介紹

最近，在一次貿(mào)易展上展出時，幾位與會者在一周內(nèi)找到我，問我同樣的問題——“為什么我們應(yīng)該再次嘗試RFID？”第一次聽到這個問題時，我被“又一次”這個詞嚇了一跳。在與每位成員交談并講解他們使用RFID時遇到的問題后，我能夠?qū)@個問題提供一些解釋并提出合適的建議。會議結(jié)束后，我有時間評估與會者的對話，并深入探討他們對再次使用RFID解決業(yè)務(wù)需求的猶豫態(tài)度。

當(dāng)零售巨頭沃爾瑪于2003年開始測試和部署RFID時，一些擁有可用資金的全球公司都急于跟進(jìn)。雖然這帶來了對UHF RFID需求的顯著增長，但對該技術(shù)來說時機稍顯過早，RFID未能滿足部分公司的預(yù)期。為什么沃爾瑪依然能在RFID上取得成功，而有些公司經(jīng)歷失敗，甚至在十年后仍猶豫是否再嘗試？

這個問題沒有放諸四海而皆準(zhǔn)的答案;相反，幾個因素綜合顯示，RFID很可能無法在十年前準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)地解決他們的問題。以下是我向與會者提出的一些問題以及我收到的平均回答。

了解事實

你上次嘗試RFID是什么時候？大多數(shù)人回答說，他們上一次嘗試RFID是在5到15年前。

描述一下你想解決的問題。答案各異，但大多數(shù)人回答說他們是在具體的項目層面上解決庫存或資產(chǎn)管理問題。

你解決了問題嗎？（無論是否配備RFID）大多數(shù)人回答說他們的問題從未解決。雖然做了一些小的改進(jìn)以稍微改進(jìn)流程，但整體庫存/資產(chǎn)管理和準(zhǔn)確性仍然是個已知問題。

RFID失敗的原因是什么？雖然成本是一個因素，但大多數(shù)人表示他們無法實現(xiàn)符合申請目標(biāo)的實際閱讀范圍或閱讀率。

你們是與技術(shù)專家合作，還是依賴自己動手的選擇、測試和部署方法？大多數(shù)人回答說他們依賴DIY測試方法，并將整個項目委托給內(nèi)部工程師。這些工程師先學(xué)習(xí)RFID的基礎(chǔ)知識，隨后獲得了硬件預(yù)算和項目時間安排。

你的測試流程是怎樣的？你用了多少個標(biāo)簽？大多數(shù)人回答說他們不知道測試過程，但只知道使用了少數(shù)標(biāo)簽，并在特定物品上進(jìn)行了測試。

請描述你的應(yīng)用環(huán)境。大多數(shù)人回答說他們身處典型的制造環(huán)境或倉儲倉庫。通常，該區(qū)域被描述為一個寬敞開放的環(huán)境，配有金屬機械設(shè)備、金屬貨架或貨架。

如果你的物品是金屬或液體填充物，你用了合適的標(biāo)簽嗎？大多數(shù)人對具體標(biāo)簽不確定，但表示他們相當(dāng)確定金屬安裝標(biāo)簽是按需使用的。

UHF RFID時間線：2010年與2020年

2003年至2006年間，許多公司與沃爾瑪一起測試了UHF RFID，導(dǎo)致需求激增。然而，一些公司在開始自身測試前，等待沃爾瑪?shù)慕Y(jié)果。最初的激增，隨后穩(wěn)步但陡峭地上升，導(dǎo)致大量公司在2005年至2015年間測試了UHF RFID。

Alien Technology的Terrel Pruett，市場營銷及全球讀卡銷售副總裁，分享了2005年UHF RFID的一些見解。

“我從事被動射頻識別已有18年，在Alien Technology工作了15年。起初，這項技術(shù)的引入相對于其功能來說還為時過早。簡單來說……效果并不理想。直到2005年，第一代RFID的讀取率仍達(dá)到60%。這不是作數(shù)字……這是一個實驗性數(shù)字。

但投資資金卻在流動，而最終用戶的失望感卻在加劇。這兩點都至關(guān)重要：

1. 客戶對這項技術(shù)越來越懷疑。這對RFID的普及產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。許多客戶此后多年都不考慮被動RFID。

2. 投資資本使RFID制造商能夠投資第二代，同時芯片和讀卡器技術(shù)也取得了巨大進(jìn)步，最終實現(xiàn)了95%-100%的讀取率，且時間是100%。

不幸的是，當(dāng)行業(yè)達(dá)到真正的運營能力時，早期的勢頭……以及隨之而來的宣傳……已經(jīng)消失了。許多客戶在2005年被凍結(jié)了好幾年。“——特雷爾·普魯特，Alien Technology。

為了成功展示UHF RFID的發(fā)展，我們將比較和對照過去十年該技術(shù)的發(fā)展。為了鋪墊，以下是2010年一些最大的技術(shù)進(jìn)步。

• 蘋果發(fā)布了第一款iPad和iPhone 4
• 三星發(fā)布了首款安卓平臺上的Galaxy S手機
• Windows Phone 7 的第一個版本發(fā)布了
• 主要的電話公司是黑莓和諾基亞
• “流媒體革命”剛剛開始，Netflix正試圖擴(kuò)展到加拿大
• Instagram首次亮相

RFID技術(shù)的進(jìn)展

1、整體技術(shù)

UHF RFID多年來不斷發(fā)展，成為2005年以來所聲稱的主張的更好代表。Confidex美國區(qū)智能工業(yè)執(zhí)行副總裁Joe Hoerl分享了他對技術(shù)為何被迫“成熟”并自我證明的見解，以及制造商在幕后所面臨的壓力。

“在過去十年里，制造商面臨著越來越大的市場壓力，要求提升產(chǎn)品可追溯性、提升安全性、降低成本，并實現(xiàn)準(zhǔn)時交付給客戶。近年來在線訂購的激增將這些市場壓力與對個性化產(chǎn)品的需求相結(jié)合。RAIN RFID已成為制造商現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流流程的首選技術(shù)，以跟上消費者期望。”——喬·霍爾，《Confidex》

讓我們看看UHF RFID作為一項技術(shù)在過去十年中的發(fā)展。

通用標(biāo)準(zhǔn)——2004年，首個UHF RFID標(biāo)準(zhǔn)被制定，多年來不斷補充和完善，2015年進(jìn)行了重大更新，推出了Gen2 v 2.0或G2V2。沒有包含技術(shù)規(guī)范和指南的標(biāo)準(zhǔn)，沒有兩家公司能協(xié)同使用RFID。

RAIN Alliance——2014年，RAIN Alliance成立，這是行業(yè)內(nèi)最大的進(jìn)步之一。該聯(lián)盟推動通用標(biāo)準(zhǔn)和普及，并幫助UHF射頻識別制造商和行業(yè)攜手實現(xiàn)全球普及的共同目標(biāo)。

新的“上”歐盟頻段——RAIN Alliance創(chuàng)建了一個新的上歐盟頻段，運行在915至921 MHz范圍內(nèi)。這對于需要在全球部署解決方案的公司來說意義重大。現(xiàn)在，相同的FCC標(biāo)簽和天線可以在北美、歐洲以及所有在902-928 MHz頻率范圍內(nèi)運營的國家使用。

傳感器技術(shù)——大約在2015年，像Smartrac這樣的公司能夠?qū)鞲衅骷夹g(shù)（如溫度和濕度感應(yīng)）整合進(jìn)來，為RFID帶來了前所未有的功能。

RFID與物聯(lián)網(wǎng)——RFID系統(tǒng)和標(biāo)簽是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）產(chǎn)品和設(shè)備的重要組成部分，整體上對該技術(shù)大有裨益。

“越來越多的RFID系統(tǒng)集成商和讀卡器制造商正在使RFID讀卡器能夠以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的形式呈現(xiàn)，抽象化低級命令和廠商專用的SDK[軟件開發(fā)套件]。

采用MQTT等標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議有助于更輕松、更快、更低成本地集成客戶現(xiàn)有的企業(yè)資源計劃（ERP）和倉庫管理系統(tǒng)（WMS）產(chǎn)品。”– 盧·帕克，戰(zhàn)略發(fā)展副總裁，發(fā)表于?智能標(biāo)簽解決方案（SLS）

閱讀距離和準(zhǔn)確度提升——由于標(biāo)簽靈敏度提升，以及讀取靈敏度、讀取率和發(fā)射功率的提升，讀取距離和讀取準(zhǔn)確率逐年提升。甚至可以達(dá)到前所未有的距離，比如中型鑲嵌可在60+英尺外讀取，而大多數(shù)系統(tǒng)的讀取準(zhǔn)確率通常超過99%，與2005年的60%相比有巨大差距。

2、RFID標(biāo)簽的進(jìn)展

更小的占地面積——UHF RFID標(biāo)簽比以往任何時候都更小、更薄、更輕。如今市面上有少數(shù)標(biāo)簽大小如一粒米。

靈敏度提升——芯片組比以往任何時候都更靈敏，這意味著它們可以從更遠(yuǎn)的距離和讀取角度供電，這是以前不可能的。例如，Impinj于2019年發(fā)布的Monza R6P芯片組，其讀取靈敏度為-22.1 dBm（2）。與2010年發(fā)布的Monza 4（讀靈敏度為-19.5 dBm）相比，R6P芯片組的靈敏度提升了2.6 dBm。

新的獨特標(biāo)簽選項——新的標(biāo)簽選項由以下方式創(chuàng)建：

新標(biāo)簽形態(tài)——新增標(biāo)簽形態(tài)，如旗幟標(biāo)簽、牛耳朵標(biāo)簽和防篡改標(biāo)簽。

“形制的重大進(jìn)步克服了環(huán)境和物理上的挑戰(zhàn)，從而給難題標(biāo)記。例如Smartrac提供的Dura產(chǎn)品線，該產(chǎn)品通過IP68認(rèn)證并符合ATEX標(biāo)準(zhǔn)。DogBone等領(lǐng)先設(shè)計被納入該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使得在高需求應(yīng)用中實現(xiàn)一流的性能，且具備比傳統(tǒng)硬標(biāo)簽更低成本的多功能性和堅固性。”洛倫·米勒，工業(yè)銷售經(jīng)理，?Smartrac，Avery Dennison 公司

新天線設(shè)計——像Avery Dennison聚乙烯標(biāo)簽和Alien Tread RFID嵌入式這樣的新天線設(shè)計，創(chuàng)造了電力到達(dá)標(biāo)簽IC（集成電路）的新途徑。

新型集成電路（IC）——配備更多內(nèi)存選項、改進(jìn)功能、新功能以及通過防止錯誤提升的精度的新集成電路。

針對液體填充物品優(yōu)化的標(biāo)簽——測試了新的天線設(shè)計和封裝，旨在創(chuàng)建能夠可靠讀取液體填充物品的標(biāo)簽，這在之前因UHF RFID與液體不兼容而無法實現(xiàn)。展示這一點的標(biāo)簽有Smartrac MIDAS FLAGTAG和Avery Dennison AD-810r6。

可打印金屬貼裝標(biāo)簽——Xerafy、Omni-ID和Confidex于2012年左右發(fā)布并不斷改進(jìn)，推出了可使用專用RFID打印機打印的金屬貼裝標(biāo)簽系列。這些標(biāo)簽的例子包括Xerafy鉑金金屬皮膚標(biāo)簽、Omni-ID IQ 400P和Confidex Silverline。

“作為可打印金屬上RAIN RFID標(biāo)簽的先驅(qū)和思想領(lǐng)袖，Confidex研發(fā)團(tuán)隊不斷突破物理界限，推動金屬上RAIN RFID性能的提升，同時降低客戶產(chǎn)品成本。這些進(jìn)步促成了RAIN RFID標(biāo)簽的實現(xiàn)，適用于小型汽車零件、零售化妝品、IT資產(chǎn)及許多此前被認(rèn)為過于困難的項目。“——喬·霍爾，智慧工業(yè)執(zhí)行副總裁——美國在Confidex的報道

更多附著和粘合劑選項——更強韌的嵌片粘劑，硬標(biāo)簽使用超高粘結(jié)（VHB）泡沫膠，以及新的嵌入選項，確保標(biāo)簽?zāi)芨L時間更高效地粘附物品。

成本降低——UHF RFID標(biāo)簽多年來在大量生產(chǎn)時已降低至每枚一次性鑲嵌物0.10美元以下。

3、RFID天線的進(jìn)展

專用天線——2010年僅有少數(shù)專用天線可用，如賽車定時墊天線和近場天線。如今，有大量專用天線，如行波天線、超薄桌面天線、門口天線和銷售點天線。

“SLS的一個關(guān)鍵區(qū)別在于將Newave Sensor Solutions的Wave天線集成到我們的smartPORTAL、smartTUNNEL和smartWAVE產(chǎn)品中。

十年前的一個挑戰(zhàn)是，不僅要在給定的讀取點讀取物品級別的標(biāo)簽資產(chǎn)，還要避免讀取超出指定讀取點的“散落”標(biāo)簽（例如碼頭門、輸送帶等）;Wave天線在提供強烈但受限的讀區(qū)方面展現(xiàn)出的驚人能力極大提升了我們的產(chǎn)品線，并促使我們與NSS簽署了Wave天線的獨家協(xié)議。

例如，我們smartTUNNEL產(chǎn)品中使用的Wave天線元件，使其能夠在運輸過程中讀取箱內(nèi)帶標(biāo)簽的物品，而非箱子前后帶標(biāo)簽的物品，而無需大量屏蔽，避免了增加產(chǎn)品和運輸成本以及安裝復(fù)雜度的防護(hù)。——盧·帕克，SLS戰(zhàn)略發(fā)展副總裁

更小的占地面積——天線比以往更輕小、更輕，且形狀和尺寸多樣。有些面板天線甚至只有0.11磅。

成本降低——RFID天線的成本從平均約250至300美元降至約150美元。現(xiàn)在有些天線價格低于100美元，這在2010年并不常見。

4、RFID讀卡器的進(jìn)展

閱讀靈敏度提升——除了標(biāo)簽，RFID讀卡器比以往任何時候都更靈敏。例如，Impinj的R700 RFID讀卡器相比前一代RFID讀卡器，讀取靈敏度提升至-92 dBm，而前一代通常最大讀敏度約為-84 dBm。

“RFID系統(tǒng)中讀取器和標(biāo)簽芯片組件的射頻靈敏度必須密切提升，因為和任何系統(tǒng)一樣，它的強度取決于最弱的部分。例如，為了有效利用標(biāo)簽芯片靈敏度提升1dB的優(yōu)勢，讀者靈敏度需要提升2dB。”?——盧·帕克，戰(zhàn)略發(fā)展副總裁，?SLS

讀取速率提升——幾年前，大多數(shù)企業(yè)級UHF射頻識別讀取器的平均讀取速率為每秒750個或更低。現(xiàn)在，大多數(shù)企業(yè)級UHF RFID讀卡器每秒可讀取1000至1200個標(biāo)簽。

發(fā)射功率提升——美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）規(guī)定，RFID系統(tǒng)發(fā)射的功率不得超過4瓦EIRP，即30分貝。然而，大約在2015年，讀卡器制造商找到了一種方法，在提高讀卡器發(fā)射功率的同時，保持這些指導(dǎo)方針，以提升讀距。許多制造商為讀取器增加了1.5 dB的發(fā)射功率，總發(fā)射功率達(dá)到31.5 dB，以補償RFID讀卡器與天線之間的電纜損耗。由于平均電纜損耗為-1.5 dB或更高，系統(tǒng)仍以30 dB或更低的頻率傳輸，遵守FCC規(guī)定。

處理能力——一些RFID讀卡器現(xiàn)在內(nèi)置了處理能力。

“能夠利用RFID讀卡器作為邊緣處理器，降低了成本并減少了特定網(wǎng)絡(luò)所需的帶寬;如今RFID讀卡器內(nèi)存和處理能力的提升，使這一目標(biāo)成為可能。例如，Impinj的R700固定讀卡器提供十年前典型固定讀卡機的十倍內(nèi)存和五倍的處理能力，并能以極快的切換速度控制多達(dá)32個天線端口。——盧·帕克，SLS戰(zhàn)略發(fā)展副總裁

不同價位的讀卡器選項——2010年大多數(shù)讀卡器價格在1200美元及以上，除非是非常簡單的桌面USB讀卡器，閱讀范圍較低。如今，RFID讀卡器起價低于500美元，價格根據(jù)用途不同而異。

更多類型可選——2020年，UHF RFID讀卡器可針對特定場景提供，如雪橇、讀卡模塊、可穿戴式RFID讀卡器和一體化的頂置式RFID讀卡器。

額外連接選項——此前RFID讀卡器連接選項較少，包括串行或以太網(wǎng)連接用于數(shù)據(jù)傳輸。現(xiàn)在，某些讀卡器支持Wi-Fi、蜂窩和藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù)。

與智能設(shè)備和應(yīng)用的集成——隨著藍(lán)牙連接的加入，一些閱讀器現(xiàn)在可以通過智能手機上的應(yīng)用程序作。

為什么你要再試一次RFID？

簡單的答案是，你很可能在技術(shù)尚未準(zhǔn)備好適應(yīng)你的環(huán)境或應(yīng)用之前就嘗試過。

許多公司仍然質(zhì)疑這項技術(shù)為何對沃爾瑪有效，而對其應(yīng)用卻無效。如果你仔細(xì)觀察沃爾瑪在UHF RFID上的時間線，很明顯RFID在2003年或2005年并未被廣泛采用，但在2010年和2012年開始取得更多成功。沃爾瑪與其他嘗試UHF RFID的全球公司的主要區(qū)別在于，沃爾瑪從未放棄，也從未對最初的測試和結(jié)果感到厭倦。相反，沃爾瑪在技術(shù)發(fā)展過程中持續(xù)使用，等待其發(fā)揮全部潛力。沃爾瑪也開始分階段部署，初期階段由供應(yīng)商在進(jìn)貨貨物上標(biāo)注有關(guān)發(fā)貨的信息數(shù)據(jù)。沃爾瑪最初沒有像一些全球公司那樣直接進(jìn)入庫存追蹤，而是將UHF RFID作為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

即使在2010年，UHF射頻識別技術(shù)也遠(yuǎn)沒有今天先進(jìn)。隨著全球標(biāo)準(zhǔn)更新、讀取距離更長、讀取率和準(zhǔn)確度提升、靈敏度提升，以及設(shè)備和標(biāo)簽選項數(shù)量的翻倍以上，2010年和2020年UHF RFID的差距天壤之別。不僅技術(shù)整體發(fā)展，RFID系統(tǒng)的每個組件也不斷進(jìn)步，使讀取率提升了每秒250+個標(biāo)簽，讀取準(zhǔn)確率提升了33%，讀取靈敏度提升了-8 dBm。

以下是RFID行業(yè)專業(yè)人士關(guān)于為什么你應(yīng)該重新考慮RFID的看法。

洛倫·米勒，?Smartrac工業(yè)銷售經(jīng)理，艾弗里·丹尼森公司旗下

“性能和可靠性。RFID生態(tài)系統(tǒng)的顯著改進(jìn)使RFID項目更加一致、可預(yù)測，整體成功率也隨UHF銷售的快速增長可見一斑。

奧本大學(xué)RFID實驗室通過基準(zhǔn)測試以及與Avery Dennison和Smartrac等有遠(yuǎn)見的公司合作，為特定標(biāo)簽應(yīng)用提供所需的透明度，同時認(rèn)證產(chǎn)品生產(chǎn)的可靠性和性能，符合ARC質(zhì)量計劃的要求。概念驗證中交付的承諾在企業(yè)部署中更容易實現(xiàn)，從而將重點從實施轉(zhuǎn)向獲取成果。

被動式UHF標(biāo)簽作為低成本物品級標(biāo)識符的獨特作用，加上物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用邊緣計算設(shè)備的普及，根本改變了企業(yè)的運營、創(chuàng)新和市場推向方式。擁抱這一數(shù)字化轉(zhuǎn)型的公司將在各自市場中占據(jù)領(lǐng)先地位。”

喬·霍爾，智慧工業(yè)執(zhí)行副總裁——美國，Confidex

“過去十年里，RAIN RFID系統(tǒng)發(fā)生了巨大變化，從非直視（NLOS）替代方案轉(zhuǎn)向條形碼，再到能夠?qū)崟r定位整個制造和供應(yīng)鏈過程中資產(chǎn)定位的完全功能系統(tǒng)。RAIN RFID集成電路（IC）的改進(jìn)提高了讀卡器和標(biāo)簽的靈敏度，從而提升了標(biāo)簽掃描速率、讀取距離以及在多種材料（包括金屬和液體）上的性能一致性。這些改進(jìn)加上頂置讀卡天線陣列的進(jìn)步，開啟了RAIN RFID作為低成本資產(chǎn)定位追蹤的新時代。實時資產(chǎn)定位帶來的情境價值為RAIN RFID系統(tǒng)開辟了新的應(yīng)用場景，并極大提升了此類系統(tǒng)的投資回報率（ROI）。”

Terry Pruett，Alien Technology市場營銷與全球讀者銷售副總裁

“在新冠疫情爆發(fā)前，制造和物流領(lǐng)域已被動RFID的趨勢已經(jīng)在強勁發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和流程，以及企業(yè)級的數(shù)據(jù)分析，都需要大量數(shù)據(jù)，并且持續(xù)高效地收集。主要目標(biāo)：最大化庫存準(zhǔn)確性和運營效率。被動RFID實際上是唯一能夠以合理成本實現(xiàn)這一點的數(shù)據(jù)收集平臺。因此，我們看到固定RFID系統(tǒng)在制造中心和分銷倉庫中呈現(xiàn)強勁增長趨勢。

新冠疫情后，對庫存準(zhǔn)確性的需求將因以下原因不斷增加：

1. 零售業(yè)務(wù)從門店向履約中心的加速轉(zhuǎn)變，受消費者行為變化和利潤率迅速縮小推動，將使庫存準(zhǔn)確性更加重要。

2. 對制造和物流整體效率的不斷提升，將提升數(shù)據(jù)分析在各個運營領(lǐng)域的影響力：工序、行業(yè)位置跟蹤、可退貨物品追蹤以及碼頭門進(jìn)出。

考慮到所有這些因素，現(xiàn)在顯然是被動RFID的時代，這是最高效地持續(xù)且無需人工干預(yù)地收集大量準(zhǔn)確追蹤數(shù)據(jù)的方法。”

如需了解更多關(guān)于UHF RFID的信息，并尋求專家意見，判斷貴公司是否該再次嘗試UHF RFID，還是首次嘗試，歡迎隨時聯(lián)系我們。

(1)Monza 4 數(shù)據(jù)表下載 – https://support.impinj.com/hc/en-us/articles/202756908-Monza-4-RFID-Tag-Chip-Datasheet

(2)Monza R6P 數(shù)據(jù)表 https://support.impinj.com/hc/en-us/articles/204793258-Monza-R6-P-Product-Brief-Datasheet