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1、射频识别(RFID)技术在电力行业应用研究项目可行性研究报告四川电力试验研究院2008-71. 研究目的射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术（以下通称RFID技术）。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，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技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID技术应用于物流、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。随着相关技术的不断完善和成熟，RFID产业将成为
2、一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。因此，研究RFID技术，发展RFID产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面产生深远影响，具有战略性的重大意义。本报告研究在电力行业开展RFID研究与应用的可行性问题。 2. 研究范围研究范围包括：1）国家相关产业政策；2）国家和行业技术标准、规范问题；3）电力行业信息化背景下RFID技术应用问题；4）实用化系统技术方案。3. 可行性研究3.1 国际国内RFID技术发展现状和产业政策阐述以下四个方面的问题。（1） 国家产业政策2006年6月9日，由科技部、国家发改委、商务部、信产部等15个部委联
3、合发布了中国射频识别(RFID)技术政策白皮书，为RFID技术与产业未来的发展提供系统性指南。白皮书要求，中国将以应用为引导，带动具有自主知识产权的技术和产品的开发，促进中国自主RFID产业链的形成，实现RFID技术的全面发展和提升；建立以企业为主体的自主创新体系，突破RFID关键技术；参与国际标准化工作，提出并建立中国的RFID技术标准体系，重点是我国的编码体系、数据管理与交换体系以及频率配置等方面；推动成立技术及产业联盟，实现在国际合作和国际竞争大环境下技术和产业的快速健康发展。为此，白皮书明确RFID产业发展将分三阶段进行：第一阶段为培育期(2006年至2008年)：在产业化核心技术研发
4、、标准制定等方面取得突破，通过典型行业示范应用，初步形成RFID产业链及良好的产业发展环境。第二阶段为成长期(2008年至2012年)：扩展RFID应用领域，形成规模生产能力，建立公共服务体系，推动规模化市场形成，促进RFID产业持续发展。第三阶段为成熟期：整合产业链，适应新一代技术的发展，辐射多个应用领域，提高RFID应用的效率和效益。(t228)白皮书提出了国家发展RFID产业的指导思想：1）制定符合中国实际的RFID产业规划及相关政策，将RFID产业纳入国家重点发展领域；营造良好的技术和产业发展环境，鼓励企业在RFID领域投资、生产，推动RFID产业基地的形成，支持行业应用RFID技术。
5、通过政策、法规、经济、行政等多种手段，对RFID制造、基地建设和应用给予扶持。2）成立跨行业的RFID技术及产业发展协调机构，从国家层面推动RFID的发展。建立多部委联合的协调机制，通过联合行动等多种组织形式，推动RFID技术、产业和应用的结合和可持续发展。3）持续开展我国RFID发展战略、标准体系框架及关键标准的研究。鼓励我国大专院校、科研院所及企业进行具有自主知识产权的技术产品的开发，参与国内、国际RFID技术标准和行业应用标准的制定，尽快形成能够支撑产业发展及应用的标准体系。4）营造良好的投资环境，鼓励企业在RFID领域投资、生产，推动建设RFID产业基地，支持企业采用RFID技术和产品
6、。通过政策、法规、经济、行政等多种形式和手段，对RFID制造、基地建设和应用给予必要的扶持和优惠。5）支持建立开放式的技术研发基础平台，建立支撑RFID技术应用的公共服务平台，建立RFID技术测试环境和认证管理机制及质量保障体系。6）构建RFID技术培训体系，通过多种教育模式，培养各类专业人员，形成完善的专业人才培训机制。7）加强对RFID技术及产业发展的宣传和舆论引导，营造良好的社会氛围。鼓励开展RFID国际技术交流活动，增强与国际企业间的合作。（2） RFID技术标准现状RFID标准体系主要由空中接口规范、物理特性、读写器协议、编码体系、测试规范、应用规范、数据管理、信息安全等标准组成。目
7、前国际上制订RFID标准的主要组织是国际标准化组织（ISO/IEC），ISO/IEC JTC1负责制订与RFID技术相关的国际标准，ISO其他有关技术委员会也制订部分与RFID应用有关的标准，还有一些相关的组织也开展了RFID标准化工作。值得注意的是，相关标准之间缺乏达成一致的基础，国际标准化组织正在积极推动RFID应用层面上的互联互通。中国在RFID技术与应用的标准化研究工作上已有一定基础，目前已经从多个方面开展了相关标准的研究制定工作。制定了集成电路卡模块技术规范、建设事业IC卡应用技术等应用标准，并且得到了广泛应用；在频率规划方面，已经做了大量的试验；在技术标准方面，依据ISO/IEC1
8、5693系列标准已经基本完成国家标准的起草工作，参照ISO/IEC 18000系列标准制定国家标准的工作已列入国家标准制订计划。此外，中国RFID标准体系框架的研究工作也已基本完成。2007年4月底，信产部发布了关于发布800900MHz频段射频识别(RFID)技术应用试行规定的通知，根据信产部800900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定(试行)的规定，中国800900MHz RFID技术的试用频率为840MHz845MHz和920MHz925 MHz，发射功率为2W。 （3）RFID技术现状 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，但是由于技术和成本原因，
9、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、多目标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，被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域，涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程。在过去十年间，共产生数千项关于RFID技术的专利，主要集中在美国、欧洲、日本等国家和地区。按照能量供给方式的不同，RFID标签分为有源标签、无源
10、标签和半有源标签三种；按照工作频率的不同，RFID标签分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波频段（MW）的标签。目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主；UHF标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别和低成本的优势，有望在未来五年内成为主流；MW标签在部分国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术，并且成功地实现了产业化，同时UHF芯片也已经完成开发。目前RFID标签天线制造以蚀刻/冲压天线为主，其材料一般为铝或者铜，随着新型导电油墨的开发，印刷天线的优势越来越突出。RFID标签封装以低温倒装键合工艺为主，也出现了流体自装配、振动装配等新的标签封装工艺。中国低成本、高
11、可靠性的标签制造装备和封装工艺正在研发中。RFID读写器产品类型较多，部分先进产品可以实现多协议兼容。中国已经推出了系列RFID读写器产品，小功率读写模块已达到国外同类水平，大功率读写模块和读写器片上系统（SoC）尚处于研发阶段。在应用系统集成和数据管理平台等方面，某些国际组织提出基于RFID的应用体系架构，各大软件厂商也在其产品中提供了支持RFID的服务及解决方案，相关的测试和应用推广工作正在进行中。中国在RFID应用架构、公共服务体系、中间件、系统集成以及信息融合和测试工作等方面取得了初步成果，建立国家RFID测试中心已经被列入科技发展规划。中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证
12、和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。近年来，RFID技术已经在社会众多领域开始应用，对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了重要影响。根据预测，RFID标签技术将在未来25年逐渐开始大规模应用，到2008年RFID标签仅在全球供应链领域的市场需求将达到40亿美元。在未来的几年中，RFID技术将继续保持高速发展的势头。电子标签、读写器、系统集成软件、公共服务体系、标准化等方面都将取得新的进展。随着关键技术的不断进步，RFID产品的种类将越来越丰富，应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。RFID芯片设计与制造技术的发
13、展趋势是芯片功耗更低，作用距离更远，读写速度与可靠性更高，成本不断降低。芯片技术将与应用系统整体解决方案紧密结合。RFID标签封装技术将和印刷、造纸、包装等技术结合，导电油墨印制的低成本标签天线、低成本封装技术将促进RFID标签的大规模生产，并成为未来一段时间内决定产业发展速度的关键因素之一。RFID读写器设计与制造的发展趋势是读写器将向多功能、多接口、多制式，并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展。同时，多读写器协调与组网技术将成为未来发展方向之一。RFID技术与条码、生物识别等自动识别技术，以及与互联网、通信、传感网络等信息技术融合，构筑一个无所不在的网络环境。海量RFID信息处理、传
14、输和安全对RFID的系统集成和应用技术提出了新的挑战。RFID系统集成软件将向嵌入式、智能化、可重组方向发展（4）中国的RFID产业现状 中国的RFID产业在近几年呈现了良好的发展势头，下图是近几年我国RFID市场应用规模：图1：0409年中国RFID市场规模 在RFID产业中，经过6、7年的发展，已经形成了完整的产业链，包括上游的芯片、标签生产商，中游的产品开发商和下游的系统集成商。从地区上看，呈现了上海和深圳遥相呼应且快速发展的态势，还有北京地区的企业依赖区位优势，快速发展。上海地区以前端(芯片)为龙头，而深圳企业则以中后端(封装)和应用为先导，两地互为补充。 实际上，在RFID产业链中，
15、系统方案提供商以及系统集成商是承接RFID产品/设备与应用的桥梁。从国外RFID产业的发展轨迹上看，有着如此多的著名大公司的印记。 微软，IBM，易腾迈，讯宝，斑马，BEA都是RFID系统方案提供商。微软将以其RFID服务平台为各种符合标准的RFID设备提供设备适配接口，并协助开发商务解决方案。该平台将通过编码器和解码器插件实现对业界标准的支持，并确保全球范围内B2B数据交换所带来的全部利益；易腾迈正在打造麦德龙的未来商店；斑马承建了香港机场的行李信息管理系统；IBM构建了灵活的中远集装箱EDI平台等等。图2：微软的RFID服务平台 应该说，相对于RFID芯片和标签来说，中国在RFID系统方案提供和读写机具研发方面处于领先地位。已经基本形成了完备的读写机具产业链，也催生了一批专门从事RFID产业的成功企业。比如深圳远望谷信息技术有限公司、上海华虹、维深集团、北京实华开公司等，涵盖了产业链各环节，构成产业链中的核心企业。这些企业或者在政府或行业的支持、资助下，研究高端核心技术和产品，并形成行业领导者；或者长期从事应用技术研究和产品研发，具备比较全面的产品线；或者深入到行业中，长期为行业应用服务，提供解决方案和实用化系统，成为市场的核心企业。3.2 电力行业
