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RFID标准争夺升级 欧美加紧新一代标签研制


作者:计世网 来源:RFID世界网 2006-08-07 10:18:28

摘要:2006年7月中旬,EPCglobal于2004年12月建立的第2代电子标签空中接口规范,经过ISO审核后被批准为C类UHF电子标签标准,列入ISO/IEC18000-6修订标准1。由于生产规模增大和成本的降低,RFID的发展正在迈入普及性发展阶段。国际上几大标准化组织正加紧制定RFID的相关标准,而美国、欧洲和日本等发达国家正在布局国际标准的主导权和产业主导权。

关键词:RFID标准[18篇]  电子标签[272篇]  EPCglobal[33篇]  飞利浦[21篇]  HP[3篇]  Memory Spot[1篇]  日本[42篇]  UID[3篇]  

由于生产规模增大和成本的降低,RFID的发展正在迈入普及性发展阶段。国际上几大标准化组织正加紧制定RFID的相关标准,而美国、欧洲和日本等发达国家正在布局国际标准的主导权和产业主导权。

2006年7月中旬,EPCglobal于2004年12月建立的第2代电子标签空中接口规范,经过ISO审核后被批准为C类UHF电子标签标准,列入ISO/IEC18000-6修订标准1。获知此消息后,EPCglobal主席极为兴奋地指出,“这是一个重要的里程碑。”也就是说,EPC的UHF电子标签的核心标准已被确认为正式的国际标准。这将对全球UHF电子标签及其读取器的开发和制造产生重要影响。

国内有关专家强调,“空中接口规范涉及的频段分配和信息识别处理,具体应用中涉及的编码方式、存储规则及数据内容等数据格式标准,涉及到每个国家和企业的利益与安全。”该空中接口规范的最终选择,必然会影响全球各个厂商的市场份额,进而影响RFID产业链各个环节的互动与合作。应该说,EPCglobal已占据了有利地位,并在实际上已主导了RFID的全球标准。

RFID作为21世纪的重要信息技术,一直以来都受到广泛关注。从2003年起,世界各地在RFID技术开发上获长足进展。特别是美国、欧洲各国、日本和韩国的厂商和研究机构纷纷投入大量人力和物力,研究和开发RFID技术、标准、产品和相关行业应用。在今年内,国际上就可形成上亿规模的生产能力,成本低于0.05美元(不足4角钱人民币)的电子标签将可能以数100万规模批量生产。

根据数量经济学的原理,由于生产规模增大和成本的降低,RFID的发展正在迈入普及性发展阶段。国际上几大标准化组织正加紧制定RFID的相关标准,而美国、欧洲和日本等发达国家正在布局国际标准的主导权和产业主导权。

面对国际上RFID快速发展的态势和我国经济在国际贸易上越来越重要的地位,形势要求我们应当进一步加快我国RFID的发展进程。

EPCglobal拟主导世界RFID标准

以美国和欧洲为主导的RFID标准化组织EPCglobal,目前已在35个国家拥有800多个企业会员,其中包括不少世界500强巨头,一些中国企业也已成为其会员。EPCglobal已成为会员数目最多、影响最大的RFID标准化组织。携目前已拥有的优势,EPCglobal已将其第2代EPC标准提交给了国际标准化组织ISO,并积极运作使其成为国际通用的标准。

第2代EPC标准于2002年10月由麻省理工学院的自动识别中心(Auto-ID Center)在美国罗得岛州启动。经商定,第2代的EPC标准将满足3项要求:1、提高第1代RFID标签(以下亦称电子标签)的性能,特别是在读取大量电子标签的速度方面;2、促进EPC标签的Class 0协议和Class 1协议趋于融合;3、为新进入的RFID厂商提供进入市场的机遇。

2003年11月EPCGlobal接替麻省理工学院自动识别中心,开始主持全球EPC电子签标的标准制定与产品开发。2004年,在EPCGlobal的领导下,更多的用户和厂商加入标签开发并参与商定第2

代EPC的UHF标签的最终规范。该规范于2004年年底获得批准,随后符合第2代标准要求的商用标签陆续推向市场。可以说,正是确定了标准之后,第2代EPC的UHF电子标签从2005年起正式商用。而到2006年6月,许多厂商已能够向市场大批量提供第2代EPC电子标签。

第2代EPC电子标签的特点是:支持长达256位的电子产品编码(EPC),而第1代标签支持最多96位的电子产品编码。这是采纳日本UID中心的建议所做出的改动。

第2代EPC标签支持“密集询问器信道化信令”(dense-interrogator channelized signaling)的方式。密集询问器信道化信令又称为“密集阅读器模式”(dense reader mode),该模式通过减少EPC阅读器之间的干扰,从而实现信息的准确获取和识别。这将有利于多个阅读器的同时使用。当然实际性能还取决于其他因素,其中包括其他设备的幅射干扰,例如超高频无绳电话、工业设备以及原有的超高频无线局域网设备等。

第2代EPC标签的另一显著特点是支持多种协议。也就是说,其可兼容多种调制方式所提供的不同的方法,从而实现同一的识别功能,即获取标签中的数据。

从2002年起步的第2代EPC标签,经数年研发和产业化,目前已成为门类齐全、标准内容完善的产品。通过传统的国际贸易和物流的渠道,其影响力越来越强。目前除了大量用于传统的物流和零售业之外,EPC电子标签已开始用于生产管理和物品跟踪。在物品跟踪和实时管理上一个典型的案例是EPCglobal US在2005年与波音公司合作,研究追踪物体和维修记录的最佳方式。

EPCglobal US认为,航空业供应链大约有95%的环节可以应用RFID技术,RFID技术在航空业的发展潜力巨大。具体的应用方向包括随时记录航空部件的维修情况和实时运行监控等。如果维修保养及时,一架现代化的喷气式飞机可以工作30年以上。利用RFID技术能够做到飞机的实时监护,有助于提高航空器的安全性能和使用寿命。

特别值得一提的是,由于标准确立的时间早,经4年多实践,第2代EPC标签的成本已大幅度降低。2006年其单价为0.10美元。其中部分产品单价仅为0.08美元(约合0.64元人民币)。预计2007年将降至0.05美元(约合0.40元人民币)。这就为第2代EPC标签的普遍应用创造了条件。

EPC global1很早就开始在中国市场布局。2000年,复旦大学自动识别技术实验室就参与了EPC global1前身、美国麻省理工学院Auto-ID Center的研究活动。2004年4月22日,RFID的全球化标准组织EPC global China在京成立。一些中国企业随即加入了EPC global。

2006年EPCglobal绕道中国香港,在珠江三角州布局其EPC电子标签产业链。2006年4月底,香港为了发展高新技术,由创新科技署拨款20多亿港元的创新科技基金,在香港投资建立了5个研究和开发中心。香港工商科技局局长王永平称,这些研发中心将以“国家重点实验室”的名义参与内地高科技及重点研究,并参与制定国家标准。开发电子标签技术作为重点项目已列入其中。EPCglobal看好这一机会,利用国家对香港的优惠政策,借助香港货品编码协会,利用CEPA(内地与香港关于建立更紧密经贸关系的安排)提供的优待条件,投资240万港币已在广东省建立了4条采用EPC电子标签技术的试验供应链。

EPCglobal在其第2代电子标筌布局成功的基础上,已筹划2006年底至2007年初启动第3代电子标筌的研究和开发,当然仍然是标准先行。

欧美国家加紧研制更新一代RFID标签


2005年荷兰飞利浦公司开发出了有机半导体的13.56MHz频段的电子标签。其1次通信可传输64个数据。

法国CEA-LETI开发了传输速度高达3.4Mbitps的电子标签,其芯片面积小于0.5mm2(平方毫米)。

美国HP公司7月中旬宣布,开发成功了可存储图像和音响等大容量数据的第3代电子标签。其采用专用的读取器可与个人电脑交换(读取)信息。该标签可用于行政管理和医疗等多种多样的领域。


HP第3代电子标签名称为 “存储点(Memory Spot)”,在面积为2乘4mm2的芯片中装有天线和存储器。存储容量为256Kb至4Mbit。其传输数据的速度可达10Mbps,并可粘于任何物体的表面。该无源标签存储容量为传统电子标签的1000倍,可保存多张照片和几十页文本的数据,价格预定为1美元,可存储行政文书或照片、音响等数据。这些数据可用多种设备读写。在医院里,电子标签置于患者手上的腕圈里,可记录病人病历和服药的信息。该电子标签除了装置HP公司生产的打印机、个人数字助理之外,还可装于手机等终端进行信息的读取等操作,拥有更优的安全性和保密性,可避免无关人士读取标签内的信息。预计这种第3代标签可在3年后实用化。

日本欲主导全球RFID产业


在日本电子标签的标准制定和产业发展上,日本政府一直起主导作用。

2002年12月,日本在T-引擎论坛(T-EngineForum)框架下,成立了主导日本电子标签标准研究与应用的专门组织:普适识别中心(Ubiquitous ID Center),日本电子标签标准UbiquitousID开始启动。

在日本政府主导下,从2003年3月起日本东京大学、庆应大学、东京工业大学和早稻田大学以及20余家日本大型企业正式开始联合制定电子标签技术标准。他们着眼点放在电子标签如何与下一代互联网(IPv6)进行连接上。通过互联网发送和接收电子标签所携带的信息,可将其用于物流管理、产品全程跟踪、食品安全等各个领域。2004年在日本官方主持下,首先由大学和企业共同进行了电子标签的应用实验,创造出企业和个人都可自由和便利地应用信息的环境。

日本电子标签标准的特征是赋予现实世界中任何物理对象(物体)惟一的泛在识别号码(Ucode)。其具备128位(128-bit)的较为充裕的容量,可提供340x 1036编码空间,并且还能够以128位为单元进一步将信息容量扩展至256、384及512位。此外,Ucode的优势是能包容现有编码体系的元编码设计,可以兼容多种编码,包括JAN、UPC、ISBN、IPv6地址、甚至电话号码。Ucode标签具有多种形式,包括条码、射频标签、智能卡、有源芯片等。普适识别中心将电子标签进行了分类,并确立了不同的认证标准。

2004年初日本经产省又开始主导电子标签的产业发展,即大批量生产低成本电子标签。为了普及和推广电子标签,日本经济产业省拨出18亿日元(约合1500万美元)的款项,由日本日立公司牵头,生产成本低于目前价格1/10的电子标签。2004年3月日本市售的电子标签成本为50至100日元。日本经济产业省提出的目标是:在2005年度(截止于2006年3月底)将电子标签成本降为5日元(约合人民币3角5分),??512位信息,并且其体积小、重量轻。(日立的电子标签仅0.4毫米)。2004和2005两年内,每年拨付9亿日元,以日立公司为主,再联合日本凸版印刷、大日本印刷和日本NEC公司,综合各家的先进技术,开发易于生产、成本低廉和适于大批量制造的电子标签的工艺技术,从而推动电子标签能够在2006年开始普及应用。

日本最大的财经类报纸《日本经济新闻》2004年称,由于日本领先亚洲各国进行了电子标签标准的制定,因而日本将主导亚洲的电子标签标准。该报曾描绘出了“诱人”的前景:中日韩三国准备通过合作,分别在本国建

立相应的标准化组织,并联合开发普及电子标签所需的必要技术。鉴于电子标签今后将广泛应用,首先要规范亚洲的电子标签的标准。通过亚洲电子标签标准与欧美电子标签标准的竞争,将增加中日韩三国在全球统一的电子标签标准上的发言权。

在2006年6月中旬召开的有169个国家参加的国际关税组织(WCO)大会上,日本通产省的代表通过现场展示和游说,全力敦促与会各国海关采用由日本主持开发的通用电子标签的读取设备和联网设备。这只是日本大力推广其相关产品和极力使其开发的通用电子标签成世界标准的一系列努力中的一环。

在2006年5月15日-18日召开的全球EPC标准化会议上,已接受在货运中采用日本开发的通用电子标签。通过日本各界的积极运作,日本开发的通用电子标签和读取设备,已有希望在国际物流界成为通用配置和事实上的国际标准。2006年内该通用电子标签将首先用于日本、美国与香港之间的海运。随后将扩展至亚洲和欧洲的其他地区和港口。

说起日本主持开发的通用电子标签,前些时间已获国际上三家大型海运商率先采用。这三家公司是日本邮船公司,新加坡控股的美国APL公司和丹麦的马斯克集团。在国际海运界每年处理的1700万个集装箱中,这三家公司占有近30%的份额,为450万个。在海运界具有举足轻重的影响。在日本的游说下,从事空运的美国联邦快运公司也准备采用该通用电子标签。

据国内有关专家介绍,推广该通用电子标签的幕后推手是日本通产省。该标签既基于日本采用的Ubiquitous ID标准,又附合EPC的标准。日本通产省在取得由美国主导的全球EPC组织的认可后,就可使使该电子标签成为事实上的国际标准,从而为日本争得电子标签的商机和话语权。

  2004年4月,日本的RFID标准化组织T-Engine论坛与中国企业实华开合作成立了基于日本UID标准技术的实验室--UID中国中心,并与中科院计算所签订了合作协议。随后北京大学也与其开展了学术合作。由此,日本RFID标准组织正式开始了在中国的战略布局。

应保持清醒的认识

随着EPC标签标准列入国际标准,经EPC标准认可的日本UHF电子标签和读取器产品自然地获ISO组织的承认,获得了通行世界的许可证。对此我们应有清醒的认识:发达国家已迈入RFID的普及阶段,并且正在布局国际标准的主导权和产业主导权。我们不能坐等别人垄断了标准技术和市场之后再发展自已的电子标签产业。

国内专家指出,由于缺乏统一的标准,不同企业使用的RFID产品的频率、编码、存储规则以及数据内容等都不尽相同,阅读器和标签不能通用,企业与企业之间无法顺利进行数据交换与协同工作,从而限制了我国RFI

D技术的应用范围。此外,国内标准迟迟不能确立,已经影响到我国整个电子标签产业链的发展。例如读写器的开发就直接受到牵制,无法决定其具体技术规格。而目前市场上一台读写器的价格约1000美元,是制约电子标签产业发展的关键一环。在整个产业链中,读写器占据了电子标签全体市场的主要份额。据统计,读写器占目前总销售额的80%。

我国2006年6月发布了由15个政府机构合作编写的电子标签(RFID)技术政策白皮书。然而我国电子标签标准的制定工作一波三折。尽管从2004年初由中国标准化委员会成立电子标签国家标准工作组而起步,然而因牵涉部门多,主管部门将其推倒重来,2005年12月又成立了新的电子标签标准工作组。至今该标准尚未正式发布。

目前国际上已开始大规模应用电子标签。日本在2005年使用的电子标签数量已达2000多万个。其中物流业占30%,零售和流通占10%,制造业占36%。这还不包括2005年日本爱知世博会门票的2000万个电子标签。目前仅日本一家专业生产商的电子标签年生产能力已达上亿个。随着国际上的使用量大增,电子标签的成本也大幅下降,发达国家已具备在社会各方面普遍应用的条件。

面对国际上大规模应用的潮流,我国相关部门要以只争朝夕的精神,摒除部门权、利之争,以国家利益为重,尽可能快地制定出国家标准,以便推动我国电子标签的健康发展,以维护我国的正当权益。目前我国已成为在世界领先的经济体,在国际经济中扮演着重要角色。面对欧美和日本在电子标签标准上和市场上咄咄逼人的态势,我们应加强与国际标准化组织的密切合作,增大我国在电子标签上的话语权。

笔者建议:我国相关的15个政府机构,应该通力合作,进一步推进我国产业的发展进程,在世界民族之林中,做出我们与有影响大国地位相称的应有贡献。

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