中国RFID之路挑战与机遇并存


中国RFID之路挑战与机遇并存  
 
作者:欧阳宇
    2006年6月,由国家15个部委共同编写的阐述我国RFID产业政策的《中国RFID技术政策白皮书》正式对外颁布。白皮书明确了中国发展RFID产业的总体思路是:企业为主,政府推动,构建产业联盟,形成掌握自主知识产权技术的RFID产业链;通过产业基地建设,发挥群体优势,打造具有国际竞争力的民族品牌;开展国际交流与合作,提高中国RFID产业的整体水平。

一、目前我国RFID应用的现状
    近年来,我国的RFID应用市场刚刚起步,尚处市场培育期。已初步开展了RFID相关技术的研发及产业化工作,并已经在部分领域包括:铁路车号识别、身份证和票证管理、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、图书馆管理、军事物资管理等多个领域开始应用。由于相对基础薄弱,缺乏核心技术,应用分散,目前除了二代身份证项目外尚不具备规模优势。在中国市场上,RFID在低频及高频段产品的应用已经相对成熟,应用方式多种多样。而超高频应用虽然具有更高的商业价值、更好的技术特性,但是由于标准、技术和价格等多方面原因使得应用非常少,并且几乎全部为小规模试点应用。根据权威的调查数据,2007年中国RFID标签出货量达到4.75亿枚。从总体上看,2007年中国RFID跨行业应用市场总体规模约为53.56亿元人民币,其中超高频RFID应用市场规模仅占RFID总体应用规模的10%左右,不到5亿元人民币。专家预测,未来3年内,中国RFID市场的年复合增长率(CAGR)约达31%;预计到2010年,将突破80亿元大关。据统算,中国RFID产业的总收益约占全球RFID市场总额的17%。从市场份额看,在身份识别领域的需求,占据了RFID中国市场总需求量的半壁江山,约48%左右。从国内RFID应用的行业领域来看,政府RFID应用、交通行业RFID应用、制造行业的部分环节RFID应用是近期的重要发展领域,而物流行业、制造业的供应链管理完善则是中期的重要发展领域。超高频RFID主要应用领域包括供应链(含铁路、制造业、交通运输与物流)、集装箱管理、资产管理、车辆管理、航空行李等。虽然商品流通将是RFID最有发展前景的增长点,但在五年之内中国零售行业无法实现对零售产品大规模的RFID应用。在应用高频RFID已经得到规模应用的公共交通、校园管理、物业/小区管理、军车车牌管理等领域,RFID都呈现出良好的发展势头。

二、RFID技术应用是国家金卡工程向纵深发展的一个阶段
    从智能卡到最近三年发展起来的RFID(电子标签)技术,都离不开国家金卡工程。迄今为止,中国的金卡工程已经形成了一个拥有2800家企业,10万人辛勤耕耘其中的“金卡大市场”。金卡工程从无到有,已经建立起从芯片设计到生产、模块与卡片制造、读写机具研制及应用软件开发、系统集成、整体解决方案提供和技术支持服务等完整的产业链。国家金卡工程协调领导小组办公室主任张琪张琪强调,中国的信息化建设必须植根于中国信息产业发展的坚实基础上。我们不能没有自己的标准,必须掌握核心技术和知识产权,不能永远跟着别人走!我们制定RFID标准既要考虑国际兼容、接轨和互联互通,又要以我为主,制定自己的标准。坚持标准先行,抓好电子标签应用试点是金卡工程“十一五”的工作重点之一。从2007年开始,金卡工程确定RFID应用试点行业(单位)的条件,先易后难,因地制宜地在有条件的地方和行业逐步启动;研究行业性、地方性及跨部门、跨区域的应用问题;支持产业联盟发展和产业基地建设,抓好核心技术产品研发及产业化;拟定应用支持政策,加强跨部门、跨地区的组织协调和指导服务。

三、中国RFID技术现状
    在中国,由于核心技术的缺失,造成进口的RFID设备和耗材价格居高不下。价格的昂贵,势必对RFID技术广泛应用形成制肘。要解决RFID的价格瓶颈,在我们拥有自主知识产权的设备生产出来之前,必须联合国际上各大软硬件制造商和集成商,解决标签和识读设备、封装设备的本地化生产问题。目前国内已有超过五家公司掌握着核心技术和具有自主知识产权的UHF频段读写设备的生产能力,而对于UHF段RFID标签,国内也已出现三家自主研发可批量生产的产品。
    RFID产业化的关键技术包括芯片设计与制造、天线设计与制造、电子标签封装技术与设备、RFID标签集成、读写器设计与制造技术等。
    芯片设计与制造——
    RFID芯片在RFID的产品链中占据着举足轻重的位置,其成本占到整个标签的三分之一左右。对于广泛用于各种智能卡的低频和高频频段的芯片而言,以复旦微电子、上海华虹、清华同方等为代表的中国集成电路厂商已经掌握并攻克了HF芯片的设计技术,打破了国外厂商的统治地位,并且成功地实现了产业化。我国清华同方、复旦微电子、上海坤锐和深圳中兴等公司都在致力于推出中国具有自主产权的UHF频段的RFID芯片。目前,上述厂家已成功开发出UHF频段的RFID芯片。据业内资深专家披露,我国还有几家企业已聘请国际顶尖的芯片设计专家,联合研制具有中国自主IP的 UHF段芯片和开发UHF段读写器模块,同时兼顾研发NFC技术和SIMpass技术所用芯片。预期到2008年下半年,中国将可以批量生产自主IP的UHF段芯片。
    天线设计与制造——
    目前,中国低成本、高可靠性的标签制造装备和封装工艺正在研发中,并开始把片上天线的研究纳入了议事日程。中国RFID企业要有针对性的研究标签天线匹配技术、针对不同应用对象的RFID标签天线结构优化技术、多标签天线优化分布技术,片上天线技术、读写器智能波束扫描天线阵技术等,开发具有自主知识产权的RFID标签天线设计仿真软件等。
    RFID标签封装技术与设备——
    中国企业在封装方面已经具有一定的优势。从传统的梁式引线,到芯片倒装工艺,中国企业已经全面掌握,封装良品率也在稳步提高。另外,中国企业已经开始封装设备的研发和制造。我国自主生产的倒贴片式封装设备将打破封装设备全部由进口设备垄断的历史。鉴于封装在标签成本中占据了三分之二的比重,故这些具有现实意义的举措。
    RFID标签集成——
    RFID产业链中,标签制造是其关键的一环。目前还没有看到中国企业在标签集成这方面有大的起色。中国急需研发芯片与天线及所附着的特殊材料介质三者之间的匹配技术,标签的一致性、抗干扰性和安全可靠性技术等。
    读写器设计——
    目前国产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。中国已经推出了从低频、高频到超高频、微波频段系列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。

    四、中国RFID应用的发展新趋势
近几年,RFID在全球商品流通、跟踪以及物流管理中的应用,发展很快,技术水平不断提高,日臻完善。这一发展态势也明显地推动了作为“全球制造中心”的中国对RFID的追求和发展;尤其是近一年来自手机RFID应用NFC技术的需求,将有力推动RFID在中国应用市场的迅速发展。
    1、RFID技术应用于手机带来的手机支付市场
    易观国际发布的《中国手机支付市场趋势预测2007-2009》研究表明,2009年中国手机支付市场规模将达到19.74亿元,从2006年到2009年的年均复合增长率为70.40%。此外,用户规模也将在2009年达到8250万人,从2006年到2009年的年均复合增长率为25.24%。能够实现手机现场支付的RFID技术(包括NFC技术和SIMpass技术等),预计从2008年开始,这些技术中的一部分将得到范围较大的商用。手机在添加RFID读取功能和支付功能之后,将会开发出范围更广、更多领域的应用。今后出门就不用浑身上下都是卡了,用一个手持终端既可以做为读取器,又具有支付功能,将大大方便百姓日常生活。
    2、芯片制造和软件业将是我国潜力最大的RFID市场
    对芯片设计及软件行业来说,最有影响力、市场潜力最大的无疑是RFID应用。它将为芯片设计商、标签/阅读器制造商、软件厂商,咨询服务等众多领域的企业带来巨大的商机。特别是在企业软件领域,RFID中间件和应用软件将是续ERP、CRM、J2EE之后的又一新的增长点。
    3、超高频市场RFID的应用
    在目前最为引人关注的超高频市场,由于我国不掌握核心专利技术、标准尚未完全统一、价格偏高等原因,中国在这些领域的应用规模除远望谷铁路项目外都属于小规模试用,其市场发展仅属于萌芽阶段而已。
    食品安全:从北京市政府有关部门获悉,今后,北京市养殖基地的畜禽产品将佩戴上耳标、脚标,并通过在屠宰和流通环节应用IC卡和“非接触式微型无线射频识别技术”等手段,实现对畜禽产品养殖、收购、屠宰、分割、运输、销售等信息的全程追溯。在北京易初莲花超市世纪金源店肉类专柜,已经可以看到我国首批基于无线射频识别技术(RFID)进行肉牛全程质量安全追溯管理的的放心牛肉——“福仁金卡牛肉”。这不仅会给公司带来可观的业务收入,同时也会大大提升公司金卡业务的品牌影响力与市场地位。
    交通方面:年内北京市高速路将全面实现ETC系统和MTC系统,即不停车收费和刷卡收费,它意味着收费站的通行将提速。国家交通运输部也计划在苏浙沪地区进行高速公路收费联网试点,实施“长三角”高速公路“一卡通”收费,且采用不停车收费方式,以提高高速公路通行能力。广东全省早几年已经在所有高速公路应用速通卡。
    军事应用方面:全国所有军车已在2006年底开始统一使用带有RFID技术的号牌。
    产业基地建设:在上海张江,2006年10月末,已正式成立国家射频识别产业化基地。2007年初,在沈阳东陵区南塔地区,一个自动识别技术成套装备高科技产业园落地生根,已入驻企业15家。同一年4月,广东省信息产业厅已批准佛山建立广东省射频识别(RFID)产业(佛山)基地。
    物流运输:作为全球领先的航运和物流业巨头,中远集团充分认识到RFID技术对COSCO发展的巨大助力,从中远的客户航运、物流到其企业自身的IT系统建设将全面应用RFID技术进行业务重塑以保证COSCO在全球航运和物流业的领先地位。
    门票和防伪:上海特奥会、北京奥运会、2010年上海世博会等大型活动将对RFID产生极大的市场需求。在奥运门票方面,亚仕同方将提供超过1000万张的RFID门票,上海世博会也将需要7500万张RFID门票。除了在电子门票、安全防伪等方面的应用之外,2008年北京奥运会的食品也将采用电子标签进行全程管理。可以预见,RFID在奥运会的应用将成为推重中国RFID市场规模应用的重要动力之一。随着知识产权、成本和标准等难题的解决,在内外兼修之下,我国的RFID产业有望在未来两到三年迎来快速发展的机遇。
    今后我国将鼓励企业在RFID领域投资、生产,支持企业采用RFID技术和产品,并通过政策、法规、经济、行政等多种形式和手段,对RFID制造、基地建设给予扶持和优惠
    国际著名的IDC公司曾预测到2010年,中国RFID跨行业应用总体市场规模将达到298.37亿元人民币,2005-2010年的复合年平均增长率高达82.4%。在经历了几年的发展之后,2008年在政策、标准、芯片、硬件、软件、应用等各个环节,都将有所发展与进步,我国RFID产业链正逐步壮大与成熟。
    我们通过国内现有应用案例分析发现当前国内RFID应用具有以下特点:第一,政府驱动的项目好于企业驱动的项目;第二,小规模闭环试点应用多;第三,使用RFID标签的物流设备和车辆多,商品单品应用少;第四,超高频应用还刚刚起步,有待进一步推动;第五,RFID的实际利用,主要应采用企业内的闭环式系统和企业间的开放式系统。
    对于国内市场来说,RFID未来几年仍将主要应用在以下几个领域:交通车辆管理、消防器材管理、煤炭安全管理、集装箱物流管理、邮包管理、城市公共设施管理、图书馆管理、医疗管理、牲畜养殖管理、农产品管理、食品安全管理、机场行李管理等很多领域。

五、我国RFID发展的策略
    如果说过去的十年中,由于信息技术和网络技术的发展构筑了网络经济的概念的话,那么,今后的十年将是RFID及传感器技术依附于网络的完善真正进入到广泛应用于经济、社会领域的实质性阶段,也就是说信息技术带动经济增长将会进入一个崭新的时期。
    中国RFID技术发展与产业化的道路还有很长的路要走,既不能过于乐观也不能徒生悲观。我们需要的是以科学的态度和敏锐的市场洞察力,以统筹兼顾关键技术突破、市场推广以及标准研究等关键环节。依据单元技术与系统集成并重、产业投入与市场培育并重、企业运作与政府推动并重、技术创新与标准制定并重、自主研发与国际合作并重的原则,实现中国RFID产业自主、健康、可持续发展。
    我国应该尽快建立和RFID技术有关的研究基地和人才梯队,筹集专用的资金,从事RFID尖端技术的研发,支持试点项目,并积极地参与国际标准的建立,逐步确立中国RFID标准的地位。进一步完善产业政策,积极引入新的融资渠道和模式,建设RFID产业基地,实现技术和产业的汇聚,促进RFID产业链的形成和发展。