物联传媒 旗下网站
登录 注册
RFID世界网 >  新闻中心  >  行业动态  >  正文

RFID,在兼容中升华价值

作者:费伊
来源:RFID射频快报
日期:2007-09-14 09:49:13
摘要:RFID双(多)协议是多能的,其便捷性和互通性优势将吸引越来越广泛的关注,业界普遍看好其未来发展趋势——这就是所谓的“兼容之美”吧。
兼容,从名词解释上说,是指硬件之间、软件之间、软硬件之间以及系统之间能否做到相互配合以及相互配合的程度。简言之,兼容就是配合与协调。 

就RFID技术本身来说,RFID的优良兼容性可以产生巨大的价值。不但在技术应用成本上大大挽救了应用企业的“钱包”,从管理运作上加速推动着企业的“步伐”,还为企业的未来发展提供了更深层次的技术准备。 

一、RFID与条码:谁说鱼和熊掌不可兼得? 

条码与RFID相比,最大的优势就是价格低廉,就好比鱼和熊掌。企业,特别是一些低值产品或低利产品制造企业往往会选择比较便宜也好吃的“鱼”,而不舍得花大价钱买个 “美味熊掌”,这也正是造成RFID面临“三座大山”(成本、标准与安全)的影响因素之一;RFID要在几年内取代条码(包括二维码)也是不现实的事情。但是,条码总归有自身的局限性,RFID拥有可达条码所力不能及之处的优势,这就对RFID与条码能否兼容提出了迫切和必要的需求,如果RFID可以和条码协调配合发挥作用,取二者的技术优势合集,并弥补各自的欠缺之处,这将大大增强应用方企业的工作效能和降低企业技术应用成本。  

首先,从成本上说,不管使用今天的成本观点还是以长远的发展观念看待RFID与条码,既能够识读条码符号,又能够识读RFID标签的“通用型”RFID读写器对于终端用户来说,都是最划算的。并且通用型读写器在设备的获取和维护方面,也会让用户省心省力。 

其次,从需求上说,实现工作效能最优化、最大程度的降低管理成本以及获得最佳投资回报率是每一个RFID应用终端用户梦寐以求的发展目标。可以说,“通用”RFID读写器在为实现这三大诉求的行军道路上前进了一大步。 

再次,从技术可行性上分析,条码读写器使用光(可见光或红外光)而不是无线电信号来识读符号,就是说,条码的空中接口是非常通用的,这也为RFID与条码之间建立关联度奠定了基础。 

2005年底,美国易腾迈(Intermec)与塞维科技(Savi)共同推出一套可读取条码和有源RFID标签的新型通用型RFID读写器系统。该读写器不仅能够读写Savi的数据密集型有源RFID标签,同时还可以扫描一维、矩阵型、堆叠型及复合型条码。通过军用实例证明,通用型的RFID读写器极大的增强了美国国防部后勤人员识别和追踪运输过程中的军需物资的能力。 

这说明,制造出条码与RFID的“通用”读写器“不无可能”。现在的问题是,如何实现读写器最优化芯片集成?高频芯片的集成问题已经成功解决,超高频频段的集成模块可能还要迟些时候才能见到。一旦全部的RFID读写器功能可以被集成到一块单芯片中,那么,使用多芯片制造通用读卡器的可行性就毋庸置疑了。 

二、双频RFID 技术:两种频率 “通吃” 

RFID系统的工作频率对系统的工作性能有较强的支配作用。从识别距离、穿透能力等特性来看,不同的频率,其工作表现具有较大的差异。 

低频RFID信号具有较强的穿透能力,能够穿透水、金属、动物包括人体在内的若干导体材料,其工作频率不受无线电频率管制约束,并且低频标签价格便宜,节省能量;但低频信号在传播距离上不占优势,在同样的功率下,低频的传播距离很近(一般情况下小于1米)。在实际应用中,人们一般会在动物识别、容器识别、工具识别、电子防盗等领域见到低频标签的身影。 

据统计,高频RFID的实际应用数量是最大的,电子车票、电子身份证(如中国的二代证项目)、小区物业管理、门禁管理等诸多方面都会用到高频RFID标签。高频RFID适合于中短距离性识别,读写速度介乎于低频与超高频之间,在价位上相对具有优势。不过,与超高频特点一样,高频与超高频RFID信号对于可导障碍物的敏感性很强,很容易被传导过程中的导体媒介所吸收。 

三者之中,超高频RFID的传输距离是最远的(典型情况为4m~6m,最大可达10m以上),信号的传输速度也是最快的,可做到多标签同时识读,因此,一般用于铁路车辆自动识别、集装箱识别、公路车辆识别与自动收费系统等领域。不过,超高频信号传输过程比较耗能,穿透力不强,并极易受到作业区域物体的干扰,这就要求超高频RFID作业区内不能有太多的干扰物;超高频的价格较高,在价位上没有优势。 

单一频段的RFID技术应用起来功用也比较单一,特别是在不同的应用环境下,企业要想取得较好的工作效果,从理论上,需要配置低频+高频、高频+超高频或者是低频+超高频的双套系统组合,可这样一来,问题就出现了:要上两套系统,成本实在太高,谁来“买单”?系统配置困难,配合使用程序繁琐……,怎样解决“交互”难题?不同频段的RFID系统各有长处短处,如何扬长避短,利用其各自的长处来设计识读距离较远、穿透能力较强和适度效果较好的多能产品呢? 

有需求就会有市场,在这样的需求背景下,双频(Dual Frequency,简称DF)RFID技术应运而生。双频标签和读写器对于要求确定时间的自由流动的人或者物品是非常理想的工具。例如在门禁管理、物品防损防盗管理、计时考勤系统、动物识别、导体材料干扰及潮湿的环境等方面,双频RFID会有良好发挥。虽然说双频RFID产品在价格上比一般产品要贵,但其独特的性能在特定需求下也是无法替代的优势。 

例如,目前在大型煤矿使用的双频RFID系统就非常鲜明的论证了双频的技术强势。南非采矿业正在使用iPico的双频RFID技术用于跟踪、照明、援救、瓦斯检测和急救装备等。此类双频标签与读写器产品可以同时支持低频与高频,集合了低频(125kHz——135kHz)的辐射和高频(6.8MHz)RFID的高速数据传输能力的优点,双频RFID读写器会传输低频信号给标签提供能量,标签使用高频频谱传输信号给读写器。这样,就可以在矿工拥挤的场合同时读取多个标签,具有准确性好、穿透性增强、识读速度快、读取距离更大。一般情况下,双频RFID标签的读取速度可以高达10毫秒,只要采用标准的单天线读写器即可。如果采用多天线读写器,那么,标签的读取速度将会提高一倍。据iPico在南非矿场的实地验证,采用多天线读写器,连续读取一分钟就可以读取约7200个标签(识读范围在0.6米至2米之间),并且,即使在众多矿工聚集或者下井的人员不断减少的时候也可以成功读取,从而达到了“高度的准确性”。 

620)this.style.width=620;" border=0>

620)this.style.width=620;" border=0>

                             iPico的双频标签与读写器 

低频+高频的双频模式比较适合于工序复杂、人员繁多、信息冗杂并且处理难度较大的的大型矿场,既能够节约成本,还可以提高效率。依照过去的应用经验,单纯采用低频RFID (125KHz),则读取距离有限;单纯采用高频RFID (13.56MHz),则读取速度有限;换言之,低频或者高频的“单枪匹马”作战模式的实际效果都是不理想的。 

再如,RFID系统供应商Tagsys研发出可兼容高频与超高频RFID标签的读写器产品,主要应用在POS终端设备上,能够阅读I—code 1, ISO 18000-3标准的高频标签和EPC Gen 2超高频标签。终端系统会显示出被识读货品的名称、产品编码、价格以及标签类型(高频还是超高频?)等相关信息。高频+超高频的双频技术会逐步用在物品的单品级识别方面,不论单品级RFID标签究竟应该是高频的还是超高频的,争论归争论,对于能够同时阅读两种类型标签的实际需求是存在着的,并将会持续存在下去。 

双频技术在门禁管理中也是大显身手。例如,在某双频RFID系统下,某人走过读写器只有一次,而标签被读到的次数却是15-25次。双频提高了同一时间内的读取频率,这使得有效识读率和识读准确性更加有保证。就拿篮球赛的投篮作比,5秒钟出手2次和5秒钟出手10次,谁的命中率更高呢?结果是显而易见了。 

三、多能的RFID双协议 

RFID双(多)协议是指使RFID产品能在两种或多种协议下实现通讯的工作模式,即能够同时支持至少两种通讯协议。RFID双(多)协议在工作方式上具有单一协议所不具备的灵活性、多能性以及可定制性。使用双(多)协议通讯的产品,兼容性将进一步提高,可以为用户提供更加方便和高效的工作模式,并且大大节省了技术应用成本。 
目前,高频RFID执行的标准有ISO14443(A、B、C)、ISO15693和NFC标准。我国国内应用较多的还是ISO14443(A)——主要用于制作非接触式智能卡、ISO14443(B)——和ISO15693(安全性较强,被选为第二代身份证的技术基础)两种。RFID双(多)协议基本体现在ISO14443 (A/B)+ISO15693式组合或者是厂商根据自行洗衣制作的特殊类多协议产品。 

620)this.style.width=620;" border=0>

                               915MHz+13.56MHz双频卡  

总的来说,RFID双(多)协议同时支持多种协议,应用范围非常广,并且符合“因用户而异、因环境制宜”的要求。用户对RFID应用性的要求多种多样,有的用户注重保证信息的安全性,有的用户比较重视有效的识读距离,还有的用户的应用环境比较有特色……等等,这就完全可以根据用户实际需求以及环境特点等因素为用户 “量身定做”,RFID双(多)协议就可以做到这一点。例如Inside的PicoPass系列芯片,同时兼容ISO14443(B)和ISO15693标准,即可以使用ISO 14443B标准对超近程(10厘米)进行快速访问,速度可达到424K/S;也可使用ISO 15693标准可以以26K/S的速度,进行近程(大于1米)访问。 

不过,RFID双(多)协议通讯也有缺点: 

首先,还是成本较高的问题;这个问题在双(多)协议卡上比较突出,就双(多)协议读写设备来说,成本就不作为主要问题,因为成本高的“有意义”。 

其二,由于系统中存在两种通讯协议,在进行交易时,判断使用的协议类型将占用较多交易时间,有可能会影响系统的稳定性。 

RFID双(多)协议是多能的,其便捷性和互通性优势将吸引越来越广泛的关注,业界普遍看好其未来发展趋势——这就是所谓的“兼容之美”吧。相信随着RFID标准的严格规范和普及,相关技术难题的攻关与突破,双(多)协议的明天会更好。   

人物访谈