介紹

最近，在一次貿易展上展出時，幾位與會者在一周內找到我，問我同樣的問題——“為什么我們應該再次嘗試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，我能夠對這個問題提供一些解釋并提出合適的建議。會議結束后，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解決業務需求的猶豫態度。

當零售巨頭沃爾瑪于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。雖然這帶來了對UHF RFID需求的顯著增長，但對該技術來說時機稍顯過早，RFID未能滿足部分公司的預期。為什么沃爾瑪依然能在RFID上取得成功，而有些公司經歷失敗，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的答案;相反，幾個因素綜合顯示，RFID很可能無法在十年前準確且經濟地解決他們的問題。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，但大多數人回答說他們是在具體的項目層面上解決庫存或資產管理問題。

你解決了問題嗎？（無論是否配備RFID）大多數人回答說他們的問題從未解決。雖然做了一些小的改進以稍微改進流程，但整體庫存/資產管理和準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，但大多數人表示他們無法實現符合申請目標的實際閱讀范圍或閱讀率。

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

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

請描述你的應用環境。大多數人回答說他們身處典型的制造環境或倉儲倉庫。通常，該區域被描述為一個寬敞開放的環境，配有金屬機械設備、金屬貨架或貨架。

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

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，導致需求激增。然而，一些公司在開始自身測試前，等待沃爾瑪的結果。最初的激增，隨后穩步但陡峭地上升，導致大量公司在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的讀取率仍達到60%。這不是作數字……這是一個實驗性數字。

但投資資金卻在流動，而最終用戶的失望感卻在加劇。這兩點都至關重要：

1. 客戶對這項技術越來越懷疑。這對RFID的普及產生了深遠的負面影響。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也取得了巨大進步，最終實現了95%-100%的讀取率，且時間是100%。

不幸的是，當行業達到真正的運營能力時，早期的勢頭……以及隨之而來的宣傳……已經消失了。許多客戶在2005年被凍結了好幾年?！啊?strong>特雷爾·普魯特，Alien Technology。

為了成功展示UHF RFID的發展，我們將比較和對照過去十年該技術的發展。為了鋪墊，以下是2010年一些最大的技術進步。

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

RFID技術的進展

1、整體技術

UHF RFID多年來不斷發展，成為2005年以來所聲稱的主張的更好代表。Confidex美國區智能工業執行副總裁Joe Hoerl分享了他對技術為何被迫“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，要求提升產品可追溯性、提升安全性、降低成本，并實現準時交付給客戶。近年來在線訂購的激增將這些市場壓力與對個性化產品的需求相結合。RAIN RFID已成為制造商現代化生產和物流流程的首選技術，以跟上消費者期望。”——喬·霍爾，《Confidex》

讓我們看看UHF RFID作為一項技術在過去十年中的發展。

通用標準——2004年，首個UHF RFID標準被制定，多年來不斷補充和完善，2015年進行了重大更新，推出了Gen2 v 2.0或G2V2。沒有包含技術規范和指南的標準，沒有兩家公司能協同使用RFID。

RAIN Alliance——2014年，RAIN Alliance成立，這是行業內最大的進步之一。該聯盟推動通用標準和普及，并幫助UHF射頻識別制造商和行業攜手實現全球普及的共同目標。

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

傳感器技術——大約在2015年，像Smartrac這樣的公司能夠將傳感器技術（如溫度和濕度感應）整合進來，為RFID帶來了前所未有的功能。

RFID與物聯網——RFID系統和標簽是物聯網（IoT）產品和設備的重要組成部分，整體上對該技術大有裨益。

“越來越多的RFID系統集成商和讀卡器制造商正在使RFID讀卡器能夠以物聯網設備的形式呈現，抽象化低級命令和廠商專用的SDK[軟件開發套件]。

采用MQTT等標準物聯網協議有助于更輕松、更快、更低成本地集成客戶現有的企業資源計劃（ERP）和倉庫管理系統（WMS）產品。”– 盧·帕克，戰略發展副總裁，發表于?智能標簽解決方案（SLS）

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

2、RFID標簽的進展

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

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年發布的Monza R6P芯片組，其讀取靈敏度為-22.1 dBm（2）。與2010年發布的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。

新的獨特標簽選項——新的標簽選項由以下方式創建：

新標簽形態——新增標簽形態，如旗幟標簽、牛耳朵標簽和防篡改標簽。

“形制的重大進步克服了環境和物理上的挑戰，從而給難題標記。例如Smartrac提供的Dura產品線，該產品通過IP68認證并符合ATEX標準。DogBone等領先設計被納入該產品結構，使得在高需求應用中實現一流的性能，且具備比傳統硬標簽更低成本的多功能性和堅固性?！?strong>洛倫·米勒，工業銷售經理，?Smartrac，Avery Dennison 公司

新天線設計——像Avery Dennison聚乙烯標簽和Alien Tread RFID嵌入式這樣的新天線設計，創造了電力到達標簽IC（集成電路）的新途徑。

新型集成電路（IC）——配備更多內存選項、改進功能、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化的標簽——測試了新的天線設計和封裝，旨在創建能夠可靠讀取液體填充物品的標簽，這在之前因UHF RFID與液體不兼容而無法實現。展示這一點的標簽有Smartrac MIDAS FLAGTAG和Avery Dennison AD-810r6。

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

“作為可打印金屬上RAIN RFID標簽的先驅和思想領袖，Confidex研發團隊不斷突破物理界限，推動金屬上RAIN RFID性能的提升，同時降低客戶產品成本。這些進步促成了RAIN RFID標簽的實現，適用于小型汽車零件、零售化妝品、IT資產及許多此前被認為過于困難的項目。“——喬·霍爾，智慧工業執行副總裁——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，硬標簽使用超高粘結（VHB）泡沫膠，以及新的嵌入選項，確保標簽能更長時間更高效地粘附物品。

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

3、RFID天線的進展

專用天線——2010年僅有少數專用天線可用，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的一個關鍵區別在于將Newave Sensor Solutions的Wave天線集成到我們的smartPORTAL、smartTUNNEL和smartWAVE產品中。

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

例如，我們smartTUNNEL產品中使用的Wave天線元件，使其能夠在運輸過程中讀取箱內帶標簽的物品，而非箱子前后帶標簽的物品，而無需大量屏蔽，避免了增加產品和運輸成本以及安裝復雜度的防護?！R·帕克，SLS戰略發展副總裁

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讀卡器的進展

閱讀靈敏度提升——除了標簽，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系統中讀取器和標簽芯片組件的射頻靈敏度必須密切提升，因為和任何系統一樣，它的強度取決于最弱的部分。例如，為了有效利用標簽芯片靈敏度提升1dB的優勢，讀者靈敏度需要提升2dB?！?strong>?——盧·帕克，戰略發展副總裁，?SLS

讀取速率提升——幾年前，大多數企業級UHF射頻識別讀取器的平均讀取速率為每秒750個或更低?，F在，大多數企業級UHF RFID讀卡器每秒可讀取1000至1200個標簽。

發射功率提升——美國聯邦通信委員會（FCC）規定，RFID系統發射的功率不得超過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，在提高讀卡器發射功率的同時，保持這些指導方針，以提升讀距。許多制造商為讀取器增加了1.5 dB的發射功率，總發射功率達到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，系統仍以30 dB或更低的頻率傳輸，遵守FCC規定。

處理能力——一些RFID讀卡器現在內置了處理能力。

“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絡所需的帶寬;如今RFID讀卡器內存和處理能力的提升，使這一目標成為可能。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存和五倍的處理能力，并能以極快的切換速度控制多達32個天線端口?！R·帕克，SLS戰略發展副總裁

不同價位的讀卡器選項——2010年大多數讀卡器價格在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，包括串行或以太網連接用于數據傳輸?，F在，某些讀卡器支持Wi-Fi、蜂窩和藍牙傳輸數據。

與智能設備和應用的集成——隨著藍牙連接的加入，一些閱讀器現在可以通過智能手機上的應用程序作。

為什么你要再試一次RFID？

簡單的答案是，你很可能在技術尚未準備好適應你的環境或應用之前就嘗試過。

許多公司仍然質疑這項技術為何對沃爾瑪有效，而對其應用卻無效。如果你仔細觀察沃爾瑪在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別在于，沃爾瑪從未放棄，也從未對最初的測試和結果感到厭倦。相反，沃爾瑪在技術發展過程中持續使用，等待其發揮全部潛力。沃爾瑪也開始分階段部署，初期階段由供應商在進貨貨物上標注有關發貨的信息數據。沃爾瑪最初沒有像一些全球公司那樣直接進入庫存追蹤，而是將UHF RFID作為數據標準。

即使在2010年，UHF射頻識別技術也遠沒有今天先進。隨著全球標準更新、讀取距離更長、讀取率和準確度提升、靈敏度提升，以及設備和標簽選項數量的翻倍以上，2010年和2020年UHF RFID的差距天壤之別。不僅技術整體發展，RFID系統的每個組件也不斷進步，使讀取率提升了每秒250+個標簽，讀取準確率提升了33%，讀取靈敏度提升了-8 dBm。

以下是RFID行業專業人士關于為什么你應該重新考慮RFID的看法。

洛倫·米勒，?Smartrac工業銷售經理，艾弗里·丹尼森公司旗下

“性能和可靠性。RFID生態系統的顯著改進使RFID項目更加一致、可預測，整體成功率也隨UHF銷售的快速增長可見一斑。

奧本大學RFID實驗室通過基準測試以及與Avery Dennison和Smartrac等有遠見的公司合作，為特定標簽應用提供所需的透明度，同時認證產品生產的可靠性和性能，符合ARC質量計劃的要求。概念驗證中交付的承諾在企業部署中更容易實現，從而將重點從實施轉向獲取成果。

被動式UHF標簽作為低成本物品級標識符的獨特作用，加上物聯網應用邊緣計算設備的普及，根本改變了企業的運營、創新和市場推向方式。擁抱這一數字化轉型的公司將在各自市場中占據領先地位。”

喬·霍爾，智慧工業執行副總裁——美國，Confidex

“過去十年里，RAIN RFID系統發生了巨大變化，從非直視（NLOS）替代方案轉向條形碼，再到能夠實時定位整個制造和供應鏈過程中資產定位的完全功能系統。RAIN RFID集成電路（IC）的改進提高了讀卡器和標簽的靈敏度，從而提升了標簽掃描速率、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。這些改進加上頂置讀卡天線陣列的進步，開啟了RAIN RFID作為低成本資產定位追蹤的新時代。實時資產定位帶來的情境價值為RAIN RFID系統開辟了新的應用場景，并極大提升了此類系統的投資回報率（ROI）?！?/em>

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

“在新冠疫情爆發前，制造和物流領域已被動RFID的趨勢已經在強勁發展。物聯網的結構和流程，以及企業級的數據分析，都需要大量數據，并且持續高效地收集。主要目標：最大化庫存準確性和運營效率。被動RFID實際上是唯一能夠以合理成本實現這一點的數據收集平臺。因此，我們看到固定RFID系統在制造中心和分銷倉庫中呈現強勁增長趨勢。

新冠疫情后，對庫存準確性的需求將因以下原因不斷增加：

1. 零售業務從門店向履約中心的加速轉變，受消費者行為變化和利潤率迅速縮小推動，將使庫存準確性更加重要。

2. 對制造和物流整體效率的不斷提升，將提升數據分析在各個運營領域的影響力：工序、行業位置跟蹤、可退貨物品追蹤以及碼頭門進出。

考慮到所有這些因素，現在顯然是被動RFID的時代，這是最高效地持續且無需人工干預地收集大量準確追蹤數據的方法。”

如需了解更多關于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，歡迎隨時聯系我們。

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

(2)Monza R6P 數據表 https://support.impinj.com/hc/en-us/articles/204793258-Monza-R6-P-Product-Brief-Datasheet

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