射频技术市场情况与发展
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作者: 李昊
（一）基本概念
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，是一种利用射频通信实现的非接触式数据采集技术（以下通称RFID 技术）。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，其基本原理是利用射频信号的空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
RFID系统因应用不同，其组成会有所不同，但基本都由电子标签（Tag）、读写机具（Reader）和计算机通信网络（包括数据交换与管理系统Processor）三大部分组成。电子标签（或称标签卡、射频卡、应答器等），由耦合元件及芯片组成，其中包含带加密逻辑、串行EEPROM（电可擦除及可编程式只读存储器）、微处理器CPU 以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能，它是通过无线电波与读写设备进行数据交换，工作的能量是由读写机具发出的射频脉冲提供。读写机具，有时也被称为识读器、读写器或读出装置，主要由无线收发模块、内/外置天线、控制模块及接口电路等组成。读写机具可将主机的读写命令传送到电子标签，再把从主机发往电子标签的数据加密，将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。
（二）RFID 电子标签的分类
根据RFID电子标签获得能量的方法，一般可将其分为无源电子标签和有源电子标签两大类。无源电子标签自身不带有电源，通过天线从读写器发出的能量中产生工作所需的电压，其特点是重量轻、体积小，寿命长，但是工作距离短。有源电子标签通过自身带有的电池供电，特点是识别距离长，但价格较高且寿命短。
按电子标签的存储器类型，可将其分为只读电子标签和可读可写电子标签两种类型。目前不同电子标签存储器的大小可以从16bit一直到512Kbyte。
根据工作频率的不同，电子标签可分为：低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波（Microwave）。目前，RFID系统的工作频率主要有125kHz、13.56MHz、400MHz、860～960MHz、2.45GHz、5.8GHz 等多个频段。但是，不同的国家和地区对频率的分配和最大发射功率的规定是不同的。在某些地区，某些频段的RFID 产品可能是被禁止使用的。一般而言，工作频率在100MHz 以下的RFID 系统是通过线圈之间的磁场耦合方式工作，通常具有工作距离近，成本低，天线尺寸大，通讯速度低等特点，这类电子标签一般对人体没有影响；而400MHz 以上的RFID 系统是通过无线电波发射和反射的方式工作，通常具有工作距离远，天线尺寸小，通讯速度高等特点，这类电子标签一般会有发射功率限制，以避免对人体或环境造成伤害。
二、RFID技术的主要优势
RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术。可自由工作在各种恶劣环境下：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。射频识别系统主要有以下几个方面系统优势：
读取方便快捷：数据的读取无需光源，甚至可以透过外包装来进行。有效识别距离更大，采用自带电池的主动标签时，有效识别距离可达到30米以上；
识别速度快：标签一进入磁场，解读器就可以即时读取其中的信息，而且能够同时处理多个标签，实现批量识别；
数据容量大：数据容量最大的二维条形码（PDF417），最多也只能存储2725个数字；若包含字母，存储量则会更少；RFID标签则可以根据用户的需要扩充到数10K；
使用寿命长，应用范围广：其无线电通信方式，使其可以应用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境，而且其封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码；
标签数据可动态更改：利用编程器可以向标签写入数据，从而赋予RFID标签交互式便携数据文件的功能，而且写入时间相比打印条形码更少；
更好的安全性：不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上，而且可以为标签数据的读写设置密码保护，从而具有更高的安全性；
动态实时通信：标签以与每秒50～100次的频率与解读器进行通信，所以只要RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控。
三、RFID市场空间
近年来，RFID产品日益受到重视并被广泛使用。IDTechEx研究报告预测，无源标签市场发展趋势向好，20142021年复合增长率将达到17%。其中，零售业RFID应用增长速度最快，仅零售业一项应用需求就将达到32.5亿枚，占比高达55%。
早在2005年，沃尔玛集团就宣布，在RFID技术的帮助下，公司的商品缺货情况减少16%，年销售量也随之明显增加。而且在使用RFID技术后，补货速度是未使用前的3倍，商店人工订货约减少10%，超市库存量全面下降，显著降低公司成本。沃尔玛、麦德龙、梅西百货等多家美国零售业巨头已较早引入RFID系统，并成熟应用。相比国外巨头对于RFID的大量使用，国内企业启动相对较晚。随着RFID成本的下降以及RFID应用条件的逐步成熟，国内市场未来具备广阔的发展空间。
根据国际物联网贸易与应用促进协会（IIPA）最新的调研报告，近两年在全球经济衰退、国内投资增速下滑的宏观背景下，我国RFID市场增速略有下滑，但整体上发展平稳。2013年11月，我国政府发布了首个RFID国家标准，政策的推出将有利于规范国内RFID产业的发展。随着RFID技术的发展和完善，RFID已经在身份识别、交通管理、军事与安全、资产管理和物流与仓储等多个领域得以广泛应用。考虑到全球经济企稳复苏、国内在新兴产业投资逐步加大、细分市场RFID开始规模化等因素，预计2014年起我国RFID行业将再次进入快速扩张阶段，市场增速也将进一步回升。
根据国际物联网贸易与应用促进协会发布的《20132017年中国RFID行业调研报告》预测，超高频RFID产品在20132015年间复合增长率预计为52%，20162017年间预测复合增长率为42%；高频RFID产品，在20132015年间预测复合增长率为17.5%，20162017年间预测复合增长率为20%。随着资产管理、生产线管理、物流集装箱管理、供应链管理、仓储、图书馆、各类物品防伪溯源（如烟草、酒类、医药等）、零售、车辆管理、电子门票等行业或领域逐步加大RFID产品的应用，该市场具有明显的增长空间。
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