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寻求产业链突破 中国电子企业为RFID技术建言献策

来源:芯片解密-龙芯世纪   时间:2009-03-30   阅读:958

 
 
    RFID射频识别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,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。目前,随着国家有关部门相关政策策略进入规划编写阶段,中国电子开始寻找RFID产业链突破点,RFID也逐渐成为热门词汇,引发多方探讨。
 
    物流应用中升级
  中国物流与采购联合会副会长戴定一表示,RFID在中国的应用与在国际应用几乎是同步进行的,国内已经开展了包括企业、供应链、全国网络的多层次应用的探索。从企业内部应用情况看,主要是用在仓库,案例如深圳白沙物流公司仓库,托盘上安装RFID,在WMS中应用RFID技术实现数据采集,极大地提高效率,类似的应用案例还有海尔立体仓库。第二种是在供应链上的应用,香港溢达集团在棉花物流系统中采用RFID,从棉花收购开始,在棉包里放置RFID,应用于收购、质检、物流、仓储等环节的信息共享。第三种类型的应用是在全国铁路调度和统计系统,在全国55万辆车厢、机车均安装了无源RFID标签,减少人力成本,带来很直接的经济效应,但由于体制约束不对外开放,是封闭性标准。
  分析RFID在中国物流的应用,可以看出存在如下几个特点:一是每个系统相对封闭,自成体系;二是现在用RFID标签的物流设备、车辆的应用等先于商品单品的应用;三是信息共享的链比较长,依赖供应链的建设,上游投资、下游受益是其特点。充分考虑国内RFID应用的特点,才能找到突破点,解决应用中存在的问题。
  在应用中存在一些问题。首先来看沃尔玛的情况,沃尔玛要求在2005年1月开始前100家供应商全部使用RFID标签,但实际上只有30%的供应商响应,70%的供应商拖延,因而沃尔玛不得不降低要求,允许供应商可把时间延迟到2005年中期,而且不一定所有的商品都采用,即便如此还有相当多供应商置若罔闻。目前沃尔玛的很多专家也认为,RFID在技术上还存在很多问题,到2007年前多数应用可能不会成功。沃尔玛坚持采用RFID主要是考虑到节约成本,但强制供应商进行投资,而没有相应的回报,这是当前RFID应用中遇到的重要困难。
  从普遍调查来看,全球应用RFID遇到的困难主要有三个方面。一成本偏高,这是影响推广的首要因素;二是标准,不论是频率标准、编码标准,还是应用标准都不统一;三是需要还不够迫切。国内应用市场的问题与国外基本相似。市场需求方面,中国企业对于应用RFID不积极的首要原因是本企业得不到什么收益;跨国公司认为应用RFID带来的好处主要是提高整个供应链管理水平、降低成本,主要差别是供应链的基础和观念。因而我们认为,培养RFID的过程是帮助中国企业朝着集约化、朝供应链方向发展的过程。
如何认识和解决RFID的应用与标准之间的关系?客户应用需要一个成熟的标准,另一方面,标准必须在成功应用中才能总结出来,所以这成为一个鸡生蛋,蛋生鸡的问题。我们认为,在应用和标准二者关系中,应用为本,标准要为应用服务,所以确立哪项标准应该怎么去建立、哪些标准要优先去考虑,一定要以应用为标准。第二,标准具有两重性,并不是所有东西越标准越好,供方总是希望所有标准都是统一的,但需求方则希望商品是个性化定制的,这种供需差别是在某一个层面进行标准化后才能够兼顾供需两方的需求。
 
 
    全球化应用
    飞利浦半导体智能识别产品市场销售区域经理卢绍祖认为,牛奶将告诉你它什么时候会发酸,肉会告诉你它们从哪里加工而来,药物告诉患者服用它的合适剂量和谁出具的处方,而顾客在结账时不用再排队,任何产品一旦贴上RFID标签就变得智能化。
  实际上,RFID技术并不是一个新技术,但它确实是市场上新的推动力,虽然我们正处于RFID应用的缺口期(在这之前,市场经历了技术导入和前期的应用,在这之后,市场的大规模应用也将来临),但人们越来越注意它,而相关标准也正在伴随EPCGlobal如约而至。
  RFID技术包括标签和读写器,其中标签又包括芯片、天线和固体镶嵌物。RFID从频率上可分为低频(125KHz)、高频(13.56MHz)、超高频(868-954MHz;北美915MHz)以及微波(2.45GHz)四种频率。频率越低,其对环境的敏感度越低,例如对湿度、金属环境等不敏感;而频率越高,其性能也越好,如数据传输速率快、工作距离长、抗冲突能力越强。
  飞利浦提供所有频率的产品系列,在125kHz有Hitag产品家族;13.56MHz有I-Code家族、Mifare家族和NFC产品;在超高频方面,有U-Code产品;在2.45GHz上有U-Code家族。
  从应用上说,125kHz的Hitag产品可以应用于钢瓶领域,它储存钢瓶的历史和维护数据,保证钢瓶的使用安全性;也有公司用于啤酒罐的身份识别,实现自动罐装,便于露天的资产管理,储存产品信息,销售渠道分配等。此外,它可用于门禁、动物跟踪等。
  而高频的Mifare家族可以用于非接触智能卡,该卡可用于公共交通、公路收费、停车收费和加油付费、门禁、航空旅行等。另一个高频产品I-Code可应用于供应链管理、租赁物品管理、包裹服务等。而飞利浦公司也采用I-Code产品,成功实施了其公司本身的亚洲供应链项目,成为半导体行业首家采取此举措的公司。
在超高频U-code产品方面,它可应用于供应链管理、货盘跟踪及资产管理等。在供应链管理方面,沃尔玛公司正在实施该项目。此外,在超高频产品方面,飞利浦推出了首个符合EPCGlobal的Class1 Generation2标准的RFID芯片,首批工程样片已经通过测试。由于采用全球标准,它可以帮助消费品厂商简化在全球范围内RFID的部署。
 
    形成中国特色
  维深电子公司总经理张革军认为,供应链应用将成为RFID市场发展最迅速的领域之一。在物流领域实施RFID虽然有许多优势,但同样面临一些需要解决的问题。在商业方面,成本问题包括标签、读写设备、实施方面的支出,实现低成本不是单个环节低成本的问题,对用户企业而言,成本与收益是一个综合性问题;另外,供应链的上下游之间如何在公共平台上共享数据,使得供应链的成本全面降低也很关键。而在技术方面,物流领域使用RFID需要同时读取多个标签,RFID必须满足几个约束条件才能实现应用最大化,如同时读取的标签数量、通过速度、标签相对的摆放位置、标签与读写天线的关系等。
  中国企业实施RDID距离还有多远?目前,中国物流成本成本占产品总成本的20%-30%,由于总体信息化水平较低,资金使用效率低,很多途径能够帮助企业有效降低物流成本。虽然沃尔玛的供应商60%在中国,但大都规模较小,或者属于加工型企业,低附加值产品居多。在劳动力成本低成为一个主要优势时,使用RFID的成本较高,因而通过RFID技术实现物联网管理的需求还不明显。而且,目前的应用大都集中在闭环系统。
  中国应用RFID技术不同于美国和日本。在美国,应用RFID技术的目标是降低供应链管理的成本,标签成本由企业承担;在日本,其应用目标是提高日常生活的信息化水平,标签成本由个人消费者承担;而在中国应用RFID的理念与目标是什么,需要针对自己的情况寻找突破口。
    我国大规模应用RFID的标志,我个人认为,一个是帮助政府提高对部分行业的监管能力,成为当前RFID应用的突破口之一。RFID技术作为提高管理的一种手段,通过政府对部分重要行业强制实施和建立RFID运行的基础环境和应用样板,是技术取得广泛应用的关键。当前的应用案例有部队战备物资可视化管理、航空物流管理等。
 
    锁定低成本规模市场
    意法半导体(ST)亚太区存储器产品高级市场工程师赵云皓称,RFID主要可分为低频、高频、超高频三种类型,各有其不同的市场定位与应用范围。现阶段低频RFID使用量最大、应用最为成熟,约占整体市场的56%,其次为高频RFID,超高频RFID居末。然而由于超高频RFID在消费市场的应用备受看好,因此预计所占比重终将超越低频与高频RFID。
  低频RFID(125KHz)主要用于动物管理,如追踪牛群等动物成长过程中防疫等记录。此外,低频RFID由于具备频率低、不易受干扰等特色,因此也适用于煤气钢瓶的管理,因为钢瓶为金属材质,采用低频RFID能避免干扰的问题。高频RFID(13.56MHz)目前应用也颇为普及,门禁控制、交通运输、资产管理(图书、服装等)是典型的应用。超高频RFID(900MHz、2.45GHz)通常读写距离较远,非常适合用于仓储物流与供应链管理。
  ST将RFID的应用按照传输距离分成:短距离(0cm~20cm)、长距离(1m以下)、超长距离(超过1m)三种应用范围。在短距离与长距离的应用中,ST采用13.56MHz频段,短距离主要应用为身份识别、公交系统范围、防伪,长距离RFID产品符合ISO15693标准,可应用于交通、门禁、物流管理;ST的超长距离RFID产品符合EPC Class 1b标准,主攻物流供应链管理市场。
  目前RFID的标准制订者除了ISO组织与EPC组织外,某些RFID芯片厂商也推出一些自定义标准的产品,这些自定义的标准增加了标签与读写设备间的不兼容的可能性,而标准太多也为RFID普及之路增加了不确定因素,导致一些企业对于何时该引进RFID技术持观望态度。
  ST作为RFID产品的主要供应者,所有的RFID产品都符合既有已存在的标准,目前产品以13.56MHz、900MHz为主。
  ST认为,由于产品的广泛与通用,将促使更多厂商愿意提供相同标准的产品,竞争将使RFID芯片与系统的成本降低,从而使更多的厂商愿意采用RFID技术,这样RFID的应用才能达到真正的普及。
  为了达成RFID产品普及,ST将目标是锁定需求低单价、且需求数量大、符合既有特定标准的市场,提供低成本、架构简单、满足应用需求的RFID方案。因而,ST强调降低整个标签的成本,而标签的成本并不完全取决于RFID芯片成本,还包含应如何降低晶片打磨、切割及天线封装与测试的成本。ST的策略是先从了解应用面着手,开发符合客户需求的产品,通过简化芯片架构、缩减用户闲置功能来降低成本,例如ST设计了存储空间较低的方案。
    另外,为了控制成本,ST选择使用最适合的工艺来设计生产不同复杂度的产品,而不是一味追求使用最新的工艺来生产最小尺寸的RFID芯片。另外,RFID要实现完整的功能,有赖于芯片商与相关硬件、软件、系统业者的配合,因此,ST与RFID产业链中其它配合厂商建立伙伴关系。