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国内RFID应用及产业研究(1)程力学毕业论文(2)

2013-08-25 01:02 3. 国内rfid产业研究

随着rfid技术的广泛应用,特别是非接触公交卡、校园卡等项目在各地的推广,培养了一批芯片、封装、读写终端和系统集成厂商。这些国内厂商已经掌握了成熟的技术,初步形成了国内的rfid产业链。
rfid产业链主要由以下几个部分组成:标准制定、芯片设计、标签封装(含天线设计)、识别系统设计与生产、系统集成与管理软件开发。下面从这几个方面介绍国内外rfid产业链的现状。

(1)标准制定
由于13.56mhz rfid技术发展较早,相关标准也较为成熟,主要的国际标准有iso/iec 14443和iso/iec 15693两种,国内13.56mhz rfid的标准也主要源自于这两个国际标准。



在上文介绍的典型应用中,中国第二代居民身份证基于iso/iec 14443-b标准;各地公交卡、校园卡主要基于iso/iec14443-a标准。基于iso/iec 15693标准在国内的应用相对较少,典型的应用有教育部学生购票优惠卡。
相对13.56mhz rfid国际标准的成熟与广泛应用,uhf、微波频段rfid还没有明确统一的国际标准。但在近年,rfid技术领先的国家和地区明显的加大了在标准制订上的投入,都在积极的制订各自的标准。
目前,国外主要有三个主要标准正在制定中:iso/iec 18000标准、美国epc global的标准和日本泛在中心(ubiquitous id)的标准。这些标准(组织)都在积极进入中国,在国内设立代理机构,网罗各自的企业利益群体,都希望能够影响到国内uhf频段的rfid标准的制订,为日后在广大的中国市场的竞争中,赢得标准上的先机。
在国内,有关政府部门已经充分认识到rfid产业的重要性,并且对于产业标准的制定也越来越重视。在2004年初,国家标准化管理委员会式成立了中国电子标签国家标准工作组,其目的就是建立中国自己的rfid标准,推动中国自己的rfid产业。然而,国家标准的制定过程一波三折,2004年底,由于种种原因,电子标签国家标准工作组被暂停。

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但电子标签国家标准的制定并未就此停住脚步。虽然关于国家标准依然存在着多种不同的声音,但兼容国际标准,支持自主知识产权,保护中国利益的主张得到了广泛的共识。目前信息产业部、科委、国标委等十四部委已完成编写《中国rfid白皮书》,以支持我国自主知识产权的rfid编码体系——npc系统的建立。目前新的rfid国家标准起草组已经成立,并由信息产业部产品司司长任该起草组的组长并已展开相应的标准起草工作。新标准将在具有自主知识产权的前提下,谋求与国际标准相互兼容。据悉,中国自主rfid规范有望于2007年正式出台。

(2)芯片设计
虽然在rfid芯片设计上,国内芯片公司的起步较晚,但随着国内芯片设计业在最近10年中的长足发展,缩小了与国际芯片设计水平的差距,国内公司在rfid芯片设计上完全有机会赶上,甚至超过国外芯片公司的技术水平。
目前国内主要的rfid芯片厂商集中在北京上海两地,代表企业有:
北京:中电华大电子设计有限责任公司、大唐微电子、清华同方微电子有限公司
上海:复旦微电子股份有限公司、上海华虹集成电路有限公司、上海贝岭股份有限公司
目前,国内的芯片公司已经完全掌握了13.56mhz rfid芯片的设计技术,并能提供相应的读写机具芯片。在国内公交卡、校园卡等13.56mhz rfid市场上,复旦微电子、上海华虹等公司都推出了一系列成熟的rfid产品,并在和国外大公司的平等竞争中取得越来越多的市场份额。
在uhf和更高频段的rfid芯片设计上,国内各芯片厂商均高度关注,但策略不一。部分厂商处于观望阶段,部分厂家则已经进入或准备进入开发uhf频段的rfid芯片。复旦微电子已于2004年开发出支持epc class0标准的产品,2005年底将推出支持iso18000-6b标准的产品。

(3)标签封装(含天线设计)
在国内,由于rfid的应用最主要还是以卡片的形式出现(如中国第二代居民身份证、公交卡等),经过多年的发展,rfid卡片形式的封装技术已经非常成熟。

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卡片形式rfid的封装主要包括模块封装(芯片装配)、制卡(天线制作)和印刷三个主要环节,目前国内在各个环节上均拥有大量的加工厂商,代表企业有:
模块封装:上海长丰智能卡公司、上海伊诺尔信息技术有限公司、中电智能卡有限责任公司、山东山铝电子技术有限公司。
制卡:东信和平智能卡股份有限公司、北京中安特科技有限公司、深圳市明华澳汉科技股份有限公司、上海浦江智能卡系统有限公、上海鲁能中卡智能卡有限公司、黄石捷德万达金卡有限公司、天津环球磁卡股份有限公司、合隆科技(杭州)有限公司、深圳市华阳微电子有限公司、深圳毅能达智能卡制造有限公司、中山市达华智能科技有限公司。
印刷:上海凸版印刷有限公司、上海市印刷三厂、众多制卡厂。
目前,卡片形式封装在国内还是以传统的引线键合(wire bonding)模块封装和绕线制卡技术为主。但随着薄型卡片、自粘型电子标签等新封装形式的rfid应用需求的逐渐升温,倒装芯片(flip chip)、印刷天线等新封装技术得到了快速的发展,已经有部分的厂商能够提供相关的封装服务,新封装形式也进入了实际的应用,如:上海市轨道交通单程卡(波形卡片)、上海市烟花爆竹管理电子标签(自粘型电子标签)等。
随着新封装技术的发展,在rfid封装技术上也出现了新的加工环节,如倒装芯片凸点生成(bumping)、天线印刷等。代表的企业有:
凸点生成:江苏长电科技股份有限公司、合隆科技(杭州)有限公司、深圳市华阳微电子有限公司。
天线印刷:深圳市华阳微电子有限公司、黄石捷德万达金卡有限公司。
虽然在国内已经拥有成熟的卡片形式rfid的封装技术,新封装技术在今年也有了较快的发展,但是总体而言在先进的封装技术方面与国外的差距很大,还不具备低成本rfid产品的封装能力。而随着rfid技术的发展与应用,对封装提出了越来越多的挑战,如:芯片装配技术如何将越来越小的芯片可靠装配;如何大幅度的提高封装的速度以适应爆炸式的需求;如何进一步降低封装的成本等等。目前,国内许多有远见的封装厂正准备引进国外的生产技术,以在未来的rfid封装上的竞争中占得先机。

(4)识别系统设计与生产
目前国内在13.56mhz rfid的识别系统(读卡机具)设计与生产方面技术成熟,拥有大量的厂商与产品,有着较强的竞争力;而相比之下,在uhf频段上的厂商、产品不多,技术实力和国外厂商差距较大。代表的企业有:
13.56mhz rfid识别系统:深圳市明华澳汉科技股份有限公司、天津环球磁卡股份有限公司、上海邮通实业发展有限公司、上海华虹计通智能卡系统有限公司、上海良标智能终端股份有限公司、北京聚利科技有限公司、珠海亿达科技电子工业有限公司、上海强生科技发展公司、哈尔滨新中新电子股份有限公司、广东三九智慧电子有限公司……
uhf rfid识别系统:深圳市远望谷信息技术股份有限公司

(5)系统集成与系统软件开发
与识别系统设计与生产相同,13.56mhz与uhf频段rfid的系统集成也呈现出较大的不均衡:13.56mhz rfid的系统集成技术成熟,厂商众多;uhf rfid系统集成厂商不多,技术实力与国外厂商有一定的差距。代表的企业有:
13.56mhz rfid系统集成:上海华腾软件系统、珠海亿达科技电子工业有限公司、上海华虹计通智能卡系统有限公司、哈尔滨新中新电子股份有限公司、北京北控软件有限公司……
uhf rfid系统集成:北京维深电子技术有限公司、哈尔滨威克科技股份有限公司
目前,国内的系统集成厂商具有一定的大型系统的集成能力,但使用的还主要是国外的软件产品。rfid系统软件处理和分析由rfid系统产生的大量数据,提供用户真正有用的信息,是关系到rfid能否顺利推广的关键环节,也是未来rfid产业价值链上最高的一段。和国外大型软件公司努力进行rfid系统软件开发相比,国内软件公司相对很少介入rfid系统软件开发,在这一点上,国内的能力与国外相差很大。




4、国内rfid产业的发展

在目前,无论从应用还是产业技术,国内13.56mhz rfid比uhf rfid都要成熟、壮大许多,uhf rfid还没有形成完整的产业链。
虽然国外uhf rfid也处于技术发展的初期,但是随着应用需求的不断明确,世界各国正积极的从标准制定、芯片设计、标签封装(含天线设计)、识别系统设计与生产、系统集成与管理软件开发等rfid产业链的各个方面,加大投入快速发展,准备迎接rfid产业的爆炸式发展。在这种形势下,如果中国不发展自己的rfid产业就会受制于人,就会在新一轮技术革命中落伍。而在目前国内rfid已有的一定技术和市场基础上,如果措施得当,是完全有机会赶上甚至领先于国外竞争对手的。
rfid技术的发展是建立在整个rfid产业链发展的基础上,rfid产业链的任何一个环节的落后都会影响整个产业发展。所以发展中国的rfid产业,不能局限在某个环节,而应该是发展整个中国的rfid产业链,应该是从标准到应用中各个环节的共同发展。
现在的当务之急是建立中国自己的rfid标准,从维护国家安全和利益的角度,中国必须有自己的标准和自己的产品,这不仅可以改变以往在标准上处处受制于人的被动局面,也有助于改变国内的市场应用和技术开发的混乱局面,形成合力,增强竞争力。从市场的角度来看,未来rfid的最大市场将在作为世界工厂和世界市场的中国。中国完全应该,也能够拥有自己的标准。
随着中国标准化工作的进展,中国将成为国际rfid标准的第四股力量。在借鉴而不拷贝国外标准的指导思想下,制定中国rfid产品统一的代码标准,并开始整个技术和应用上的系列标准的研究和制定,将为国内产业的发展赢得宝贵的时间。当然,在标准的制定中应避免闭门造车,应该在和国外各大标准竞争和合作中,努力做到全球化下的多赢。
在公平竞争的大前提下,可以从行业政策上支持和发展我们的产业。不妨在关系到国家安全和重大利益的行业或领域中,制定自有的强制标准和准入限制,或者规定优先使用中国国内的rfid产品。从制定产业政策的角度来扶植国内的产业力量,可以有效的促进产业链的各个环节发展壮大,尽快达到国际竞争力。 （转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）
在一般的领域完全是可以开放和鼓励竞争的,让所有的国外和国内厂商在平等的条件下开放竞争,通过市场竞争来优胜劣汰,尽快提高国内产业的竞争力和应用水平。
早期迹象显示,正在制定中的中国rfid规范将非常接近于国际标准,并不会成为强制执行规范,而且使用费用可能较国际标准更为便宜。
除标准制定外,还需要逐步开发和推进rfid的应用。在技术比较成熟,价格不敏感的行业中先进行rfid的应用,以点带面的推动rfid的发展。在rfid产品的价格下降和应用成熟后,再在生产、物流、零售等广大领域推广。在这个方面,政府和行业组织可以共同努力建立公共的rfid实验室和若干典型的应用示范案例等公共的平台,让各企业能够共享资源,从而有效的降低研发和应用的成本。

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