【正文】 1 射頻識別 (RFID)技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用研究項目 可行性研究報告 四川電力試驗研究院 20xx7 2 1. 研究目的 射頻識別（ Radio Frequency Identification， RFID）技術(shù)，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)（以下通稱 RFID 技術(shù)）。 RFID 標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。 RFID 技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息 共享。RFID 技術(shù)應(yīng)用于物流、制造、公共信息服務(wù)等行業(yè)，可大幅提高管理與運作效率，降低成本。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善和成熟， RFID 產(chǎn)業(yè)將成為一個新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，成為國民經(jīng)濟新的增長點。因此，研究 RFID 技術(shù)，發(fā)展 RFID 產(chǎn)業(yè)對提升社會信息化水平、促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量、增強公共安全與國防安全等方面產(chǎn)生深遠影響，具有戰(zhàn)略性的重大意義。 本報告研究在電力行業(yè)開展 RFID 研究與應(yīng)用的可行性問題。 2. 研究范圍 研究范圍包括： 1）國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策； 2）國家和行業(yè)技術(shù)標準、規(guī)范問題； 3） 電力行 業(yè)信息化背景下 RFID 技術(shù)應(yīng)用問題； 4）實用化系統(tǒng)技術(shù)方案。 3. 可行性研究 國際國內(nèi) RFID 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)政策 闡述 以下 四 個 方面的 問題 。 （ 1） 國家產(chǎn)業(yè)政策 20xx 年 6月 9 日 ，由科技部、國家發(fā)改委、商務(wù)部、信產(chǎn)部等 15 個部委 聯(lián)合發(fā)布了 《中國射頻識別 (RFID)技術(shù)政策白皮書》 ， 為 RFID 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展提供系統(tǒng)性指南。 白皮書 要求 ，中國將以應(yīng)用為引導(dǎo)，帶動具有自主 知識產(chǎn)權(quán) 的技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)，促進中國自主 RFID 產(chǎn)業(yè)鏈的形成，實現(xiàn) RFID 技術(shù)的全面發(fā)展和提升；建立以企業(yè)為主體的自主 創(chuàng)新 體系，突破 RFID 關(guān)鍵技術(shù)；參與國際標準化工作，提出并建立中國的 RFID 技術(shù)標準體系，重點是我國的編碼體系、數(shù)據(jù)管理與交換體系以及頻率配置等方 面；推動成立技術(shù)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)在國際合作和國際 競爭 大環(huán)境下技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。為此，白皮書明確 RFID 產(chǎn)業(yè)發(fā)展將分三階段進行： 第一階段為培育期 (20xx 年至 20xx 年 )：在產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù) 研發(fā) 、標準制定等方面取得突破，通過典型行業(yè)示范應(yīng)用，初步形成 RFID 產(chǎn)業(yè)鏈及良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。 3 第二階段為成長期 (20xx 年至 20xx 年 )：擴展 RFID 應(yīng)用領(lǐng)域，形成規(guī)模生產(chǎn)能力，建立公共服務(wù)體系，推動規(guī)模化市場形成，促進 RFID 產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。 第三階段為成熟期：整合產(chǎn)業(yè)鏈，適應(yīng)新一代技術(shù)的發(fā)展，輻射多個應(yīng)用領(lǐng)域，提高 RFID 應(yīng)用的效率和效益。 (t228) 白皮書提出了國家發(fā)展 RFID 產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)思想： 1） 制定符合中國實際的 RFID 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及相關(guān) 政策，將 RFID 產(chǎn)業(yè)納入國家重點發(fā)展領(lǐng)域；營造良好的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，鼓勵企業(yè)在 RFID 領(lǐng)域投資、生產(chǎn)，推動 RFID 產(chǎn)業(yè)基地的形成，支持行業(yè)應(yīng)用 RFID 技術(shù)。通過政策、法規(guī)、經(jīng)濟、行政等多種手段，對 RFID 制造、基地建設(shè)和應(yīng)用給予扶持。 2） 成立跨行業(yè)的 RFID 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調(diào)機構(gòu)，從國家層面推動 RFID 的發(fā)展。建立多部委聯(lián)合的協(xié)調(diào)機制，通過聯(lián)合行動等多種組織形式，推動 RFID 技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的結(jié)合和可持續(xù)發(fā)展。 3） 持續(xù)開展我國 RFID 發(fā)展戰(zhàn)略、標準體系框架及關(guān)鍵標準的研究。鼓勵我國大專院校、科研院所 及企業(yè)進行具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)，參與國內(nèi)、國際 RFID 技術(shù)標準和行業(yè)應(yīng)用標準的制定，盡快形成能夠支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用的標準體系。 4） 營造良好的投資環(huán)境，鼓勵企業(yè)在 RFID 領(lǐng)域投資、生產(chǎn)，推動建設(shè) RFID 產(chǎn)業(yè)基地，支持企業(yè)采用 RFID 技術(shù)和產(chǎn)品。通過政策、法規(guī)、經(jīng)濟、行政等多種形式和手段，對 RFID制造、基地建設(shè)和應(yīng)用給予必要的扶持和優(yōu)惠。 5） 支持建立開放式的技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)平臺，建立支撐 RFID 技術(shù)應(yīng)用的公共服務(wù)平臺，建立RFID 技術(shù)測試環(huán)境和認證管理機制及質(zhì)量保障體系。 6） 構(gòu)建 RFID 技術(shù)培訓(xùn) 體系，通過多種教育模式，培養(yǎng)各類專業(yè)人員，形成完善的專業(yè)人才培訓(xùn)機制。 7） 加強對 RFID 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宣傳和輿論引導(dǎo)，營造良好的社會氛圍。鼓勵開展 RFID國際技術(shù)交流活動，增強與國際企業(yè)間的合作。 （ 2） RFID 技術(shù) 標準 現(xiàn)狀 RFID 標準體系主要由空中接口規(guī)范、物理特性、讀寫器協(xié)議、編碼體系、測試規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范、數(shù)據(jù)管理、信息安全等標準組成。目前國際上制訂 RFID 標準的主要組織是國際標準化組織（ ISO/IEC）， ISO/IEC JTC1 負責(zé)制訂與 RFID 技術(shù)相關(guān)的國際標準， ISO 其他有關(guān)技術(shù)委員會也制訂部分 與 RFID 應(yīng)用有關(guān)的標準，還有一些相關(guān)的組織也開展了 RFID 標準化工作。值得注意的是，相關(guān)標準之間缺乏達成一致的基礎(chǔ)，國際標準化組織正在積極推動RFID 應(yīng)用層面上的互聯(lián)互通。 中國在 RFID 技術(shù)與應(yīng)用的標準化研究工作上已有一定基礎(chǔ)，目前已經(jīng)從多個方面開展了相關(guān)標準的研究制定工作。制定了《集成電路卡模塊技術(shù)規(guī)范》、《建設(shè)事業(yè) IC 卡應(yīng)用 4 技術(shù)》等應(yīng)用標準，并且得到了廣泛應(yīng)用；在頻率規(guī)劃方面，已經(jīng)做了大量的試驗；在技術(shù)標準方面，依據(jù) ISO/IEC15693 系列標準已經(jīng)基本完成國家標準的起草工作，參照 ISO/IEC 18000 系列標準制定國家標準的工作已列入國家標準制訂計劃。此外，中國 RFID 標準體系框架的研究工作也已基本完成。 20xx 年 4 月底，信產(chǎn)部發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布 800／ 900MHz 頻段射頻識別 (RFID)技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知》，根據(jù)信產(chǎn)部《 800／ 900MHz 頻段射頻識別 (RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定 (試行 )》的規(guī)定，中國 800／ 900MHz RFID 技術(shù)的試用頻率為 840MHz～ 845MHz 和 920MHz～ 925 MHz，發(fā)射功率為 2W。 （ 3） RFID 技術(shù)現(xiàn)狀 RFID 技術(shù)最早的應(yīng)用可追溯到第二 次世界大戰(zhàn)中飛機的敵我目標識別，但是由于技術(shù)和成本原因，一直沒有得到廣泛應(yīng)用。近年來，隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的發(fā)展， RFID 技術(shù)進入商業(yè)化應(yīng)用階段。由于具有高速移動物體識別、多目標識別和非接觸識別等特點， RFID 技術(shù)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，被認為是 21 世紀的最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。 RFID 技術(shù)涉及信息、制造、材料等諸多高技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋無線通信、芯片設(shè)計與制造、天線設(shè)計與制造、標簽封裝、系統(tǒng)集成、信息安全等技術(shù)。一些國家和國際跨國公司都在加速推動 RFID 技術(shù)的研發(fā)和 應(yīng)用進程。在過去十年間，共產(chǎn)生數(shù)千項關(guān)于 RFID 技術(shù)的專利，主要集中在美國、歐洲、日本等國家和地區(qū)。 按照能量供給方式的不同， RFID 標簽分為有源標簽、無源標簽和半有源標簽三種；按照工作頻率的不同， RFID 標簽分為低頻（ LF）、高頻（ HF）、超高頻（ UHF）和微波頻段（ MW）的標簽。目前國際上 RFID 應(yīng)用以 LF 和 HF 標簽產(chǎn)品為主； UHF 標簽開始規(guī)模生產(chǎn)，由于其具有可遠距離識別和低成本的優(yōu)勢，有望在未來五年內(nèi)成為主流； MW 標簽在部分國家已經(jīng)得到應(yīng)用。中國已掌握 HF 芯片的設(shè)計技術(shù)，并且成功地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化 ，同時 UHF 芯片也已經(jīng)完成開發(fā)。 目前 RFID 標簽天線制造以蝕刻 /沖壓天線為主，其材料一般為鋁或者銅，隨著新型導(dǎo)電油墨的開發(fā)，印刷天線的優(yōu)勢越來越突出。 RFID 標簽封裝以低溫倒裝鍵合工藝為主，也出現(xiàn)了流體自裝配、振動裝配等新的標簽封裝工藝。中國低成本、高可靠性的標簽制造裝備和封裝工藝正在研發(fā)中。 5 RFID 讀寫器產(chǎn)品類型較多，部分先進產(chǎn)品可以實現(xiàn)多協(xié)議兼容。中國已經(jīng)推出了系列 RFID 讀寫器產(chǎn)品，小功率讀寫模塊已達到國外同類水平，大功率讀寫模塊和讀寫器片上系統(tǒng)（ SoC）尚處于研發(fā)階段。 在應(yīng)用系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理平臺等方面，某些國際組織提出基于 RFID 的應(yīng)用體系架構(gòu)，各大軟件廠商也在其產(chǎn)品中提供了支持 RFID 的服務(wù)及解決方案，相關(guān)的測試和應(yīng)用推廣工作正在進行中。中國在 RFID 應(yīng)用架構(gòu)、公共服務(wù)體系、中間件、系統(tǒng)集成以及信息融合和測試工作等方面取得了初步成果，建立國家 RFID 測試中心已經(jīng)被列入科技發(fā)展規(guī)劃。 中國已經(jīng)將 RFID 技術(shù)應(yīng)用于鐵路車號識別、身份證和票證管理、動物標識、特種設(shè)備與危險品管理、公共交通以及生產(chǎn)過程管理等多個領(lǐng)域。 近年來， RFID 技術(shù)已經(jīng)在社會眾多領(lǐng)域開始應(yīng)用，對 改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益、加強公共安全以及提高社會信息化水平產(chǎn)生了重要影響。根據(jù)預(yù)測， RFID 標簽技術(shù)將在未來 2～ 5 年逐漸開始大規(guī)模應(yīng)用，到 20xx 年 RFID 標簽僅在全球供應(yīng)鏈領(lǐng)域的市場需求將達到 40 億美元。 在未來的幾年中， RFID 技術(shù)將繼續(xù)保持高速發(fā)展的勢頭。電子標簽、讀寫器、系統(tǒng)集成軟件、公共服務(wù)體系、標準化等方面都將取得新的進展。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷進步，RFID 產(chǎn)品的種類將越來越豐富，應(yīng)用和衍生的增值服務(wù)也將越來越廣泛。 RFID 芯片設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢是芯片功耗更低 ，作用距離更遠，讀寫速度與可靠性更高，成本不斷降低。芯片技術(shù)將與應(yīng)用系統(tǒng)整體解決方案緊密結(jié)合。 RFID 標簽封裝技術(shù)將和印刷、造紙、包裝等技術(shù)結(jié)合，導(dǎo)電油墨印制的低成本標簽天線、低成本封裝技術(shù)將促進 RFID 標簽的大規(guī)模生產(chǎn)，并成為未來一段時間內(nèi)決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素之一。 RFID 讀寫器設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢是讀寫器將向多功能、多接口、多制式，并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展。同時，多讀寫器協(xié)調(diào)與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來發(fā)展方向之一。 RFID 技術(shù)與條碼、生物識別等自動識別技術(shù) ，以及與互聯(lián)網(wǎng)、通信、傳感網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)融合，構(gòu)筑一個無所不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。海量 RFID 信息處理、傳輸和安全對 RFID的系統(tǒng)集成和應(yīng)用技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。 RFID 系統(tǒng)集成軟件將向嵌入式、智能化、可重組方向發(fā)展 （ 4） 中國的 RFID 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 6 中國的 RFID 產(chǎn)業(yè)在近幾年呈現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭， 下圖是近幾年我國 RFID 市場應(yīng)用規(guī)模： 圖 1： 04～ 09 年中國 RFID