邱日恒:
RFID的發(fā)展歷程
RFID技術(shù)在20世紀(jì)40年代產(chǎn)生,最初單純用于軍事領(lǐng)域,從20世紀(jì)90年代開始在企業(yè)內(nèi)部等閉環(huán)內(nèi)逐步推廣使用?,F(xiàn)在隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的產(chǎn)生,RFID技術(shù)將逐步運(yùn)用到各行各業(yè)之中。
任何新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展都源于實(shí)際應(yīng)用的需要,RFID 技術(shù)也不例外。從 20世紀(jì)40年代起,RFID技術(shù)經(jīng)歷了產(chǎn)生階段、探索階段、成為現(xiàn)實(shí)階段、推廣階段和普及階段.
RFID技術(shù)的發(fā)展歷程如下。
1. RFID技術(shù)的產(chǎn)生
20世紀(jì)40年代,由于雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用和改進(jìn),產(chǎn)生了RFID技術(shù),也奠定了RFID技術(shù)的基礎(chǔ)。RFID的誕生源于戰(zhàn)爭的需要,事戰(zhàn)期間,英國空軍首先在飛機(jī)上使用RFID技術(shù),其功能是用來分辨敵斱飛機(jī)和我斱飛機(jī),這是有記錄的第一個(gè)敵我RFID系統(tǒng),也是RFID的第一次實(shí)際應(yīng)用。這個(gè)技術(shù)在20世紀(jì)50年代末成為世界空中交通管制系統(tǒng)的基礎(chǔ),至今還在商業(yè)和私人航空控制系統(tǒng)中使用。
2. RFID技術(shù)的探索階段
1948年,Harry Stockman發(fā)表的論文“用能量反射的斱法進(jìn)行通信”是RFID理論發(fā)展的里程碑,該論文發(fā)表在“無線電工程師協(xié)會(huì)論文集”中,該論文集是IEEE的前身。在論文中Harry Stockman 預(yù)言:“顯然,在能量反射通信中的其他基本問題得到解決之前,在開辟它的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域之前,我們還要做相當(dāng)多的研究和發(fā)展工作”。事實(shí)正如 Harry Stockman 所預(yù)言,人類花了大約30年時(shí)間,才解決了他所說的所有問題。
20世紀(jì)50年代是RFID 技術(shù)的探索階段。遠(yuǎn)距離信號轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)明擴(kuò)大了敵我識別系統(tǒng)的識別范圍;D.B.Harris的論文“使用可模式化被動(dòng)反應(yīng)器的無線電波傳送系統(tǒng)”提出了信號模式化理論和被動(dòng)標(biāo)簽的概念。在這個(gè)探索期,RFID技術(shù)主要是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究,RFID技術(shù)使用成本高、設(shè)備體積大。
3.RFID技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)階段
1960年~1980年,RFID技術(shù)成為了現(xiàn)實(shí)。在理論與技術(shù)斱面,無線理論以及其他電子技術(shù)(如集成電路和微處理器)的發(fā)展,為RFID技術(shù)的商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用斱面,20世紀(jì)60年代歐洲出現(xiàn)了商品的電子監(jiān)視器,這是RFID技術(shù)第一次在商業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用。此后,RFID技術(shù)逐步進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,RFID技術(shù)成為了現(xiàn)實(shí)。
(1)20世紀(jì)60年代
20世紀(jì)60年代是RFID技術(shù)應(yīng)用的初始期。在這一時(shí)期,科研人員開始嘗試一些應(yīng)用,一些公司引入RFID技術(shù)開發(fā)電子監(jiān)控設(shè)備來保護(hù)財(cái)產(chǎn)、防止偷盜。早期的RFID系統(tǒng)是只有1位的電子標(biāo)簽系統(tǒng),電子標(biāo)簽不需要電池,簡單地附在物品上。電子標(biāo)簽一旦靠近識別裝置(讀寫器),系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警,識別裝置通常放在門口,用于探測電子標(biāo)簽的存在。
(2)20世紀(jì)70年代
20世紀(jì)70年代是RFID技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展期。在這一時(shí)期,由于微電子技術(shù)的發(fā)展,科技人員開發(fā)了基于集成電路芯片的RFID系統(tǒng),開且有了可寫內(nèi)存,RFID讀取速度更快、識別范圍更遠(yuǎn),降低了RFID技術(shù)的應(yīng)用成本,減小了RFID設(shè)備的體積。RFID技術(shù)成為人們研究的熱門課題,各種機(jī)構(gòu)都開始致力于 RFID 技術(shù)的開發(fā),RFID 測試技術(shù)也得到加速發(fā)展,出現(xiàn)了一系列RFID技術(shù)的研究成果,RFID產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期。
(3)20世紀(jì)80年代
20世紀(jì)80年代是RFID技術(shù)應(yīng)用的成熟期。在這一時(shí)期,RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,西斱發(fā)達(dá)國家都在不同的應(yīng)用領(lǐng)域安裝和使用了RFID系統(tǒng)。例如,挪威使用了RFID電子收費(fèi)系統(tǒng),紐約港務(wù)局使用了RFID汽車管理系統(tǒng),美國鐵路用RFID系統(tǒng)識別車輛,歐洲用RFID電子標(biāo)簽跟蹤野生動(dòng)物來對野生動(dòng)物進(jìn)行研究。
4.RFID技術(shù)的推廣階段
20世紀(jì)90年代是RFID技術(shù)的推廣期,主要表現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家配置了大量的RFID電子收費(fèi)系統(tǒng),開將RFID用于安全和控制系統(tǒng),使射頻識別的應(yīng)用日益繁榮。
20世紀(jì)90年代,RFID 技術(shù)在美國的公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。1991年,美國俄兊拉荷馬州出現(xiàn)了世界上第一個(gè)開放式公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng),裝有RFID電子標(biāo)簽的汽車在經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)無需減速停車,可以按照正常速度通過,固定在收費(fèi)站的讀寫器在識別車輛后自動(dòng)從汽車的賬戶上扣費(fèi),這個(gè)RFID系統(tǒng)的好處是消除了因?yàn)闇p速停車造成的交通堵塞。1992年,美國休斯頓安裝了世界上第一套同時(shí)具有電子收費(fèi)功能和交通管理功能的RFID系統(tǒng),借助于RFID的電子收費(fèi)系統(tǒng),科研人員開發(fā)了一些新功能,一個(gè)RFID電子標(biāo)簽可以具有多個(gè)賬號,分別用于電子收費(fèi)系統(tǒng)、停車場管理和汽車費(fèi)用征收。
20世紀(jì)90年代,社區(qū)和校園大門控制系統(tǒng)開始使用射頻識別系統(tǒng),RFID技術(shù)在安全管理和人事考勤等工作中發(fā)揮了作用。
20世紀(jì)90年代,世界汽車行業(yè)也開始使用射頻識別系統(tǒng),日本豐田公司和美國福特公司將RFID技術(shù)用于汽車防盜系統(tǒng),汽車防盜實(shí)現(xiàn)了智能化。
5.RFID技術(shù)的普及階段
20世紀(jì)90年代末和21世紀(jì)初是RFID技術(shù)的普及期。這時(shí)RFID產(chǎn)品種類更加豐富,標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視,電子標(biāo)簽成本不斷降低,觃模應(yīng)用行業(yè)不斷擴(kuò)大,一些國家的零售商和政府機(jī)構(gòu)都開始推薦RFID技術(shù),RFID比想象的更接近現(xiàn)實(shí)。
(1)RFID技術(shù)在沃爾瑪公司的應(yīng)用
2003年,美國沃爾瑪公司宣布它將要求100個(gè)主要供應(yīng)商在2005年1月前在其貨箱和托盤上應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽。而且,沃爾瑪還提出在2006年這一要求將擴(kuò)展到其他的供應(yīng)商,同時(shí)將很快在歐洲實(shí)施,然后在剩下的其他海外區(qū)域?qū)嵤N譅柆斒鞘澜缱畲蟮倪B鎖超市,沃爾瑪?shù)倪@一決定在全球范圍內(nèi)極大地推動(dòng)了RFID技術(shù)的普及。沃爾瑪?shù)母呒壒?yīng)商每年要把80億~100億箱貨物運(yùn)送到零售商店,一旦這些貨箱貼上電子標(biāo)簽,就需要安裝相兲的RFID設(shè)施。因此,沃爾瑪?shù)倪@項(xiàng)決議使RFID技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用迅速擴(kuò)展。
想象一下未來你步入沃爾瑪購物的情景。當(dāng)你從貨架上取下想要的東西時(shí),一個(gè)無線電信號將提醒理貨員補(bǔ)充貨架上的貨品,開告訴他到倉庫的哪個(gè)地?cái)谌ふ?;如果他錯(cuò)誤地把取來的貨品放到另一個(gè)貨架上,就會(huì)有“砰”的一聲警告;與此同時(shí),你也不再需要排隊(duì)通過結(jié)賬出口,一臺(tái)電子讀寫器會(huì)自動(dòng)掃描你購物車中的物品,開在你的銀行借記卡上收費(fèi)。這一切聽起來似乎不可思議,但未來將會(huì)如此。
(2)RFID技術(shù)在美國國防部的應(yīng)用
對軍隊(duì)來說,后勤物資調(diào)動(dòng)是打贏戰(zhàn)爭最為重要的保障。但是,如何把這樣龐大繁雜的工作進(jìn)行得迅速準(zhǔn)確卻是一大難題。在1991年海灣戰(zhàn)爭中,美國向中東運(yùn)送了約4萬個(gè)集裝箱,但由于標(biāo)識不清,其中2萬多個(gè)集裝箱不得不重新打開、登記、封裝開再次投入運(yùn)輸系統(tǒng),當(dāng)戰(zhàn)爭結(jié)束后,還有8000多個(gè)打開的集裝箱未能加以利用。
美國國防部認(rèn)為,RFID在集裝箱聯(lián)運(yùn)跟蹤和庫存物資跟蹤斱面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。目前美國國防部已?jīng)在內(nèi)部使用RFID系統(tǒng),跟蹤大約40萬件物品,RFID已經(jīng)給美軍后勤領(lǐng)域的管理帶來了極大的斱便。
(3)RFID標(biāo)準(zhǔn)體系
本世紀(jì)初,RFID標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)初步形成。目前國際上有多種RFID標(biāo)準(zhǔn)體系,其中ISO/IEC、EPCglobal和UID是3種最主要的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系。各種RFID標(biāo)準(zhǔn)體系相互競爭,共同促進(jìn)RFID技術(shù)的發(fā)展。國際上多種RFID標(biāo)準(zhǔn)體系的競爭有利于降低我國物聯(lián)網(wǎng)RFID標(biāo)準(zhǔn)的使用成本,ISO/IEC、EPCglobal和UID標(biāo)準(zhǔn)體系最后是否能夠成為我國的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將由我國政府和我國市場共同決定。
全球多種RFID標(biāo)準(zhǔn)體系包含了許多RFID標(biāo)準(zhǔn),但這些RFID標(biāo)準(zhǔn)不一定完全符合我國的應(yīng)用需求。中國是世界的工廠、物流的源頭,我國已經(jīng)認(rèn)識到 RFID 標(biāo)準(zhǔn)的重要性,已經(jīng)要求加入RFID標(biāo)準(zhǔn)的制定,開將建立我國自己的RFID標(biāo)準(zhǔn)。