RFID標簽的應用現狀和發展前景

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，即無線射頻識別技術，是指基于無線電的一種信息識別技術，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據，無須識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸，工作運轉過程全程自動化，無須人工干預，是一種非接觸式的自動識別技術。

射頻標簽是產品電子代碼（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技術作為構建“物聯網”的關鍵技術受到人們的關注。

RFID技術最早起源于英國，應用于第二次世界大戰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，麥德龍零售業應用RFID技術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。條形碼技術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，RFID技術具有安全性高、讀取速度快、穿透性強，識別距離可調整和存儲空間大等特點，在資產管理、定位、醫療等領域得到廣泛應用。典型的RFID系統一般由RFID標簽、讀寫器、天線、中間件以及計算機系統等部分組成。

RFID標簽的應用

近年來，RFID技術步入了發展的快車道，在很多領域都得以廣泛應用。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RFID應用的主要市場在身份識別、交通管理、軍事與安全、資產管理和物流與倉儲等領域。而RFID在國外的應用中，零售和運輸物流占據絕對的主力。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全面部署RFID的應用。

RFID標簽技術在零售業的應用則成功地幫助企業提高了生產和銷售效率，增加了企業利潤，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庫存跟蹤系統的使用。

這些零售企業如此推崇RFID技術，無外乎三大原因：RFID能幫助這部分企業減少庫存；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營成果。美國市場研究機構TechNavio發布了關于《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RFID應用市場規模預計將達到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”。“新零售”這一概念被提出后，零售行業創新加速。伴隨著人工智能在各個領域的滲透，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，RFID在對貨物的識別與防盜上更具優勢，該方案在技術上較為成熟。

在國內的消費領域，除了噱頭滿滿的“無人零售店”，也有一些服裝行業的公司開始嘗試運用這項技術。2014年，海瀾之家正式啟動了RFID流水化讀取系統的研發工作，并選定了3家企業作為海瀾之家RFID流水化讀取系統的標簽供應商。海瀾之家向選定的RFID標簽供應商提供商品品號、色號、規格、數量等SKU信息，RFID標簽供應商負責將這些信息寫入芯片并發往服裝生產商，再由服裝生產商將帶有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模達1.5億片。

綜上，在消費領域，目前RFID標簽的運用還局限在物流、銷售方面，生產環節應用較少；大公司、創業類公司的推進動力較強，中小公司、中間環節較多的公司推進意愿弱。

RFID技術憑借自身獨特的識別方式和技術特征，使供應鏈系統能夠更簡易、自動地追蹤商品動態，實現物品的自動化管理。而且，RFID技術還為零售業提供了先進便捷的數據采集方式，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技術的應用，零售業庫存、退貨、防盜、收銀，正在逐步實現物流數字化管理。

RFID標簽在我國面臨的挑戰

1.芯片困境

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

與多數電子產品的情況類似，整個中國的RFID行業處于RFID產業鏈的下游。國內有永道、上揚、立芯、英內、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芯片產業鏈從上游到下游可以分為設計、制造、封裝、設備、材料和軟件等數個關鍵環節。國內的實力主要體現在RFID芯片設計環節，已經出現了復旦微電子、華大半導體和坤銳電子等領軍品牌，他們設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。

國內企業對實現RFID芯片國產化一直都沒有放棄。華虹成功研發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的擁有多項發明專利的X-RFID核心技術，采用100%標準CMOS工藝制程生產RFID標簽芯片，產品獨具100年以上的數據保持能力、極高的抗偵破和防篡改能力，且成本極優；華大電子發布了國內第一款支持安全算法的超高頻標簽芯片等。可以看到，國內RFID企業一直在拼搏。

2.成本問題

雖然目前低頻段、高頻段在國內已經應用很廣泛了，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投資RFID技術的積極性。特別是在人力成本較為低廉的國內，很多公司會選擇增加員工部署，而非改造系統。

3.技術標準難以統一

對于RFID的技術標準，國際上目前難以做到統一，使得產品開發和應用定位比較混亂，主流技術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技術推廣，一度曾出現ISO/IEC、EPC Global、UID、AIM-global、IP-X五大組織負責或領導人幾乎同時出現在北京和中國RFID領域相關負責機構接洽的情況，試圖通過中國的加盟而強化自身在RFID技術領域的國際領導地位。對于中國而言，也在積極謀求自身的技術標準獨立，以保護自身的技術、經濟和安全利益。因此，RFID技術標準的統一存在一個推廣瓶頸的問題。

4.讀取準確率需要提高

數據完整以及正確性是決定RFID系統性能的重要因素，在閱讀器作用域內多個標簽同時向閱讀器發送數據或者一個閱讀器在另一個閱讀器的作用域內時，信號間發生相互干擾，導致閱讀器接收到的數據錯誤，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的最大優勢，也是急需解決的技術難點。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。

結論

長期來看，隨著RFID標簽成本的下降、勞動力成本的上升、國際標準的統一，RFID標簽可以在更多領域代替條形碼。RFID技術在零售業領域的應用會不斷增加，且在提升現代零售企業競爭力方面必將扮演越來越重要的角色。未來，基于RFID技術的電子標簽或許會取代紙質標簽，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