1973 年在 RFID 發展歷史中是非常關鍵的一年,美國批準了首批兩項專利,一項是有源 RFID 標簽,另一項則是無鑰匙進入系統。在隨后的 20 年中,RFID 實現了快速的商業擴展,并在歐洲和美國的運輸、動物追蹤和與庫存相關的各種應用中得到了廣泛采納。隨著 1990 年代在技術上的成熟,一系列 RFID 標準相繼出現,到上世紀末,全球已申請了 1000 多項 RFID 專利。
2002 年又是具有里程碑意義的一年,恩智浦(NXP)、索尼(Sony)和諾基亞(Nokia)推出了近場通信(NFC)技術,用于在低功率移動設備上進行非接觸式數據傳輸,從而使這種技術在所有主要品牌智能手機上實現了標準化。
從 RFID 的第一項專利申請到現在已經過去了近 50 年時間,但其采用沒有絲毫放緩跡象,領先的市場數據提供商 Statista 預測,全球 RFID 市場將從 2020 年的 200 億美元增長到 2025 年的超過 440 億美元。本文中,我們將介紹當今 RFID 技術的一些流行應用,討論一些與 RFID 開發相關的技術,并探討推動 RFID 未來發展的新興應用。
RFID 已經在許多領域得到廣泛應用
根據載波頻率和耦合方法的不同,RFID 有三種主要變體,每一種都有其自身的優勢,因而可使 RFID 設備適應不同的應用場景。NFC 作為 RFID 的子集,在 RFID 頻譜的高頻(HF)范圍內運行。
在這三種變體中,技術的發展趨勢是標簽變得越來越小,而成本卻直線下降,導致 RFID 在各種應用中得到廣泛采納。RFID 和 NFC 分別面向不同的特定應用:RFID 以物品為中心,將 RFID 標簽粘貼到物品上,使其能夠向計算機網絡報告其身份和其他信息。另一方面,NFC 則具有非常短的作用范圍,是一種以用戶為中心的技術,需要用戶的特意參與,以確保完成諸如付款或建筑物訪問等功能。
全球已有數千萬個 RFID 標簽正在用于越來越多的任務,其中還標明了最受歡迎的市場。
確保 RFID 未來發展的重要事件
隨著時間的推移,NFC 和 RAIN 已經成為最受歡迎的 RFID 變體,并且最近的一些發展動態也推動了它們的普及率,其中包括:
014 年成立了 RAIN RFID 產業聯盟,以促進可互操作的 UHF RFID 應用開發,從而為進一步發展鋪平了道路。
物聯網的快速增長給嵌入式傳感器產生的數據帶來了巨大需求,低成本 RAIN 標簽可以為更多的“物品”提供基本的智能。
2018 年,Apple 宣布從 XR/XS 型號開始,所有 iPhone 都能夠本機讀取 NFC 標簽。由于 Android 智能手機已具備此項功能,估計 NFC 現在已經用于大約 22 億部手機,隨著多個組織繼續探索越來越多的應用,將繼續釋放 NFC 的全部潛力。
低成本、無芯片 RFID 標簽的出現,能夠將信息存儲在可打印的諧振器和延遲線中,并在柔性基板中得以實現,從而使 RFID 在新的大批量、成本敏感應用中得到更多采納。
這些重要的發展動態確保了 RFID 技術在當今瞬息萬變的世界中仍然具有重要意義,并將其定位于能夠支持越來越多應用的推動技術。
RFID 的發展潛力
上述發展動態為 RFID RAIN 和 NFC 技術創造了堅實的平臺。零售行業將繼續成為 RAIN 技術的主要應用市場,2019 年服裝行業采用了大約 100 億個 RFID 標簽。非接觸卡還將成為 RAIN 技術發展的另一重要驅動力,其中包括非接觸支付、運輸和安全訪問等應用。預計未來將增加采用 RAIN 技術的其他領域包括:
動物標簽,這是許多國家 / 地區的法律要求,2019 年采用了 5.8 億個標簽
航空行李處理–國際航空運輸協會(IATA)現在要求航空公司使用 RAIN 技術標記行李
作為一種廉價的技術,RAIN 能夠將許多日常物品變成可以連接到物聯網的智能“物品”
全球范圍內正在使用的智能手機中,有相當大數量能夠支持 NFC,這為基于此項技術的應用增長創造了巨大潛力。
公共交通已開始使用 NFC 技術,用戶可以通過在入口處通過手機來進入,并且這項應用注定要在全球迅速擴展。在零售業中,品牌所有者正在使用智能包裝中的 NFC 來創建“實體數字式(physical-digital)”購物體驗。通過點擊帶有嵌入式 NFC 標簽的產品,消費者可以訪問從品牌視頻到社交媒體產品評論的所有內容。
在汽車行業,制造商也在使用 NFC 技術來增強用戶體驗。寶馬和特斯拉等高端車型正在其車輛中部署 NFC 標簽,以實現許多自動化功能,包括共享車輛進入、駕駛員設置、信息娛樂系統定制等。
最后,在醫療領域,NFC 技術也非常適合用于可植入設備,由于這些設備必須在體內停留數年,因此必須具備很高的能效,盡可能節省電能。對于這些應用,執業醫生能夠在只有必要時使用讀碼器來激活標簽,并且還可以進行無線充電。
這些只是正在新出現的通過 RFID RAIN 和 NFC 技術完成創新應用的幾個例子,隨著 RFID 標簽尺寸縮小,成本降低,未來將在更多領域出現更多的應用。
結論
盡管 RFID 技術已經應用了將近 50 年,但它仍處于其技術生命周期的早期階段。這項技術起初主要用于資產標簽和物品追蹤,最近的技術發展使得標簽更小,價格更便宜,從而將其應用潛力擴展到更廣泛的領域。 NFC 技術已經在大多數當代智能手機中得以集成,為 NFC 的進一步應用開發搭建了巨大平臺,與此同時,RFID RAIN 聯盟為確保互操作性做出了巨大努力,這也為 RFID 在消費領域之外的快速增長奠定了堅實的基礎。
50 年后,RFID 技術才剛剛起步。
審核編輯 黃昊宇
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