就RFID標(biāo)簽的整體出貨量進(jìn)行分析,由下列數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),LF及HF的出貨量于往后之市場(chǎng)應(yīng)用將呈現(xiàn)穩(wěn)定平緩的成長(zhǎng)而未來(lái)UHF標(biāo)簽的出貨量將呈現(xiàn)較為大幅度的增加(UHF passive成長(zhǎng)率約為60%;UHF active成長(zhǎng)率約為20%)。此與item-level tracking (ILT)之應(yīng)用,預(yù)計(jì)于未來(lái)將大幅被采用有密切的關(guān)系。下圖3為RFID標(biāo)簽全球出貨量預(yù)測(cè)。
圖3、ABI Research所做2006-2012年RFID標(biāo)簽出貨量預(yù)測(cè)
item-level tracking (ILT)一直以來(lái)都是物流廠商導(dǎo)入RFID的最終目的。然至今物流廠商對(duì)于item-level的標(biāo)簽貼附問(wèn)題一直都無(wú)法做有效的克服。綜觀其問(wèn)題,主要之問(wèn)題點(diǎn)在于標(biāo)簽貼附商品外觀之多樣化(貼附標(biāo)簽尺寸受限)、商品內(nèi)容物及其外包裝種類(lèi)繁多復(fù)雜(若含有水分及金屬將造成讀取時(shí)的問(wèn)題) 、整體讀取率不佳、標(biāo)簽售價(jià)仍太貴...等因素。
在此,對(duì)物流業(yè)者所需的RFID標(biāo)簽需求做一整理,其所需要的功能如下︰
標(biāo)簽貼用物件不受限制。
更高的讀取成功率。
更便宜的標(biāo)簽售價(jià)。
更為穩(wěn)定的讀取距離。
能符合item-level tracking (ILT)應(yīng)用的標(biāo)簽。
若要滿(mǎn)足以上之需求,未來(lái)標(biāo)簽必須朝小型化、高敏感度、低售價(jià)、穩(wěn)定的讀取效能...等研發(fā)方向前進(jìn)。當(dāng)然標(biāo)簽的天線(xiàn)尺寸,決定了RFID設(shè)備的讀取距離,但為追求item-level tracking (ILT)應(yīng)用情境之目的,勢(shì)必得對(duì)讀取距離做出些取舍。就目前市售之4×6的物流標(biāo)簽而言,其讀取效能十分穩(wěn)定且讀取距離亦能達(dá)3米以上,但就item-level的標(biāo)簽貼附應(yīng)用而言,其過(guò)大的尺寸,實(shí)在難以直接貼附于物件之上。造成相關(guān)標(biāo)簽廠商必須另行發(fā)展小型化標(biāo)簽產(chǎn)品,以符合使用者對(duì)于item-level tracking (ILT)之實(shí)際需求。
微型化的持續(xù)發(fā)展
為此,目前已有廠商提出利用Near-Field的RFID技術(shù),實(shí)際推出了微型化的標(biāo)簽,如此能減少標(biāo)簽貼附物件受限之問(wèn)題。然由于標(biāo)簽的天線(xiàn)尺寸實(shí)在過(guò)于微小,導(dǎo)致標(biāo)簽晶片藉由天線(xiàn)所轉(zhuǎn)換RF電波而來(lái)的電能,仍不足以驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽IC ,進(jìn)而造成整體的讀取穩(wěn)定度依舊離item-level tracking (ILT)應(yīng)用仍有段差距。故研發(fā)更低耗能的標(biāo)簽IC為目前各標(biāo)簽晶片廠商所積極克服的問(wèn)題之一。
圖4 、 Impinj所推出的Near-Field RFID Tag
匯整以上分析,一如知名RFID設(shè)備廠商Avery Dennison所提未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),如圖5,RFID產(chǎn)品未來(lái)的發(fā)展藍(lán)圖似乎已被勾勒出雛型。
圖5、Avery Dennison所提RFID產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
至于針對(duì)Inlay的發(fā)展部份而言,所著重的是改善天線(xiàn)生產(chǎn)的技術(shù),提升整體良率,以便壓低整體售價(jià)。同時(shí)發(fā)展Near-Field天線(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù),用以制造小尺寸、高性能之Inlay產(chǎn)品,以符合未來(lái)應(yīng)用需求所需。而就Tag的發(fā)展層面而論,為因應(yīng)未來(lái)日益增加的標(biāo)簽需求,相關(guān)廠商也日益重視如何提高整體的標(biāo)簽產(chǎn)能,同時(shí)在提高產(chǎn)能之同時(shí)亦能兼顧標(biāo)簽之品質(zhì)。以便壓低標(biāo)簽成本,提升整體的使用動(dòng)機(jī)。
國(guó)際大廠的發(fā)展現(xiàn)況
截至目前為止,已有數(shù)家RFID標(biāo)簽IC廠商推出數(shù)款新形式的RFID標(biāo)簽IC,用以提升標(biāo)簽之讀取效能。由這些新IC的規(guī)格中,可以隱略嗅出國(guó)際大廠目前的研發(fā)方向的確是朝item-level的應(yīng)用方向前進(jìn)。茲以大廠近期發(fā)表產(chǎn)品與現(xiàn)行IC做差異分析,如下表所示:
表1、Alien Technology-Higgs 3 chip
表2、Impinj-Monza 3 chip
表3、NXP Ucode G2XM chip
若進(jìn)一步推行到零售端,隱私權(quán)的爭(zhēng)議,在此次推出的新品亦加強(qiáng)了read/write password function之功能;同時(shí)提供更大的使用者記憶體空間,更是替導(dǎo)入單位未來(lái)后續(xù)加值應(yīng)用預(yù)留了更大的彈性。
更多的應(yīng)用案例將可見(jiàn)
此種新款I(lǐng)C所制成之標(biāo)簽,目前已逐漸有相關(guān)制品在市場(chǎng)上流通。由于標(biāo)簽讀取效能之改良,過(guò)往RFID在導(dǎo)入時(shí),所面臨的前端設(shè)備讀取效能問(wèn)題,亦能獲得部分之解決。相信在RFID硬體設(shè)備售價(jià)降低與讀取效能提高的發(fā)展趨勢(shì)下,未來(lái)會(huì)有更多的應(yīng)用案例被使用者所接受與采納。