从两个角度分析和讨论RFID系统

RFID作为世界上最有战略意义的技术之一，已经应用到了很多行业中，并发挥着重要的作用，而且正在向更广的应用范围、更深的应用层次上发展。该文从市场和技术两个角度入手，对RFID从电子标签到应用系统及其相关领域的整个的产业链进行了系统的分析和讨论。

1 引言

RFID（Radio Frequency Identification）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一，在生产、零售、物流、交通等各个行业有着广阔的应用前景。

2006年6月9日由国家科技部等十五个部门共同制定了《中国射频识别（RFID）技术政策白皮书》，国家发展RFID技术与应用是一项复杂的系统工程，涉及众多行业和部门，影响社会、经济、生活的诸多方面，需要在广泛开展国际交流与合作的基础上实现自主创新，需要政府、企业、研发机构间的统筹规划、大力协同，最大限度的实行资源合理配置和优势互补[1]。该文从技术角度讨论了RFID系统结构及其关键技术，并从市场的角度详细分析了RFID的产业链，重点分析了个行业和部门之间相互依存和协同合作的关系。

2 RFID系统结构

RFID是一项复杂的系统工程，从技术角度看，包括了电子信息与通讯、网络、信息管理以及加工制造等。图1给出了一种典型的RFID系统结构框图，如图1所示，任何一个RFID应用系统，其中最重要的一个基础单元就是电子标签，与条形码类似，电子标签中记录了应用物体的相关信息，我们可以通过RFID读写器对此信息进行读写。目前这种RFID读写器主要有3种类型：LH（低频）读写器，HF（高频）读写器和UHF（超高频）读写器。RFID读写器所要完成的任务就是建立电子标签与应用系统信息交互的一个通道。RFID读写器必须与应用系统中的相关服务器连接，这种连接方式可以是RS232等串口连接方式、直接对读写器寻址的TCP/IP方式、可以移动操作的无线方式，例如通过GPRS/CDMA等。

不同的应用场合，应用系统的实现方式是有很大差别的，而且所遵循的行业标准也是不同的，即每个行业都有其应用行业标准。因此对于RFID应用系统来说，要根据不同的场合，考虑采用哪种读写方式，考虑采用哪种行业标准等。

目前RFID的应用系统主要有：户籍管理，门禁，交通管理，防伪以及物流等方面。在户籍管理中，国家已经要求全国在2008年前全部换成第二代身份证，届时第一代身份证将停止使用，其中二代身份证就是采用的HF的RFID技术，遵循的是ISO14443国际标准。门禁系统采用的读写方式也主要是HF方式，遵循的也是ISO14443标准，也有采用ISO15693行业标准的。交通管理中，例如停车场管理，不停车收费等，一般都采用UHF读写器，因为这样的读写距离比较远，比较适合车辆管理。采用的国际标准是ISO18000-6。另外还有集装箱管理、包裹管理等，需根据不同的要求选择不同的应用方式。

 

3 RFID产业链分析

在RFID系统中，会涉及到众多的行业和部门，如图2所示。图中给出了比较典型的行业结构。对于RFID电子标签，里面的电路和天线设计是核心技术，也是利润最大的产业。由于我国起步比较晚，因此在电子标签方面比较薄弱，主要还是被国外所垄断，例如TI和PHILIPS等公司。但是我国经过这些年的技术积累和攻关，已经成功研发出了HF电子标签，而且也占据的市场也越来越大。

电子标签的封装是制作电子标签的一个必须环节，因为提供电子标签的厂家，例如PHILIPS等公司，只是提供裸芯片，因此封装电子标签，并且根据不用的应用场合，封装成不同的形状，就形成了一个规模较大的电子封装行业。RFID读写器在RFID系统中起着举足轻重的作用。因为读写器的好坏与优劣，直接影响到了系统性能的好坏和优劣。RFID读写器的设计与制造，是需要相关电子芯片和电路设计加工等行业支持的。例如基于PHILIPS的MFRC500读写芯片设计的HF读写器。

随着RFID应用场合的不断扩大与延伸，以及软件技术的发展，RFID应用系统也越来越多样化，功能也越来越强大。通过软硬件的技术支持，RFID应用系统集成商可以根据用户的要求以及不同的应用场合，提出最适合的解决方案，从而合理地共享资源，协同合作，共同推动RFID产业的发展。

值得一提的是RFID中间件的发展，越来越引人注目。对于各RFID读写器生产厂家的产品，一般都彼此不兼容，各有各的一套技术规范，因此也限制了RFID的大规模应用。

RFID中间件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色，可以独立于各厂家的RFID读写器，RFID中间件又称RFID管理软件，它可以使RFID项目的开发速度加快，系统投入使用的时间缩短。中间件可以消除不同来源RFID标签的差别，把它们的数据进行整合，对建立灵活的、配置可变的RFID系统十分有利。中间件也包括用于监视和维护RFID系统的工具。RFID中间件的另一个重要功能是及早过滤无效的RFID数据。正确使用中间件架构可以有效保护RFID网络的投资。

RFID应用系统已经深入到了很多的行业，随着国家对RFID系统的重视，同时也为了保证RFID产业在我国能健康的发展，目前已在考虑建立RFID测试中心以及认证机构。对于目前相关的行业标准，目前仍然以国际通用的标准执行，例如ISO系列标准等。图3给出了RFID标准体系的基本结构。随着应用的深入，以及我国自主技术不断的发展，我国也会相继推出适合我们自己国家的标准。

4 结束语

我国的RFID产业已经初具规模，而且随着《中国射频识别（RFID）技术政策白皮书》的制定，RFID系统的应用领域必将进一步的扩大与深入。本文从技术角度讨论了RFID系统的结构以及一些关键技术和行业标准；从市场角度对RFID从电子标签到应用系统集成及其相关领域的整个的产业链进行了系统的分析和讨论。