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解讀UHF頻段政策:用超高頻"規矩"畫RFID市場"方圓"

作者:RFID射頻快報 蘇冠群 盧菲菲
來源:來源網絡(侵權刪)
日期:2007-05-31 22:37:07
摘要:備受關注的超高頻RFID頻段正式劃定,在“黃金頻段”中為何劃分出來兩段頻帶?這種劃分是否對國內RFID企業意味著機會?帶著眾多問題,我們采訪了UHF RFID相關各方。
關鍵詞:UHF頻段標準
在信息產業部5月11日公布800/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術應用規定(試行)后,受到了國內外RFID業界的“強烈關注”:為什么要劃分出來兩段頻帶?800/900MHz頻段劃定的出發點分別是什么?對國內超高頻企業有什么意義?如何實現“滿足我國企業對800/900MHz頻段RFID技術研發和應用需求”和“與國際相關標準銜接”的發展目標?帶著眾多問題,RFID射頻快報記者專門訪問了我國UHF專家學者、及政府官員和行業企業的專業人士。 

政府:定立國家頻段“規矩”  企業:畫好UHF市場“方圓” 

人人都希望依法辦事,但如果沒有法規可依,工作還是要做的情況下,可以想象工作的難度也就增加了。RFID射頻快報在800/900MHz頻段出臺后不久,對國內超高頻生產制造企業進行了隨機采訪,幾乎全部的企業代表都選擇了“非常擁護”,沒有企業選擇“不贊同”。有規矩,才好畫方圓;于內于外,RFID超高頻頻段的出臺都是一件好事。業內人士認為,頻段的出臺對促進中國RFID產業的發展是很有利的,其積極作用也會逐漸體現出來。例如與該項法規直接相關的800/900MHz頻段RFID發射設備的無線電型號核準工作隨之啟動。 

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RFID射頻快報隨機統計各方對UHF頻段標準出臺后的意見(樣本量:100人) 

關于頻段制定依據方面,Auto-ID中國實驗室副主任王俊宇博士認為:“我國頻段的劃分是從實際出發的,是充分考慮了國內外客觀情況和自身技術條件等因素的結果。” 

據王俊宇博士介紹,我國和韓國、日本、東南亞、澳大利亞等同處于第三區,頻率資源比較緊張。在我國,851~960MHz的頻段都已經被現有的應用所占用,涉及的范圍包括集群通信、GSM、CDMA等,這決定了我國很難像美國(第二區)那樣開放出26M的頻寬給RFID使用。在我國,使用ISO18000規定范圍內的頻段(860~960MHz)必然要與其他應用復用這個頻段資源,前提是新的應用不對原有的應用造成太大影響。從歷史上看,EPC的空中接口協議定義的頻率是902~928MHz(美國的ISM波段),后來為了適用于歐洲的使用,UHF頻率變成了860~930MHz,再后來考慮到日本的使用,UHF頻率變成860~960MHz。 

王俊宇博士說,頻率是國家資源,各國在頻率分配上都會考慮到現有的應用。920~925MHz的頻段在我國屬于立體聲廣播傳輸的頻段,是否在全國范圍內都不會影響到原有的應用或者周邊的應用并且不會被上述應用所影響,暫時恐怕還難以下定論。840~845MHz這個頻段目前沒有被占用,影響其他應用的可能性要小一些。 

雙頻段劃分科學  可擴展空間充足  助力產業大發展 

就劃定的UHF雙頻段問題,中國自動識別技術協會射頻技術工作組副組長(深圳市遠望谷信息技術股份有限公司技術總監)武岳山先生認為,RFID頻率規劃是一項復雜的工作,是在技術論證、實驗測試及各方面綜合因素權衡之后推出的結果。從客觀方面來說,UHF頻段的無源RFID技術要滿足其遠距離、多標簽、多讀寫器應用環境等識別功能與環境下的需要,一般都會采用跳頻技術來回避干擾、改變應用環境條件下RFID讀寫器輸出輻射場的空間分布細節,以保證RFID系統的識讀性能。既然跳頻,就需要有一個頻率可跳的范圍。從技術分析的層面來說,可跳的頻帶越寬,對RFID應用的發展所提供的頻率資源空間也越大。 

武岳山老師認為,目前“法規”中規定的920~925MHz頻段與ISO/IEC 18000-6國際標準中規定的860~960MHz相符,而840~845MHz頻段則超出了上述標準的規定。考查ISO/IEC 18000-6標準中規定的860~960MHz的來歷,可以知道,最早的頻率范圍是依北美的規定劃為902~928MHz,其后分別考慮到了歐洲的規定擴展為860MHz~930MHz和日本的規定之后擴展到目前的860~960MHz。當然,前兩次的頻率擴展都是在ISO/IEC 18000-6標準成為正式國際標準的過程之中所發生的。2004年年中發布的ISO/IEC 18000-6標準在以后的標準修訂中將其頻率范圍再次擴展到包含840~845MHz的可能性依然存在,但可以預計會比前兩次的頻率擴展有更大的難度并需等待時機。 

據武岳山老師介紹,840-845MHz頻段是在國家早期規劃800/900MHz頻段時保留下來的一個未分配應用頻段,目前將該頻段納入RFID應用也是充分考慮了為RFID產業未來發展留有足夠的頻率擴展空間。 

江蘇瑞福智能科技有限公司研發總監鞠蘇明博士認為,因為中國是制造大國,市場是全球范圍的,國家制定的雙頻段UHF標準,800MHz貼近歐洲等地區標準、900MHz貼近美國等地區標準,這樣就可以兼容世界上絕大多數國家和地區的RFID標準,還有自己的特色。另外,這兩個頻段也是中國目前能找出的比較接近國際標準的頻段。 

某國際RFID技術公司工程師認為,840~845MHz不在ISO18000-6所規范的860~960MHz頻段范圍內,有可能留給未來的中國自主RFID標準使用。帶著這個問題,RFID射頻快報采訪了信產部一位人士,該人士認為,國家在800/900MHz的黃金頻段撥出10M帶寬供RFID技術使用,足以看出國家對國內RFID產業發展的重視程度,而840MHz這個頻段并非自用,而是開放的,對國內和國際企業都是機會均等的。 

國內超高頻產業領域  機會與挑戰并存 

新的UHF頻段標準頒布實施后,可以說,此前業界普遍認為的UHF市場發展一大問題已初步解決。在法定頻段下,我國RFID超高頻產業發展將面臨怎樣的機遇,又將遇到什么挑戰呢? 

RFID射頻快報記者隨后走訪了幾位國內超高頻生產制造企業的代表,談到頻段標準對整個行業的積極作用,幾位代表的觀點基本一致:UHF頻段標準的劃定對企業而言是個機遇,因為開放了頻率就意味著在標準的統一下有更多開環性和跨行業的應用。部分企業直言,以前,由于標準未定,還帶點觀望的態度。為了有效規避風險,超高頻產品的生產也一直是驗產階段,大多是閉環應用或通用型,而且不開放頻率;現在,標準就是“定心丸”,企業可以放心地批量生產適合于國內應用的超高頻RFID產品了。 

在開放的標準下,國外企業可以合法的進軍國內市場,從而帶來殘酷和激烈的技術、產品、人才與資本實力等多方面的競爭,這是國內行業企業在未來面臨的巨大挑戰之一。像近期,國外超高頻讀寫器單芯片新品(如R1000、SF7001等)就接連面市,這給全球超高頻市場發展帶來了新作用力。我國超高頻企業如何積極應對?新頻段標準能否支持未來物流應用的密集讀寫器模式,讀寫器相互干擾的問題能否有效解決? 

有關專家認為,當前的RFID技術已經實現了電子標簽的單芯片設計(不包括天線),讀寫器的單芯片設計也是一個發展方向。隨著單芯片技術的進步,超高頻RFID讀寫器的設計與實現更加簡化,其高集成化發展趨勢將進一步降低讀寫器的制造成本,對于推動RFID廣泛應用具有積極意義。中國的超高頻RFID企業應當積極關注國際市場的變化,提高自己的設計水平,應對國際同行的競爭。 

參加過ISO18000-6國際標準向國家標準轉換工作的武岳山老師介紹說:“從定義上說,ISO18000標準對多讀寫器和密集讀寫器分別給出了界定,多讀寫器環境指同時工作的讀寫器的數目與可用的信道數相比已達到了中等程度(例如,50個可用信道,10個讀寫器工作);密集讀寫器環境指同時主動工作的讀寫器的數目相對于可用的工作信道來說已經相當大的情況(例如,50個可用信道,50個讀寫器工作)。對此,王俊宇博士認為,密集讀寫器環境下,比較有效的防沖突方式是跳頻擴頻,新的頻段標準在840~845MHz和920~925MHz各有20個信道,應當可以滿足大多數物流應用的密集讀寫器模式的需求。” 


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圖:密集讀寫器工作模式 

目前,密集讀寫器模式面臨的最為刺手的問題就是多臺讀寫器工作時,相互之間的電磁波干擾。武岳山分析了目前的頻率規劃特點——可以說是在兼顧了現有應用的基礎之上盡最大可能來滿足密集讀寫器模式對頻率資源的需要;但從嚴格意義上分析能夠支持到什么程度,還與企業的產品設計和具體的應用環境情況密切相關。 

此外,在頻率規劃和知識產權的關系方面,武岳山、王俊宇、鞠蘇明三位專家普遍認為二者的關聯度不大,雖然采用新的頻段標準可能隨之出現一些新技術、新專利,但基本上可以定位成900MHz產品實現技術的平移或擴展,不會對知識產權產生顯著的直接影響。總的來說,掌握RFID超高頻產業發展主動權的最終決定因素是技術實力,而非頻率。其中,840~845MHz頻段的開發涉及到與原有的860~960MHz的技術兼容性的問題,但不太可能在人們普遍關注的空中接口層面出現840~845MHz頻段的知識產權與860~960MHz頻段的知識產權有明顯不同的局面。 

對于新劃分給RFID使用的840~845MHz頻段,在該頻段工作的RFID系統受到同類無線電應用的干擾會相對少一些。武岳山老師認為,由于920~925MHz頻段的RFID技術發展已做了大量的準備工作,因此,可以預期該頻段的RFID應用必然先行在國內得到普及;在一些特別需要的領域會采用840M頻段,并漸次得到展開應用。 

洋和尚要來把經念  土和尚飯碗咋保全? 

狼來了,怎么辦?是迎頭挑戰,還是畫地為牢?RFID射頻快報記者以“UHF頻段標準對國內超高頻生產制造企業將會產生什么樣的影響”為話題請教了幾位專家。 

王俊宇博士認為,任何事物都要一分為二全面的看待;從積極力方面看,UHF頻段標準批準后,超高頻RFID技術(產品)應用就取得了合法的地位,這有利于推動超高頻RFID的應用;應用的發展反過來可以促進國產UHF生產制造企業的進步與成長。從制約性方面看,國際超高頻RFID供應商的產品也將合法進入中國市場,競爭可能會更加激烈。 

此外,武岳山老師還著重強調了在RFID超高頻讀寫器成本將可能發生的變化。他認為,出于產品便捷性考慮,當然是標簽與讀寫器都能滿足840~845MHz和920~925MHz的雙頻段要求為好;對電子標簽這樣要求大體上是合適的,但對于讀寫器來說是不太合適的。任何一件產品都是具體的并且具有一定的適用性與適應范圍。對產品提出的要求越高,除了技術上的可實現性之外,產品實現的成本將會越大。實際中產品的規格設定通常要考慮到應用的需求、應用地的法規約束、設計成本、生產成本、應用成本與應用中的維護成本等因素綜合做出。 

有不少熱心讀者提出疑問,國內已有的915MHz的設備、標簽與天線產品是否就不符合國家標準了,下一步又將何去何從呢?對此,王俊宇博士給予了解答,國內已有的915MHz設備有些是根據現有的國際頻率規范,尤其是美國的頻率規范設計的,不符合新公布的頻率標準,按規定應當進行修改。超高頻RFID標簽(無源)的問題可能小一點,主要取決于標簽天線的帶寬,如果標簽天線的帶寬足夠的話,基本上不需要進行修改。 

目前,國內超高頻生產制造企業的915MHz讀寫器產品的設計范圍是參照北美的902~928MHz范圍進行的,很多都是“跳頻”的。因此,讀寫設備的適應能力就包括920~925MHz的頻段,只需將讀寫器的跳頻范圍縮減到920~925MHz范圍內即可符合當前“法規”對頻段的規定。 

中國RFID產業是民族的,也是世界的  

中國的RFID產業是民族的,還是世界的?或者說,中國的RFID產業是民族的,也是世界的?兼容和自主是否矛盾?不同的角度和立場看待問題往往會得出不同的結論;同樣的,對于我國超高頻頻段標準,國外與國內專家的態度也有著明顯差異。 

日前,RFID射頻快報曾發表VDC公司的一篇評論文章——“中國超高頻RFID頻段槌落音定,將帶給世界什么影響”。VDC分析師認為,隨著中國政府和企業在全球RFID技術與應用市場發揮日益顯著的作用,在中國UHF頻段正式批準后,中國RFID產業將對全球供應鏈、零售業、主要產品市場以及全球RFID市場產生巨大的影響。不過,國外一位行業專家還認為,僅是超高頻頻段標準的建立,其本身尚不具有重大意義——中國還將要決定將采取何種RFID標準,最終的標準選擇才會對像沃爾瑪等西方零售巨頭產生深遠影響。中國可能采取與EPC標簽共同使用的RFID標準,或者也可以開發自己的RFID標準。 

ISO RFID標準工作組主席、美國Q.E.D.系統公司總裁兼CEO Craig K.Harmon先生認為中國批準了兩個UHF頻段,對歐盟和美國的企業來說是利好消息。由于中國的920~925MHz頻段與美國所使用的902~928MHz頻段大部分交迭,故美國的RFID標簽可以被中國的讀寫器識讀。盡管中國的840~845MHz頻段低于歐洲頻段,不過,歐洲的RFID標簽在中國依然是可識別的。 

與國外企業的“欣喜”相反,國內行業企業更多的認為這是被動服從。國內某超高頻生產企業的一位部門負責人對此直言不諱,兩個頻段分別符合歐美標準,說明國家已經由以前的用不開放UHF頻率來阻礙國外標準進入國內市場,變成服從國際主流。中國是制造業基地,是出口大國;產品的標準和頻率都關系到與國外相兼容的問題,你不對應國外標準,產品就不容易出去。 

此外,RFID射頻快報記者還就“800M頻段不在ISO18000-6(B/C)范圍內,如何解決該頻段與EPC協議下的UHF產品不相兼容”的問題,請教了幾位專家。王俊宇博士認為,從技術上講,840~845MHz可以用EPC碼,920~925MHz也可以用EPC以外的編碼。當使用840~845MHz的讀寫器讀取860~960MHz的標簽,或者使用860~960MHz的讀寫器讀取840~845MHz的標簽時,可能會出現所謂的不兼容問題。這與標簽天線的帶寬有關,一般來說這種情況下,標簽的性能會有所下降,但下降幅度不大。由于實際應用情況比較復雜,應具體情況具體分析。武岳山老師分析說,800M頻段現在不在ISO/IEC 1800-6(B/C)中,但將來有可能在其中。產品的設計會根據其應用的目的地不同而有差異。在國內應用人們可能會考慮電子標簽的雙頻段問題或寬頻段覆蓋兩個頻段的問題,如果既在國內應用又在國外應用,則會考慮840~845Mhz頻段與920~925MHz頻段擇其一與國外相關靠近頻段的兼容性設計的問題。 

選擇自主還是兼容,就像武岳山老師說的,人們會隨著RFID實際應用的逐步推動做出各種嘗試與探討。 

寫在最后:國內企業如何做大做強國內超高頻市場? 

我國超高頻企業的核心競爭力是什么?每家企業的實際情況都各有不同,沒有什么統一的發展模式,需要針對自身實際找出能夠與國外企業一較高下的核心競爭力,并把這種力量最大發揮出來;產學研三川匯流,積聚起來的就是中國力量。RFID射頻快報認為,應對激烈競爭,中國超高頻企業應做善弈者,學會謀勢而不僅僅謀子。也就是說,國內超高頻企業應認清形勢,從中國RFID行業實際出發,積極占領未來發展的制高點,從全局作慎密規劃后行動,謀取最大利益和最優結果。  

圍繞如何提升企業競爭能力,如何推動國內RFID產業快速健康發展等熱點議題,RFID射頻快報已開辟“中國RFID超高頻產業進步與企業發展——大家言”論壇專題,希望廣大讀者“智者見智,仁者見仁”,踴躍發表自己的見解和建議。 

專家有話說 

要做大做強國內的RFID市場,我認為要更加貼近國內的應用,即如何用RFID來解決問題:不是做最好的產品,而是做用戶需要的產品。其實,不管是國內還是國際的RFID產品,能滿足應用需求并且成本盡可能低才是用戶所需要的產品。應用決定RFID的成敗,用戶決定RFID的市場。 

——Auto-ID中國實驗室副主任 王俊宇 

中國企業要做的事很多,各企業會有自已的選擇與目標,要看實際情況而論。 

——中國自動識別技術協會射頻技術工作組副組長 武岳山 

讀寫器單芯片是超高頻RFID技術發展的必然趨勢,如果我們不在讀寫器芯片和標簽芯片的研發上下功夫,以后必將受制于人;如果我們在RFID領域沒有自己的知識產權,同樣會受制于人。中國的企業只有與大學、研究所聯合起來,才能應對國際市場的變化,才能做大、做好和做強國內超高頻市場。 

——江蘇瑞福智能科技有限公司研發總監 鞠蘇明