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國內(nèi)外RFID的發(fā)展和現(xiàn)狀比較

2012-11-19 17:01 物聯(lián)網(wǎng)世界

導讀:20世紀80年代,更加完善的RFlD應用開始涌現(xiàn)。世界各個國家對RFID的應用興趣不盡相同,在美國RFID技術主要應用于傳輸業(yè)和訪問控制,在歐洲則是將短距離通信的RFID技術應用于動物監(jiān)控。

大多數(shù)人可能認為RFID是一項最近幾年才誕生的新型技術,而實際上RFID的歷史可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)。那時德國,日本、美國和英國都在采用一項于1922年發(fā)明的新技術——雷達,用以預警正在接近的飛行目標。雷達的致命弱點是無法分辨敵我雙方的飛機。德國人發(fā)現(xiàn)當他們在返回基地的時候如果拉起飛機將會改變雷達反射回的信號形狀,從而與敵軍進攻的飛機加以區(qū)別。這種簡單拙劣的方可被認為是最早的被動式RFID系統(tǒng)。與此同時,英國展開了一項秘密項目,開發(fā)出能夠識別敵我雙方飛機的敵我識別器(IFF)。敵我識別器被安裝在英國飛機上,當接收到雷達信號以后,敵我識別器會主動廣播某個特定信號返回給雷達從而區(qū)分敵我雙方的飛機。這種方法可以被看作是最早的主動RFID系統(tǒng),之后也成為現(xiàn)代空中交通管制的重要工具。IFF技術可以看作是RFID技術的萌芽,其系統(tǒng)組件昂貴而龐大,只能優(yōu)先應用在軍事和實驗室等領域。隨著大規(guī)模集成電路、可編程存儲器、微處理器以及軟件技術和編程語言的發(fā)展,RFID技術才開始逐漸推廣和部署在民用領域。

20世紀60年代,人類對RFID的探索才正式拉開了序幕。1964年,RF.Harrington開始研究和RFID相關的電磁理論并于1964年發(fā)表了“Theory of Loaded Scatters”。此時商業(yè)應用也逐漸出現(xiàn),如Sensormatic、Checkpoint Systems,Knogo等公司開發(fā)出用于電子物品監(jiān)控EAS(Electronic Artide Surveillance)的應用。這種早期的商業(yè)應用被稱之為1-比特標簽系統(tǒng),因為它只能檢測被標識的目標是否存在,從而防止物體被偷竊。標簽不能攜帶更大的存儲容量,當有多個物體存在時,甚至無法區(qū)分出被標識物體的差別。

20世紀70年代,學者、公司和政府等都開始認識到RFID的巨大潛力,并進行積極研究。其中最早也最重要的研究成果是由Los Alaimos科學實驗室Koelle、Steven和Freymal2于1975年發(fā)表的“Short  Rallge Radio Telemetry for Electronic Identfficatio Using Modulated Backscatter”。他們成功開發(fā)出了能夠適用于特殊環(huán)境下傳輸距離可達5米的被動標簽原型。

20世紀80年代,更加完善的RFlD應用開始涌現(xiàn)。世界各個國家對RFID的應用興趣不盡相同,在美國RFID技術主要應用于傳輸業(yè)和訪問控制,在歐洲則是將短距離通信的RFID技術應用于動物監(jiān)控。

20世紀90年代是RFID發(fā)展史上最為重要的十年,在這期間電子收費系統(tǒng)在美國開始大量部署,在北美約共有3億個RFID標簽被安裝在汽車尾部。1991年,世界第一個高速公路不停車收費系統(tǒng)在美國俄克拉荷馬州(Oklahoma)開始投人使用。1992年,世界第一個電子收費系統(tǒng)和交通管理系統(tǒng)的集成系統(tǒng)在美國休斯頓安裝并使用。多個地區(qū)和公司開始注意到系統(tǒng)之間的互操作性,即運行頻率和通信協(xié)議的標準化問題。只有提供了統(tǒng)一的標準,RFID才能在更廣泛的領域得到應用。例如,當時E—z Pass系統(tǒng)能夠兼容美國七大地區(qū)的電子收費系統(tǒng),通過這套系統(tǒng),附帶同一個標簽的汽車在七大地區(qū)均可使用。

21世紀初,零售巨頭(如沃爾瑪)及一些政府機構(如美國國防部)都開始推進RFID應用,并要求他們的供應商也采用此項技術。同時,標準化的紛爭催生了多個全球性的RFID標準和技術聯(lián)盟,主要有EPCglobal、AIM Global、Is0/IEc、UID、IP-X等。這些組織試圖在標簽頻率數(shù)據(jù)標準、傳輸和接口協(xié)議、網(wǎng)絡運營和管理、行業(yè)應用等方面獲得統(tǒng)一平臺。

RFID技術在國外發(fā)展較早也較快,尤其是在發(fā)達國家(如美國、英國、德國、日本)具有較為先進而且成熟的RFID系統(tǒng)。

全球最大的零售商沃爾瑪通過一項決議,要求其前100家供應商在2005年1月之前向其配送中心發(fā)送貨盤和包裝箱時使用RFID技術,小供應商也得在2006年底趕上RFID的末班車。通過采用RFID,沃爾瑪預計每年可以節(jié)約83.5億美元。歐洲最大的超市麥德龍也跟著宣布了類似的計劃,他們在2006年初已經(jīng)在德國最大的配送中心完成RFID閱讀器和標簽的安裝工作。

美國為保護本土安全,于2002年1月由美國海關出臺了以提升世界貿(mào)易中的全球海運貨物集裝箱運輸這一重要環(huán)節(jié)的安全性為要旨的“集裝箱安全協(xié)議(CSI)”。為使CSI得到有效落實,華盛頓安全技術策略委員會推出了智能保安貿(mào)易路線(Smart and Secure Trade lines,SST)。SST其實是一個安全網(wǎng)絡系統(tǒng),可提供實時可視化管理、非正常開箱自動報警、從始發(fā)地到目的地全程追蹤等功能。實施SST方案的貨運公司在集裝箱碼頭安裝Smart Chain軟件平臺、運輸安全系統(tǒng)軟件和射頻識別標簽數(shù)據(jù)閱讀器。這些數(shù)據(jù)閱讀器可從安裝在集裝箱上的電子封條中獲取數(shù)據(jù),然后將信息實時傳送到Smart Chain公用信息平臺。當貨柜受到損壞、運輸線路變更或延遲等意外情況發(fā)生時,集裝箱管理者可通過計算機、手機或PDA迅速接收系統(tǒng)的自動報警,使集裝箱的安全得到強有力保障,從而能夠為貨運公司提供與美國海關互聯(lián)的自動化數(shù)據(jù)傳輸接口,增強安全防范以及提高出口貨運的清關速度。貨柜抵美后,通關、檢驗一路“綠燈”,極大地縮減了貨物周轉時間,節(jié)約了運輸成本。目前,已有60余家全球領先的港口運營商、發(fā)貨商、服務及解決方案供應商參與了SST計劃,包括港口經(jīng)營商、付貨人、物流服務供應商及船運公司,已在歐洲、美國及亞洲間形成網(wǎng)絡,并建立了一個公共信息平臺。全球還有15個百萬噸級港口安裝井實施了SST安全網(wǎng)絡基礎架構,這些港口的吞吐量占全球總額的70%。實時安全網(wǎng)絡系統(tǒng)已在全球港口部署,同時建立一個公共信息平臺,利用實時信息監(jiān)察整個運輸安全流程。   

除此之外,美國的軍品管理、中國的二代身份證、中國的火車機車管理系統(tǒng)、日本的手機支付與近場通信等都是業(yè)界比較成功的大規(guī)模應用案例。中國已經(jīng)將RFID技術應用于鐵路車號識別、身份證和票證管理,動物標識、特種設備與危險品管理、公共交通以及生產(chǎn)過程管理等多個領域,并且正在嘗試應用于圖書館、血液管理等新的領域。2007年,諾基亞開始在中國推出全球第一款全面集成近場通信(Near Field Communication,NFC)技術的手機。目前,我國掌握HF芯片的設計技術,并且成功地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,同時UHF芯片也已經(jīng)完成開發(fā)。

毋庸置疑,RFID顯然絕對不是稍縱即逝的時髦技術。不管是否承認,RFID已經(jīng)成為人們生活的一部分,它所帶來的高效率和方便性影響已經(jīng)深遠遍及各行各業(yè)。