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物联网RFID技术发展状况及未来趋势

发布时间:2018-11-26 浏览:477次

1、行业基本概况

制造业是国民经济的主体产业,是立国之本,更是强国之基。自工业革命以来,世界各国的兴衰印证了,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。因此打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必经之路。

物联网RFID技术发展状况及未来趋势

为实现成为制造强国的战略目标,国务院在 2015 5 8 日正式发布《中国制造 2025》战略。《中国制造 2025》中提出了 9 项战略任务,其中包括推进信息化与工业化深度融合这一重要目标。在党的十八大曾提出用信息化和工业化两化深度融合来引领和带动整个制造业的发展,这是我国制造业所要占据的一个制高点。新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人产业也成为了最受关注的重点领域之一。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是信息化时代的重要发展阶段,其基本含义是一个万物互联的智能网络。具体来说,物联网是指利用条码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、机器视觉等信息传感设备,按约定的协议,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的庞大网络系统。

物联网分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层相当于人体的皮肤和五官,主要通过传感器技术与无线传感网络实现对物理世界的信息采集与物体识别,并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。网络层相当于人体的神经中枢和大脑,通过互联网、移动互联网各类通信协议与技术实现物理世界与虚拟世界的对接。应用层相当于人的社会分工,是人类社会功能的聚合,如智能交通、智能生活、智能制造、智能物流等。

RFID 射频识别技术是物联网感知层的重要组成部分,是 Radio FrequencyIdentification 的缩写,是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。RFID 产品常见的是感应式电子芯片、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。一套完整RFID系统由阅读器与应答器两部份组成,其动作原理为由阅读器发射特定频率之无限电波能量给应答器,用以驱动应答器电路将内部 ID Code 送出,此时阅读器便接收此 IDCode

RFID 技术可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID 标签卡产品应用于物流、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。RFID 在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质,也因为RFID标签具备小型化与多样形态的特点,使其可应用于不同产品。传统条形码的载体是纸张,容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有较强抵抗性,这对数据的保存和读取至关重要。

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。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、多标签同时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。

近年来,中国出台了一系列产业扶持政策,在行业标准制定上取得突破,通过典型行业示范应用,初步形成RFID产业链,形成了良好的产业发展环境。目前,中国 RFID 行业正处于应用领域拓展,如:RFID 可应用于制造业,通过加强自动化机器对每个物体的识别能力,使机器能够完成对生产数据的实时监控,质量追踪和自动化生产。

2、行业发展情况

RFID 技术是物联网当前最常用的技术之一,其发展伴随物联网概念的发展不断进步。雷达在第二次世界大战中发挥了重要的作用,而二战后雷达的改进和应用催生了 RFID 技术的诞生。1948 年哈里.斯托克曼发表的利用反射功率的通讯奠定了射频识别 RFID 的理论基础。早期系统组件昂贵而庞大,但随着集成电路、可编程存储器、微处理器、以及软件技术和编程语言的发展,创造了RFID 技术推广和部署的基础。

60年代后期,RFID系统开始简单的商业使用,主要用于电子物品监控,即保证仓库、图书馆等等的物品安全和监视。在 70 年代,制造、运输、仓储等行业都试图研究和开发基于 IC 卡的 RFID 系统,应用于工业自动化、动物识别、车辆跟踪等等。90 年代,道路电子收费系统在大西洋沿岸得到广泛应用,由于这些系统集成了支付功能,也成为综合性的集成 RFID 应用的开始。

直至 90 年代后期,RFID 技术标准化问题在商业化应用的浪潮推动下得到重视。如今RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。目前RFID技术已经趋于成熟,并广泛作用于物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费等多场景的应用。以动物管理为例,RFID 技术在动物管理方面主要用于肉类食品安全和城市宠物犬管理。

3、产业价值链的构成

物联网 RFID 行业的上游行业为电子元器件(如芯片)、基础原材料(纸品、PVC、漆包线等)行业。下游行业非常广泛,包括物流、仓储、智能工厂、图书馆、食品、轨道交通、银行、电信、学校、医院、生产与供应链管理、资产管理、动物管理等多个行业。

上游行业的技术发展促进物联网产品的技术和质量的提高、产品升级换代以及应用领域的不断拓展,产品在下游行业的推广应用将促进下游行业的发展;反之,下游行业的发展也会增加对RFID产品的需求,从而促进行业技术的发展和提高。上游行业中芯片的成本占总成本的比重较大,芯片价格的波动对本行业产品价格有一定的传导作用。下游行业的信息化应用需求会促使其加大技术改造投资规模,将给本行业创造市场需求。目前上游行业处于完全竞争状态,RFID 产品原材料供应充足,价格平稳。

4、行业未来发展趋势

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《物联网 RFID 行业市场深度分析及发展前景趋势预测报告》

1)技术不断提升

当前物联网众多核心技术仍在开发测试阶段或技术意识阶段,离技术成熟应用以及物物之间的广泛网络连接的目标还有很大的差距。同时,在开发出保护合理的隐私、安全、信任的应用技术方面,现有的应用技术创新水平也有很大的差距,其技术能力、技术准备和积累还不能满足大规模的物联网应用需要,需要技术领域作持续的发展推进。

2)体系标准争夺加剧

物联网行业的标准体系建立是一个庞大的复杂工程。它不仅涉及技术问题,也涉及管理和各方利益博弈问题。试图在短时间内制定一套大家认可、又广泛适用的标准规范几乎是不现实的,必将随着各方的激烈争夺和讨价还价而充满波折。美、日、欧等发达国家或地区在物联网标准体系的策划、设计和控制应用方面做足了文章。

3)产业链整合推进

该行业的产业链复杂,通过在各个应用行业和领域形成整合平台,实现以平台为核心的聚集资源、共享资源、高效利用资源,降低行业成本,提升行业的竞争力,促进本行业的提升并形成新的技术和整合需求是必要的。因此,随着物联网产业的发展,行业资源整合将不断涌现,这个过程将是企业间竞争与合作的结果,同时高服务集成性的综合性平台也将推进物联网产业标准的成熟和发展。(本文作者 周碧俊)

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