最基本的rfid系统构成(RFID定义、分类及市场规模)

Posted 2023-05-29

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最基本的rfid系统构成(RFID定义、分类及市场规模)

RFID定义

什么是RFID？根据《GB∕T 29261.3-2012 信息技术自动识别和数据采集技术词汇第3部分：射频识别》中所定义：射频识别(Radio Frequency IDentification，RFID) 是在频谱的射频部分，利用电磁耦合或感应耦合，通过各种调制和编码方案，与射频标签交互通信唯一读取射频标签身份的技术。

射频识别(RFID)是一种技术，一种通过无线通信技术读取电子标签身份信息的技术。

RFID分类

通常，RFID可以按照使用频率、能量供给方式来对RFID标签进行分类。

按频率划分：

按照RFID系统工作频率对RFID进行分类，可分为低频、高频和超高频三大类。

低频(Low frequency，LF) - 120 - 150kHz，低频标签成本低
高频(High frequency，HF) -13.56 MHz，高频标签具有更高的传输速率和距离
超高频(Ultra high frequency,UHF) - 433 MHz、800/900MHz、2.45GHz、5.8GHz，超高频标签具有更高的传输速率

按能量供给方式划分：

按照RFID系统工作所需能量的供给方式进行分类，可分为无源、有源和半有源。

无源电子标签(passive RFID) - 没有内置电池，通过接受阅读器发射的能量转换为电源来工作。
有源电子标签(active RFID) - 内置电池，一般距离较远。
半无源标签(semi-passive RFID) - 内置电池仅供内部电路使用，不主动发射信号，与无源类似。

RFID应用系统组成

一般地，RFID系统由标签、读写器、通信链路和后端系统组成。

根据《GB/T 35290-2017 信息安全技术射频识别（RFID）系统通用安全技术要求》中所描述，射频识别（RFID）系统是由RFID标签、读写器、后端系统、标签和读写器之间的空中接口通信链路、读写器和后端系统之间的网络传输通信链路组成的自动识别系统。通常，读写器在一个区域内发射电磁场能量，RFID标签经过这个区域时感应到读写器的信号后进行相应的反馈，读写器接受RFID标签发送的信号，解码和校验数据的完整性等多个交互流程后，将信息传送给后端系统完成相应的处理工作。如下图所示：

RFID标签包含芯片和天线。RFID标签附着到任何物体上。RFID标签天线的主要任务是收集能量并传输唯一的标签ID。标签芯片可以包含与任何产品相关的数据，如制造商名字、型号等，与条形码相比，还可以存储更多的信息。

RFID读写器可以对RFID标签进行读写，并具有标签清点、改写及锁死标签芯片中数据等功能。

通信链路(communication link)是RFID系统中的两个节点之间的物理通道。包括读写器和标签之间的空中接口通信链路和读写器与后端系统之间的网络传输通信链路。

后端系统(back-end system)是由中间件、计算机终端、数据库、服务器等软硬件组成的系统。

RFID主要应用

航空公司和机场
图书，图书馆，档案
金融，安全和安全
护照、身份证、通行证
食品安全、动物农业和防伪
医疗保健和医疗，病人识别及电子病历
土地、海运物流，邮政
休闲、运动和旅游
制造业、工业和管理
军事
零售，消费品
运输和汽车
家畜或野生动物识别
物流管理
车辆管理
其他

市场规模

全球市场规模

根据IDTechEx市场报告的数据显示，2018年 RFID市场总计有110亿美元，预计到2022年市场规模将达到134亿美元，包括RFID标签、读写器和RFID标签、密钥卡及所有其他形式的软件/服务,包括有源和无源RFID。

在零售方面，服装标签上的应用超过其他应用的数量，2018年需求80亿个RFID标签。由于非接触式支付、运输和安全访问的推动发展，非接触式卡需求量达22亿张。动物标签2018年使用了5.4亿个标签。

IDTechEx预测，2018年将售出164亿个标签，而2017年售出了150亿个。其中大部分增长来自无源超高频RFID标签。

资料来源：IDTechEx

根据日本富士Kimera总研的数据显示：2015年实际出货约45亿个，2018年预测有72亿个。2015-2020年市场数量的年复合增长率为15.6%。随着制造业、医疗等行业的物品库存的管理，以及零售业的应用，RFID标签市场需求有望持续扩大。

资料来源：日本富士Kimera总研

中国市场规模

数据来源：中商产业研究院

根据中商产业研究院的《2017-2022年中国物联网行业市场前景及投资机会研究报告》显示，2017年中国RFID设备的市场规模预计达到450亿元，2018年预计中国RFID市场规模达560亿元。2010-2016年RFID设备的年复合增长率为32.5%。产业分布主要以华东、华南、华北地区为主。

结语

RFID作为一种无线识别技术更容易贴近于“物”，并可进行自动识别，相比于条码和二维码其成本也相对高，而随着技术和应用规模的扩大，RFID成本与条码和二维码的价差会越来越小。

RFID与传感器融合，不仅可以识别到物的ID信息，而且还可以采集到一些数据的信息，如温度、湿度等，满足了一些物联网对数据采集的需求。

无源RFID可以用非常少的能量进行无线数据的传输，这对于一些物联网的应用显得尤为重要，不再需要电池等能量供给的维护，产品应用可以终生免维护，这将会促进无源RFID传感器的应用发展。

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