RFID標簽的應用現(xiàn)狀和發(fā)展前景

索艷格 黃煜琪 孫俊軍

RFID標簽

R F I D（R a d i o F r e q u e n c y Identification）技術(shù)，即無線射頻識別技術(shù)，是指基于無線電的一種信息識別技術(shù)，也稱作電子標簽，工作原理主要是通過射頻信號自動對目標對象進行自動識別并獲取相應的數(shù)據(jù)，無須識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸，工作運轉(zhuǎn)過程全程自動化，無須人工干預，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。

射頻標簽是產(chǎn)品電子代碼（EPC）的物理載體，附著于可跟蹤的物品上，可全球流通，并對其進行識別和讀寫。近年來，RFID技術(shù)作為構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)受到人們的關(guān)注。

RFID技術(shù)最早起源于英國，應用于第二次世界大戰(zhàn)中辨別敵我飛機身份，20世紀60年代開始商用。美國國防部規(guī)定2005年1月1日以后，所有軍需物資都要使用 RFID標簽；美國食品與藥品管理局（FDA）建議制藥商從2006年起利用RFID跟蹤常被造假的藥品。沃爾瑪，麥德龍零售業(yè)應用RFID技術(shù)等一系列行動更是推動了RFID在全世界的應用熱潮。

從概念上講，RFID類似于條形碼技術(shù)。條形碼技術(shù)是將條形碼信息依附在物品上，通過掃描槍對物品上的條形碼進行掃描，從而獲得物品的信息。而RFID技術(shù)將RFID標簽依附在物品上，通過射頻信號將標簽中的信息讀取到RFID讀取器中，從而獲得物品的特有信息。作為新型的非接觸式識別技術(shù)，RFID技術(shù)具有安全性高、讀取速度快、穿透性強，識別距離可調(diào)整和存儲空間大等特點，在資產(chǎn)管理、定位、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應用。典型的RFID系統(tǒng)一般由RFID標簽、讀寫器、天線、中間件以及計算機系統(tǒng)等部分組成。

RFID標簽的應用

近年來，RFID技術(shù)步入了發(fā)展的快車道，在很多領(lǐng)域都得以廣泛應用。從RFID標簽的應用總量來看，2016年接近60億枚，到2021年接近270億枚；從產(chǎn)值上講，2016年將超過3.9億美元，到2021將超過14億美元。

整體上來看，國內(nèi)RFID應用的主要市場在身份識別、交通管理、軍事與安全、資產(chǎn)管理和物流與倉儲等領(lǐng)域。而RFID在國外的應用中，零售和運輸物流占據(jù)絕對的主力。兩者相加約為整個市場的40%。沃爾瑪、麥德龍和Zara等零售與服裝龍頭已經(jīng)全面部署RFID的應用。

RFID標簽技術(shù)在零售業(yè)的應用則成功地幫助企業(yè)提高了生產(chǎn)和銷售效率，增加了企業(yè)利潤，同時還改變了用戶的消費體驗。典型的案例如迪卡儂，其在全球的門店以及85%以上產(chǎn)品都運用了RFID標簽，提升了商場盤點效率5倍（對于RFID貼標商品），改善商場滿貨率5%，還減少了9%的商品損失率，有5%的銷售額增長歸功于RFID庫存跟蹤系統(tǒng)的使用。

這些零售企業(yè)如此推崇RFID技術(shù)，無外乎三大原因：RFID能幫助這部分企業(yè)減少庫存；RFID能提高貨品盤點的準確率；RFID能帶來更高的效率和更好的經(jīng)營成果。美國市場研究機構(gòu)TechNavio發(fā)布了關(guān)于《2015～2019年全球RFID零售應用市場》的報告，報告顯示，到2019年，全球零售業(yè)RFID應用市場規(guī)模預計將達到39.1億美元，與2014年相比增加了30億美元，在預測期內(nèi)此類應用的全球RFID市場復合年增長率達40%。

另一個風口是“無人零售店”?！靶铝闶邸边@一概念被提出后，零售行業(yè)創(chuàng)新加速。伴隨著人工智能在各個領(lǐng)域的滲透，無人售貨商店的概念進入大眾視野。目前無人零售店的代表如繽果盒子、EAT BOX等，主要利用了RFID標簽技術(shù)，RFID在對貨物的識別與防盜上更具優(yōu)勢，該方案在技術(shù)上較為成熟。

在國內(nèi)的消費領(lǐng)域，除了噱頭滿滿的“無人零售店”，也有一些服裝行業(yè)的公司開始嘗試運用這項技術(shù)。2014年，海瀾之家正式啟動了RFID流水化讀取系統(tǒng)的研發(fā)工作，并選定了3家企業(yè)作為海瀾之家RFID流水化讀取系統(tǒng)的標簽供應商。海瀾之家向選定的RFID標簽供應商提供商品品號、色號、規(guī)格、數(shù)量等SKU信息，RFID標簽供應商負責將這些信息寫入芯片并發(fā)往服裝生產(chǎn)商，再由服裝生產(chǎn)商將帶有RFID標簽的吊牌綁到服裝上。2017年，海瀾之家召開RFID電子標簽供應商招標會，電子標簽采購項目規(guī)模達1.5億片。

綜上，在消費領(lǐng)域，目前RFID標簽的運用還局限在物流、銷售方面，生產(chǎn)環(huán)節(jié)應用較少；大公司、創(chuàng)業(yè)類公司的推進動力較強，中小公司、中間環(huán)節(jié)較多的公司推進意愿弱。

RFID技術(shù)憑借自身獨特的識別方式和技術(shù)特征，使供應鏈系統(tǒng)能夠更簡易、自動地追蹤商品動態(tài)，實現(xiàn)物品的自動化管理。而且，RFID技術(shù)還為零售業(yè)提供了先進便捷的數(shù)據(jù)采集方式，便利的顧客交易，高效的運營方式，快速而有洞察力的決策手段。通過RFID技術(shù)的應用，零售業(yè)庫存、退貨、防盜、收銀，正在逐步實現(xiàn)物流數(shù)字化管理。

RFID標簽在我國面臨的挑戰(zhàn)

1.芯片困境

RFID是一個“舶來品”，一波接一波的企業(yè)家進出RFID行業(yè)，通過這些年對行業(yè)用戶的教育普及，人們基本認識了RFID的優(yōu)劣。但是，RFID卻跟其他電子設(shè)備一樣，一直缺少一顆中國“芯”，UHF RFID芯片尤甚。

與多數(shù)電子產(chǎn)品的情況類似，整個中國的RFID行業(yè)處于RFID產(chǎn)業(yè)鏈的下游。國內(nèi)有永道、上揚、立芯、英內(nèi)、信達等標簽加工巨頭，目前有全球最大的RFID標簽總出貨量，這個成績很喜人，但他們基本依賴國外的芯片。

RFID芯片產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游可以分為設(shè)計、制造、封裝、設(shè)備、材料和軟件等數(shù)個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國內(nèi)的實力主要體現(xiàn)在RFID芯片設(shè)計環(huán)節(jié)，已經(jīng)出現(xiàn)了復旦微電子、華大半導體和坤銳電子等領(lǐng)軍品牌，他們設(shè)計的芯片要依賴于臺積電和中芯國際等晶圓廠來完成芯片的制造和封裝，基本采用了56納米工藝，材料為硅片。

國內(nèi)企業(yè)對實現(xiàn)RFID芯片國產(chǎn)化一直都沒有放棄。華虹成功研發(fā)中國第一枚國家自主安全算法RFID芯片；凱路威電子全球獨創(chuàng)的擁有多項發(fā)明專利的X-RFID核心技術(shù)，采用100%標準CMOS工藝制程生產(chǎn)RFID標簽芯片，產(chǎn)品獨具100年以上的數(shù)據(jù)保持能力、極高的抗偵破和防篡改能力，且成本極優(yōu)；華大電子發(fā)布了國內(nèi)第一款支持安全算法的超高頻標簽芯片等?？梢钥吹?，國內(nèi)RFID企業(yè)一直在拼搏。

2.成本問題

雖然目前低頻段、高頻段在國內(nèi)已經(jīng)應用很廣泛了，比如校園卡、身份證、手機NFC模塊等；但是在消費領(lǐng)域（一般是應用的超高頻RFID電子標簽），條形碼（一維、二維）也能基本滿足對單個物品的描述能力，且在推廣時已有一套成熟的配套體系，RFID標簽還無法取代條形碼。盡管RFID標簽、讀寫器及軟件的成本一直在下降，但對于許多想要進行商品庫存跟蹤的公司，RFID部署所需的成本仍然是無法承受的。且目前RFID技術(shù)的應用幾乎都是上游投資、下游受益，這極大地損害了上游企業(yè)投資RFID技術(shù)的積極性。特別是在人力成本較為低廉的國內(nèi)，很多公司會選擇增加員工部署，而非改造系統(tǒng)。

3.技術(shù)標準難以統(tǒng)一

對于RFID的技術(shù)標準，國際上目前難以做到統(tǒng)一，使得產(chǎn)品開發(fā)和應用定位比較混亂，主流技術(shù)標準在推廣方面都試圖不斷強化自身影響力，尤其看中中國未來的RFID技術(shù)推廣，一度曾出現(xiàn)ISO/IEC、EPC Global、UID、AIM-global、IP-X五大組織負責或領(lǐng)導人幾乎同時出現(xiàn)在北京和中國RFID領(lǐng)域相關(guān)負責機構(gòu)接洽的情況，試圖通過中國的加盟而強化自身在RFID技術(shù)領(lǐng)域的國際領(lǐng)導地位。對于中國而言，也在積極謀求自身的技術(shù)標準獨立，以保護自身的技術(shù)、經(jīng)濟和安全利益。因此，RFID技術(shù)標準的統(tǒng)一存在一個推廣瓶頸的問題。

4.讀取準確率需要提高

數(shù)據(jù)完整以及正確性是決定RFID系統(tǒng)性能的重要因素，在閱讀器作用域內(nèi)多個標簽同時向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)或者一個閱讀器在另一個閱讀器的作用域內(nèi)時，信號間發(fā)生相互干擾，導致閱讀器接收到的數(shù)據(jù)錯誤，即無法完整的識別出標簽，或者識別出錯誤的標簽。因此，多目標識別既是RFID的最大優(yōu)勢，也是急需解決的技術(shù)難點。有媒體報道，在“無人零售店”的體驗過程中，也有購買兩件同樣的商品只能識別出一件，以及因為粘貼太緊密而無法識別金屬易拉罐商品的情況出現(xiàn)。

結(jié)論

長期來看，隨著RFID標簽成本的下降、勞動力成本的上升、國際標準的統(tǒng)一，RFID標簽可以在更多領(lǐng)域代替條形碼。RFID技術(shù)在零售業(yè)領(lǐng)域的應用會不斷增加，且在提升現(xiàn)代零售企業(yè)競爭力方面必將扮演越來越重要的角色。未來，基于RFID技術(shù)的電子標簽或許會取代紙質(zhì)標簽，掀起新一輪的應用熱潮。

作者單位：浙江大勝達包裝股份有限公司