RFID技術應用的解決思路與發展模式
近年來,RFID技術與應用在各種驅動因素的促進下一直處于高速發展的時期。結合作者從事RFID技術研究、產品開發及應用實施的多年經驗,本文就RFID應用中當前存在的一些具體問題以及可能的解決思路進行了初步的分析。繼上期,本刊繼續刊出有關解決思路與RFID應用發展模式的內容。
RFID技術與應用正處在快速發展的時期,人們對RFID未來的應用前景已深信不疑,這一點無論從RFID應用需求分析還是技術分析,所得出的結論都是吻合且一致的。對RFID應用發展過程中存在的問題有一個清醒的客觀認識有助于問題的解決、少走彎路并堅定信念。克服應用中的困難之后迎來的將是更大的市場和更為廣泛的應用。
認識與時間層面的問題
經過近兩年多的各種論壇、產品展示會、互聯網、報刊雜志等媒體的持續宣傳報道,RFID技術已經不是一個新名詞了,但人們對RFID技術的認識卻各有不同。在此應注意兩個層面上的問題:一個是認識層面的問題,另一個是時間層面的問題。
從認識層面來說,RFID技術僅僅是一項新技術,該項技術與應用正處在快速發展之中,它有許多優點但也有許多局限性。目前在認識層面存在的一些問題是由于人們對該項技術的本質特征未有深刻的理解,自覺與不自覺地添加了許多個人的想象。由此帶來的偏差包括以下幾個方面:
1.過高估計RFID技術。由于對RFID技術細節與能力未予了解,許多主觀想象脫離技術實際。
2.電磁環境。RFID應用的電磁環境是一個開放的電磁環境,對開放電磁環境的復雜性認識不足,缺乏充足的依據和專業指導造成理解上的偏差與想當然。此外,因為RFID技術還處在發展過程中,其測試方法尚未形成規范,遠距離RFID系統面臨的電磁環境問題尤其突出。
3.片面提出RFID“萬能”的要求。人們總希望系統能解決這樣或那樣的問題,其中自然不乏一些促進技術改進與發展的新思路。但一味地追求RFID技術解決應用需求中的所有問題或適用于各種可能的情況,對任何一個具體的產品或系統而言都是不現實的。這種觀念體現了未能充分利用RFID之長而取了其短,未能有效地從系統角度考慮解決問題。
4.將不同頻段的RFID技術混為一團。人們很少去注意不同頻段的RFID技術的特點不同,而要將技術手段與應用需求相結合時,即存在應用需求與技術特長相結合方面存在一定的認識偏差。
從時間層面上來說,有人曾在RFID展示會后發出感嘆:雖然展示會很熱烈,人也很多,但仔細觀察就有疑問:RFID是不是在自娛自樂?真正的用戶在哪里?扎了一堆都是想從RFID中發財的人?這些疑問確實相當精辟也值得我們深入思考。首先,RFID技術正處在快速發展中,人們對其有著許多憧憬,但還存在著許多未試驗、未完善、固有的缺陷和問題,比如開放的電磁環境等。其次,正確認識RFID技術在應用的拉動中不斷完善。RFID產品每3-6個月需要刮目相看,項目的實施需要周期(開拓性項目需3-6個月,重復推廣性項目需要1-3個月),新產品推出的速度在加快,基礎性研究普遍引起重視,核心技術方案、技術標準與芯片設計正在得到更大力度的支持。第三,2005年是重要的RFID的技術準備年,2006年將是應用展開的初始年,RFID技術正在走向穩步高速發展之途。最后,人們需要更多的時間研究RFID技術可以應用在哪里?需求的具體要求是什么?RFID技術如何滿足需求的要求?預期什么時間可以達到應用實施的階段等。
發展模式層面的問題
RFID技術在國內的發展離不開政府的支持、產業鏈方面的完善。目前政府層面對RFID技術及未來發展的重要性已基本認識到位,正在采取一些有力的支持性措施。但在RFID產業鏈方面顯然存在著明顯的不足,這是造成RFID應用成本偏高、應用規模不能迅速擴大的重要原因之一。
政府層面的支持將重點體現在以下幾個方面:
1.鼓勵并支持基礎共性研究項目課題,主要包括:技術標準方面;專有、專利等核心技術方案;產業化生產工藝;標簽芯片等關鍵芯片技術。
2.鼓勵并引導示范工程推進。主要體現在:發揮政府能做而企業無能為力的作用;促進產業聯盟的發展等方面。
3.鼓勵并支持行業協會在操作層面發揮作用。提升行業協會的知名度和權威性,鼓勵企業之間的優勢互補及強強聯合。
產業鏈的劃分可以細分到不同的層次,最頂層的劃分包括:RFID產品/設備供應商、RFID系統應用集成商(應用方案提供商)和終端用戶三大類。更細的劃分以RFID產品/設備供應商為例,包括:技術標準,技術解決方案、核心關鍵技術等RFID技術基礎研究,標簽芯片、天線設計、標簽基板材料與封裝材料,生產加工等電子標簽方面;讀寫器關鍵技術方案,關鍵元器件,加工生產,測試等標簽讀寫器方面以及中間件等系統應用軟件方面。下面以業務范圍和特點為主,簡述一下產業鏈頂層的三大塊的基本情況。
1.RFID產品/設備供應商:主要提供如多頻段/多品種RFID產品和RFID技術相關聯的各類產品;
2.系統集成商主要掌握產品技術特點、了解用戶應用需求、提出系統解決方案、實施應用系統工程等;
3.行業用戶包括國資行業大用戶、行業示范用戶、關鍵大用戶等。
產業鏈頂層的三大塊的結合是RFID應用項目成功的基本保障,為此應著重處理好有關相互配合與公平競爭的關系。良性的競爭可以促進技術進步、產品完善、產業發展,惡性競爭將會帶來相互攻擊、幾敗俱傷,產業發展停滯和漁翁得利的被動局面。
系統集成商的產生與發展
術業有專攻,RFID應用產業鏈的三大塊缺一不可,其中RFID產品/設備供應商是源,終端用戶是尾,而系統集成商是兩者之間的橋。在RFID技術與應用發展的初期,系統集成商這座橋可能沒有,不得已會由RFID產品/設備供應商來兼這座橋,或由大的行業用戶來兼這座橋。這時人們并沒有充分認識到系統集成的作用,系統集成所產生的附加值也被分解到了產品供應商或用戶兩塊。但隨著應用的發展,系統集成所帶來的附加值將會越來越大,系統集成商將會集更多的產品供應商的優勢與對用戶需求的了解,以及解決方案豐富的優勢于一身,許多專業的相對獨立的系統集成商將會紛紛出現。系統集成商的發展模式如圖1所示。

圖1 系統集成商的三種模式
模式一。該種模式下,系統集成商的角色由產品供應商中分化出來,具有對產品技術熟悉,理解應用需求不足的基本特點。通常適用于一些單一的應用,或小規模的應用。這種模式的系統集成商將會以采用其母體產品供應商的產品為主,因而在產品選擇方面有一定的局限性。好處是,有較強的產品定制設計能力,為了滿足與保證用戶的需求,在產品改進與完善方面比較有保障。此外,為了將產品賣出去,對系統集成的附加值精確計算與追求方面會比較寬松一些。
模式二。該種模式下,系統集成商的角色由行業大用戶中分化出來,具有對應用需求非常清晰,理解產品技術不足方面的基本特點。通常適用于一些行業應用,為了保證應用的成功,系統集成商在選擇產品方面通常會比較慎重,通過充分的實驗測試,才能確認產品與解決方案可以滿足應用需求。在產品供應商的選擇方面一般情況下應避免泛,過泛的產品供應商選擇將會造成系統集成商對產品的不知所措。
模式三。這種模式可以由第一種或第二種模式發展而來,也可由其他的原有系統集成商擴展而來。其基本特點是:中立性強,既了解應用需求,也了解產品技術,比較適合提出最佳的解決方案。
三種系統集成商發展模式中,模式一具有初級的特征,模式二具有中級的特征,模式三具有專業的特征。就目前狀況來說,大多數系統集成商角色處在模式一或模式二的狀態,具有比較成熟特征的模式三還比較少。但隨著RFID應用的不斷擴大,會有越來越多的專業化、行業化程度越高的模式三型的系統集成商。
其他關聯的問題
RFID應用中涉及到的問題除了以上的討論之外,還涉及到如下的一些關聯問題。這些問題同樣具有共性的特征。
1.技術標準問題。RFID技術標準是RFID標準體系中最基本的組成部分,基中涉及到的主要問題包括:合法使用的頻段范圍,包括讀寫器與電子標簽通信的無線電頻率使用規范;空中接口標準主要規定電子標簽與讀寫器之間的空中信息交換所需的基本約定;其他標準,數據格式定義,接口與應用等。
2.無線電規則問題。無線電規則問題是RFID技術與應用面臨的最基本問題。雖然無線電頻率資源是大自然對人類的一項恩賜,但如何使其為人類需要服務還需要人們對其制定一些規則,這一點非常類似于道路交通規則。所涉及到的問題主要有:RFID應用分配的頻率范圍;RFID設備發射的功率電平限制;RFID設備發射占用頻帶限制(主要有發射主瓣電平限制及帶寬和發射旁瓣電平限制及帶寬);其它雜散發射限制。
3.產品測試與認定。產品的測試與認定是RFID產業鏈三方均需要的,通過測試認定可以建立起有關產品的規格與品質的基本規范,從而降低人們認識產品的復雜性,同時也建立起一種信譽體系。目前急待解決的問題是產品的測試標準和權威的認證機構。
4.應用成本問題。RFID系統的應用成本問題無疑也是各方普遍關注并且最終都要面對的實質性問題。我們可能面對著眾多這樣的情況:要說RFID技術好不好,可能都會說好;你需不需要,可能也都會說需要。但是,RFID系統并不是一個免費的系統。最終涉及到花費多大的代價在很大程度上決定著項目是否具備了實施的基本條件。
隨著RFID技術的發展,應用成本將會進一步降低,品質會進一步提高,但現在的一些超前性的成本預期也帶來了一些混亂,無形中會將未來比現在。令人嘆息時機尚未到來。
(作者單位:深圳市遠望谷信息技術股份有限公司、西北大學信息科學與技術學院)