RFID和NFC的發(fā)展瓶頸及解決之道從身份識別到供應鏈管理、資產(chǎn)管理、公交車/停車場/高速大路自動付費，始終到識別和追蹤食品，非接觸式射頻識別標簽(RFID)的應用范圍已延長至我們生活的方方面面，也制造出一個快速增長的市場。目前國內外的很多應用試驗已證明，RFID在增加供應鏈透亮?????度、節(jié)省時間和勞動力成本、提高工作效率等方面具有樂觀的作用。就中國市場而言，RFID的低頻和高頻應用已經(jīng)相對成熟，但是超高頻技術與國外相比還存在差距，無法實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。將來超高頻的應用熱點將主要集中在物流倉儲、高速大路自動收費、城市智能交通、生產(chǎn)制造等領域。

RFID的下一個應用熱點將是手機、PDA和汽車電子產(chǎn)品。不過，WJ通訊公司市場經(jīng)理PrashantUpreti認為：“假如要將射頻識別技術廣泛應用于消費電子產(chǎn)品或汽車電子產(chǎn)品，必需把讀寫器做成芯片組?！盬J通訊公司最近推出的其次代UHFRFID組件WJM3000，是在該公司RFID閱讀器芯片組WJC200的基礎上研制的。WJM3000的射頻輸出功率為1W(+30dBm)，可以在閱讀器稠密(DRM)的狀況下工作?！癢JM3000為價格昂貴的固定/便攜式閱讀器供應了一種低成本的解決方案，采納Gen2標簽時其典型的讀取距離為15-20英寸，支持高達240KHz的數(shù)據(jù)速度，內置智能功率管理功能。此外，緊湊的形狀使其成為將RFID功能集成到移動設備時的抱負方案?！盤rashantUpreti表示。

標準和頻段問題仍舊是RFID進展的主要瓶頸

從實際的商用狀況來看，RFID的進展狀況并不盡如人意。依據(jù)最近對幾家公司的訪問顯示，標準不統(tǒng)一和工作頻段不同仍是RFID技術推廣的瓶頸。深圳遠望谷信息技術股份有限公司市場總監(jiān)鐘書華表示，“標準不統(tǒng)一表現(xiàn)在HOST與讀寫器之間的接口標準不統(tǒng)一，各個讀寫器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的讀寫器與上端HOST的數(shù)據(jù)交換的協(xié)議和格式不一樣，造成讀寫器之間不能互換，不同的讀寫器不能同網(wǎng)工作。”雖然目前EPCGlobal組織已經(jīng)意識到這個問題，并且已經(jīng)出臺了讀寫器與HOST之間的數(shù)據(jù)交換標準。但是要推出滿意標準的讀寫器仍需等待一段時間。RFID的工作頻段也不同，尤其是歐洲的RFID標準增加了“先聽后發(fā)”的功能，因此在開發(fā)讀寫器時，要能夠同時兼容歐洲標準和北美標準有肯定的難度。此外，價格也是制約其進展的因素之一。立格射頻科技副總經(jīng)理徐展指出，目前RFID設備和標簽的價格都相對較高，不利于該技術的推廣。

另一方面，在RFID產(chǎn)品的研發(fā)中也存在著很多亟待解決的問題。以讀寫器的開發(fā)為例，一般來說我們盼望讀寫器讀取標簽的距離越遠越好，但某些現(xiàn)實應用環(huán)境的要求卻并非如此，例如在高速大路自動收費應用中，多條車道安裝有多臺讀寫器，讀寫器可能讀到相鄰車道上的車輛標簽而造成誤讀，因此要求讀寫器能實現(xiàn)在某一精確距離上讀取標簽，或依據(jù)實際需要用軟件調整讀寫器的讀取標簽距離；在密集讀寫器環(huán)境下，讀寫器還將產(chǎn)生相互干擾問題，例如在超市收銀臺等很多應用場合中，多臺讀寫器同時工作非常普遍，讀寫器發(fā)出的信號相對于標簽的信號要大許多，必定會沉沒標簽信號，如何解決此類問題對讀寫器的研發(fā)是一個很大的挑戰(zhàn)；最終還需考慮便攜式讀寫器的體積、讀寫距離、電池工作時間等因素的權衡選擇問題。

“RFID信號強度取決于標簽與閱讀器之間的距離以及信號在這個范圍內所受的干擾。要確保射頻識別閱讀器具有極高的靈敏度，其中的信號路徑必需采納噪音極低的元件。換言之，放大器的輸入噪音必需極低，模擬/數(shù)字轉換器的有效位數(shù)必需極高，而鎖相環(huán)路的抖動(即相位噪音)必需極低?！泵绹鴩野雽w南中國區(qū)業(yè)務總經(jīng)理何賢斌指出，“美國國家半導體因應這幾方面的要求，特殊為這類信號路徑供應一系列抱負的低噪音解決方案。以美國國家半導體的高速運算放大器為例來說，其輸入噪音低至0.92nV/√Hz，是目前性能最卓越的低噪音放大器?！?/p>

平安功能是NFC與RFID的重要差異

NFC(近距離通信)是由NXP半導體和索尼公司共同開發(fā)的新興技術，基于RFID技術和互連技術的融合。與RFID不同，NFC采納了雙向的識別和連接，它具有三種功能模式：卡模擬、讀寫器和點對點通信模式。NFC工作在13.56MHz頻段，其數(shù)據(jù)傳輸速率可為106、212或424kbps，取決于工作距離，最遠可為20厘米。在大多數(shù)應用中，實際工作距離不會超過10厘米。

NFC技術的消失將在很大程度上轉變人們使用某些電子設備的方式，甚至轉變信用卡、現(xiàn)金和鑰匙的使用方式，它可以應用在手機等便攜型設備上，實現(xiàn)平安的移動支付和交易、簡便的端到端通信、在移動中輕松接入信息等功能。據(jù)ACNielson調研公司2022年在上海進行的調查顯示，八成以上的消費者盼望將公交卡、銀行卡集成到手機，信任這一技術在將來將大有可為。

盡管都采納了射頻識別技術，NFC與RFID卻有著顯著的不同點，特殊是在平安功能和工作距離方面。由于NFC的部分應用(例如支付、門禁、防偽等)與平安親密相關，因此能否供應平安的解決方案至關重要。用于NFC的非接觸式智能卡技術基于先進的智能芯片，可平安地存儲財務或個人信息，通過識別功能授權合法用戶接入某些服務。非接觸式智能卡部署了平安的硬件和先進的加密技術，這些技術的讀取范圍只有10厘米左右。NXP半導體汽車和智能識別產(chǎn)品大中華區(qū)高級市場總監(jiān)張煥麟介紹，非接觸式設備包括智能卡平安微波掌握器，或類似的智能設備，以及內部存儲器，它的獨特功能包括平安地在卡片上存儲信息，進行管理，并確保用戶平安地訪問卡片上的信息，實現(xiàn)加密等其它簡單功能；當消失針對芯片或其平安功能的遠程黑客攻擊時，可實行防護措施；還可以通過射頻與非接觸式讀卡器智能互動。

立格射頻科技的徐展則認為，NFC與RFID技術所針對的行業(yè)不同，NFC針對的是消費類電子產(chǎn)品，而RFID針對的是全部行業(yè)，包括物流、交通等諸多行業(yè)。從某種意義上講NFC也是RFID的一種應用，是RFID技術的一種連續(xù)產(chǎn)品。

NFC技術與手機的結合將成為非接觸式支付領域快速進展的驅動力氣。估計在2022年，針對高、中、低端手機的NFC規(guī)范將出臺。NXP半導體張煥麟表示，“如何向業(yè)界和價值鏈上的廠商闡述NFC的概念、以及它如何為客戶、商家及發(fā)起者制造價值，將成為將來數(shù)月面臨的重大挑戰(zhàn)?！蹦壳癗XP半導體正與手機和消費電子設備制造商、運營商、金融機構及服務供應商合作，構建NFC生態(tài)系統(tǒng)。

NXP公司針對該市場推出的PN65K模塊將PN531NFC掌握器、收發(fā)器芯片和一個智能卡掌握器結合在一起，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為212或424kbps。該模塊供應SPI、I2C和UART串行接口以及一個8位并行接口。PN531掌握器中包括帶有一個8051嵌入式掌握器的NFC收發(fā)器，其中的8051掌握器用來實現(xiàn)包括平安特性在內的全部智能卡功能。在主動模式或被動模式下PN65K都可以作為發(fā)起設備(initiator)工作，在被動模式下，可以作為MIFARE或FeliCa智能卡的讀寫器。兩種工作模式均支持點對點功能。

RFID與NFC的將來進展機遇

在某種意義上，可以把NFC看成是RFID的升級，那么，將來這兩種技術將相互補充、共同進展，還是會在應用中呈現(xiàn)出對立競爭的局面呢？上海復旦微電子有限公司技術總監(jiān)李蔚認為，“RFID與NFC是相互促進的技術?！笔紫?，RFID應用的普及，需要無處不在的讀寫器。例如在物流及防偽市場，RFID是特別合適的技術解決方案，但因缺乏防偽驗證的環(huán)境而很難進展。NFC是可與手機親密結合的技術，NFC的普及將解決RFID讀寫器缺乏的難題，為RFID的進一步富強助力。同樣，RFID市場的存在和擴大，也給NFC技術的推廣普及供應了基礎環(huán)境?！肮烙媽鞱FC手機會取代部分高端RFID市場，分流公交、門禁和銀行(小額電子錢包)的部分客戶，但總體來說，該技術對RFID的促進作用更加巨大?！?/p>

單純從設計方面來看，NFC并沒有很大的難點，很簡單集成在便攜式設備中。“它的難點在于使用模式和系統(tǒng)建設。由于NFC應用可能涉及到政府部門、移動通信運營商、銀行、公共交通業(yè)主/運營商、系統(tǒng)集成商、芯片供應商等一系列相關部門及行業(yè)?！比绾尉S護即得利益集團，并制造更多的增值服務，是NFC進展需要思索的核心問題。復旦微電子推出的SMAP(智能移動應用平臺)平臺是綜合考慮RFID/NFC推廣問題后提出的漸進式解決方案。對于NFC的三種工作模式(卡模擬、點對點通訊、讀寫器)，復旦微電子的觀點是：RFID讀寫器模式權重是第一位，RFID讀取器和手機的結合將極大地帶動RFID應用的進展；卡模擬模式對于公交和小額消費特別重要；點對點模式重要性最低。因此，復旦微電子的SM