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RFID的应用开发空间不断扩大

关键词:RFID 动物追踪 低功率移动设备

时间:2020-07-07 09:25:09      来源:Mouser

1973年在RFID发展历史中是非常关键的一年,美国批准了首批两项专利,一项是有源RFID标签,另一项则是无钥匙进入系统。在随后的20年中,RFID实现了快速的商业扩展,并在欧洲和美国的运输、动物追踪和与库存相关的各种应用中得到了广泛采纳。随着1990年代在技术上的成熟,一系列RFID标准相继出现,到上世纪末,全球已申请了1000多项RFID专利。

作者:Ian Wright

1973年在RFID发展历史中是非常关键的一年,美国批准了首批两项专利,一项是有源RFID标签,另一项则是无钥匙进入系统。在随后的20年中,RFID实现了快速的商业扩展,并在欧洲和美国的运输、动物追踪和与库存相关的各种应用中得到了广泛采纳。随着1990年代在技术上的成熟,一系列RFID标准相继出现,到上世纪末,全球已申请了1000多项RFID专利。

2002年又是具有里程碑意义的一年,恩智浦(NXP)、索尼(Sony)和诺基亚(Nokia)推出了近场通信(NFC)技术,用于在低功率移动设备上进行非接触式数据传输,从而使这种技术在所有主要品牌智能手机上实现了标准化。

从RFID的第一项专利申请到现在已经过去了近50年时间,但其采用没有丝毫放缓迹象,领先的市场数据提供商Statista预测,全球RFID市场将从2020年的200亿美元增长到2025年的超过440亿美元。本文中,我们将介绍当今RFID技术的一些流行应用,讨论一些与RFID开发相关的技术,并探讨推动RFID未来发展的新兴应用。

RFID已经在许多领域得到广泛应用

如表1所示,根据载波频率和耦合方法的不同,RFID有三种主要变体,每一种都有其自身的优势,因而可使RFID设备适应不同的应用场景。NFC作为RFID的子集,在RFID频谱的高频(HF)范围内运行。

表1:三种RFID变体。

在这三种变体中,技术的发展趋势是标签变得越来越小,而成本却直线下降,导致RFID在各种应用中得到广泛采纳。RFID和NFC分别面向不同的特定应用:RFID以物品为中心,将RFID标签粘贴到物品上,使其能够向计算机网络报告其身份和其他信息。另一方面,NFC则具有非常短的作用范围,是一种以用户为中心的技术,需要用户的特意参与,以确保完成诸如付款或建筑物访问等功能。

全球已有数千万个RFID标签正在用于越来越多的任务,如表2所示,其中还标明了最受欢迎的市场。

表2:到2018年所有类型RFID标签的累计销售量。(来源:IDTechEx)

确保RFID未来发展的重要事件

随着时间的推移,NFC和RAIN已经成为最受欢迎的RFID变体,并且最近的一些发展动态也推动了它们的普及率,其中包括:

· 2014年成立了RAIN RFID产业联盟,以促进可互操作的UHF RFID应用开发,从而为进一步发展铺平了道路。

· 物联网的快速增长给嵌入式传感器产生的数据带来了巨大需求,低成本RAIN标签可以为更多的“物品”提供基本的智能。

· 2018年,Apple宣布从XR/XS型号开始,所有iPhone都能够本机读取NFC标签。由于Android智能手机已具备此项功能,估计NFC现在已经用于大约22亿部手机,随着多个组织继续探索越来越多的应用,将继续释放NFC的全部潜力。

· 低成本、无芯片RFID标签的出现,能够将信息存储在可打印的谐振器和延迟线中,并在柔性基板中得以实现,从而使RFID在新的大批量、成本敏感应用中得到更多采纳。

这些重要的发展动态确保了RFID技术在当今瞬息万变的世界中仍然具有重要意义,并将其定位于能够支持越来越多应用的推动技术。

RFID的发展潜力

上述发展动态为RFID RAIN和NFC技术创造了坚实的平台。零售行业将继续成为RAIN技术的主要应用市场,2019年服装行业采用了大约100亿个RFID标签。非接触卡还将成为RAIN技术发展的另一重要驱动力,其中包括非接触支付、运输和安全访问等应用。预计未来将增加采用RAIN技术的其他领域包括:

· 动物标签,这是许多国家/地区的法律要求,2019年采用了5.8亿个标签

· 航空行李处理–国际航空运输协会(IATA)现在要求航空公司使用RAIN技术标记行李

· 作为一种廉价的技术,RAIN能够将许多日常物品变成可以连接到物联网的智能“物品”

全球范围内正在使用的智能手机中,有相当大数量能够支持NFC,这为基于此项技术的应用增长创造了巨大潜力。

公共交通已开始使用NFC技术,用户可以通过在入口处通过手机来进入,并且这项应用注定要在全球迅速扩展。在零售业中,品牌所有者正在使用智能包装中的NFC来创建“实体数字式(physical-digital)”购物体验。通过点击带有嵌入式NFC标签的产品,消费者可以访问从品牌视频到社交媒体产品评论的所有内容。

在汽车行业,制造商也在使用NFC技术来增强用户体验。宝马和特斯拉等高端车型正在其车辆中部署NFC标签,以实现许多自动化功能,包括共享车辆进入、驾驶员设置、信息娱乐系统定制等。

最后,在医疗领域,NFC技术也非常适合用于可植入设备,由于这些设备必须在体内停留数年,因此必须具备很高的能效,尽可能节省电能。对于这些应用,执业医生能够在只有必要时使用读码器来激活标签,并且还可以进行无线充电。

这些只是正在新出现的通过RFID RAIN和NFC技术完成创新应用的几个例子,随着RFID标签尺寸缩小,成本降低,未来将在更多领域出现更多的应用。

结论

尽管RFID技术已经应用了将近50年,但它仍处于其技术生命周期的早期阶段。这项技术起初主要用于资产标签和物品追踪,最近的技术发展使得标签更小,价格更便宜,从而将其应用潜力扩展到更广泛的领域。 NFC技术已经在大多数当代智能手机中得以集成,为NFC的进一步应用开发搭建了巨大平台,与此同时,RFID RAIN联盟为确保互操作性做出了巨大努力,这也为RFID在消费领域之外的快速增长奠定了坚实的基础。

50年后,RFID技术才刚刚起步。

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