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中国射频识别(RFID)技术政策白皮书(上)

2008/7/30/08:31 来源:中华人民共和国科学技术部

    前言

    射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(以下通称RFID技术)。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业,可大幅提高管理与运作效率,降低成本。随着相关技术的不断完善和成熟,RFID产业将成为一个新兴的高技术产业群,成为国民经济新的增长点。因此,研究RFID技术,发展RFID产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面产生深远影响,具有战略性的重大意义。

    二十世纪九十年代以来,RFID技术得到了快速的发展。经济发达国家和地区已经将其应用于很多领域,并积极推动相关技术与应用标准的国际化。近年来,中国已初步开展了RFID相关技术的研发及产业化工作,并在部分领域开始应用,但相对基础薄弱,缺乏核心技术,应用分散,不具备规模优势。

    中国人口众多,经济规模不断扩大,正成为全球制造的中心,RFID技术有着广阔的应用市场。当前RFID技术与应用发展迅速,但尚未成熟,中国有必要抓住这一时机,集中开展RFID核心技术的研究开发,制定符合中国国情的技术标准,推动自主公共服务体系的建设,促进具有竞争力的产业链形成,使中国在该领域占有一席之地。

    发展RFID技术与应用是一项复杂的系统工程,涉及众多行业和政府部门,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,最大限度的实现资源合理配置和优势互补。为此科技部会同国家发展改革委员会、商务部、信息产业部、交通部、海关总署、铁道部、公安部、教育部、建设部、农业部、国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会、国家邮政局、国家食品药品监督管理局以及中国标准化协会、中国物流与采购联合会等共同组织各部门的专家经历近一年的时间,编写了本白皮书。白皮书本着科学性、前瞻性和指导性原则,为中国RFID技术与产业未来几年的发展提供系统性指南。

    白皮书共分为五章,分别阐述RFID技术发展现状与趋势、中国发展RFID技术战略、中国RFID技术发展及优先应用领域、推进产业化战略和宏观环境建设。

    第一章 RFID技术发展的现状与趋势

    1.1 技术发展现状

    RFID技术最早的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别,但是由于技术和成本原因,一直没有得到广泛应用。近年来,随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展,RFID技术进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点,RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间,被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。

    RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域,涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程。在过去十年间,共产生数千项关于RFID技术的专利,主要集中在美国、欧洲、日本等国家和地区。

    按照能量供给方式的不同,RFID标签分为有源、无源和半有源三种;按照工作频率的不同,RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)的标签。目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主;UHF标签开始规模生产,由于其具有可远距离识别和低成本的优势,有望在未来五年内成为主流;MW标签在部分国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术,并且成功地实现了产业化,同时UHF芯片也已经完成开发。

    目前RFID标签天线制造以蚀刻/冲压天线为主,其材料一般为铝或者铜,随着新型导电油墨的开发,印刷天线的优势越来越突出。RFID标签封装以低温倒装键合工艺为主,也出现了流体自装配、振动装配等新的标签封装工艺。中国低成本、高可靠性的标签制造装备和封装工艺正在研发中。

    RFID读写器产品类型较多,部分先进产品可以实现多协议兼容。中国已经推出了系列RFID读写器产品,小功率读写模块已达到国外同类水平,大功率读写模块和读写器片上系统(SoC)尚处于研发阶段。

    在应用系统集成和数据管理平台等方面,某些国际组织提出基于RFID的应用体系架构,各大软件厂商也在其产品中提供了支持RFID的服务及解决方案,相关的测试和应用推广工作正在进行中。中国在RFID应用架构、公共服务体系、中间件、系统集成以及信息融合和测试工作等方面取得了初步成果,建立国家RFID测试中心已经被列入科技发展规划。

    中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。

    1.2 标准现状

    RFID标准体系主要由空中接口规范、物理特性、读写器协议、编码体系、测试规范、应用规范、数据管理、信息安全等标准组成。目前国际上制订RFID标准的主要组织是国际标准化组织(ISO/IEC),ISO/IECJTC1负责制订与RFID技术相关的国际标准,ISO其他有关技术委员会也制订部分与RFID应用有关的标准,还有一些相关的组织也开展了RFID标准化工作。值得注意的是,相关标准之间缺乏达成一致的基础,国际标准化组织正在积极推动RFID应用层面上的互联互通。

    中国在RFID技术与应用的标准化研究工作上已有一定基础,目前已经从多个方面开展了相关标准的研究制定工作。制定了《集成电路卡模块技术规范》、《建设事业IC卡应用技术》等应用标准,并且得到了广泛应用;在频率规划方面,已经做了大量的试验;在技术标准方面,依据ISO/IEC15693系列标准已经基本完成国家标准的起草工作,参照ISO/IEC18000系列标准制定国家标准的工作已列入国家标准制订计划。此外,中国RFID标准体系框架的研究工作也已基本完成。

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