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RFID和传感器:需要满足多层次需求
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作者:
繁花即一梦
时间:
2012-2-20 17:11
标题:
RFID和传感器:需要满足多层次需求
物联网作为一次新的产业浪潮已经成为全世界瞩目的焦点,据预计,到2013年,中国物联网市场规模将达到4896亿元,未来三年中国物联网市场增长率都将保持在30%以上。物联网的本质就是利用传感器、RFID等技术,通过互联网实现人与物、物与物之间的直接对话、信息传递、互相检测与监测等多项功能。RFID和传感器作为物联网产业的重要技术支撑,其技术的成熟度和产业的配套化将深刻影响物联网的进程。
RFID支撑产业从概念到应用
据诺达咨询研究表明,2010年RFID产业规模达87亿美元,而2012年则有望达到212亿美元,增长态势明显。目前RFID技术在物联网应用的领域非常广泛,包括物流和供应链管理、电子病历、邮件追踪、ETC电子自动收费系统、门禁控制、电子客票等。随着中国物联网进程的推进,RFID技术将逐渐扩大到更加广泛的领域,RFID的成本也会随着应用的推广和市场的扩大而逐步降低。
西安优势物联网科技有限公司矿山能源事业部经理徐建介绍,物联网与具体行业的结合,对RFID提出了功耗、距离、可靠性、环境适应性以及在其系统之上构建行业应用平台等全方位、多层次的要求,RFID的性能及客户需求的满足,能够不断带动物联网技术向更深、更多元的层次发展,提升产业链丰富性。
而RFID在物联网中主要分为无源和有源RFID,目前无源RFID应用集中在近距离、对成本敏感的领域,
有源rfid
应用于远距离、多层次功能需求以及无可替代产品的特殊领域。国内在
无源rfid
射频芯片做得比较好,在有源低功耗RFID射频芯片方面,除西安优势微电子发布的“唐芯”系列之外,尚无可用的国产自主芯片问世,市场上主要是TI等国际厂商的产品。
此外,RFID在物联网中应用仍面临诸多问题,如核心技术有待突破、标准规范有待制定、信息安全有待解决、统一协议有待制定、IP地址有待扩充等。同时,RFID标签太贵,也是影响物联网推广的因素。徐建告诉《中国电子报》记者:“解决方法是从芯片物理层寻求比较稳定可靠的根本解决方案。”
而在重要的标准方面,我国也在加速推进。“目前,我国军用/民用射频识别标准已经起草并于不远的将来发布,传感网等国家标准已按标准体系需要逐步在推进,与之相关的实时定位系统RTLS等系统相关标准也有望出台。”徐建介绍说。
重点发展MEMS等技术
作为信息采集的唯一功能器件,传感器在物联网发展过程中,发挥着无可替代的重要作用。反之,物联网的发展也为传感器产业发展提供了充分的市场应用需求和技术创新与发展空间,开辟了传感器技术发展的新纪元。
目前,国内已有智能电网、智能交通、环境监测、公共安全、智能家居、智能医等四百多个示范工程项目正式列入物联网目录,这些系统中均大量使用了各种类型的敏感元件与传感器产品。
由于物联网系统不仅庞大和多样化,而且被测物体的环境与条件极为复杂,会受到各种干扰和供电等限制与影响,部分环境下对于传感器的功耗、精度、可靠性等指标要求较为严格。工业和信息化部电子元器件行业发展研究中心副总工程师郭源生对《中国电子报》记者介绍说:“为了适应当前和今后物联网相关产业发展的需要,敏感元件与传感器产品呈现出以下明确的发展趋势:一是微型化,包括微米甚至纳米级别的微型器件,同时这将带来功耗的降低;二是集成化,即传感器与IC的集成制造技术以及多参量传感器的集成制造技术;三是智能化,即在集成化基础上更进一步发展,使得信号检测具有一定的智能;四是网络化,可以构成不同层级和功能的传感器网络。”
从产品技术应用角度看,未来传感器将重点发展MEMS工艺技术、无线传感器网络技术和微能量采集与获取技术,用于满足物联网相关产业的各类传感器产品需要。
我国仍处起步阶段
在作为物联网关键支撑的RFID和传感器方面,我国发展水平也是喜忧参半。
在RFID方面,我国在高频、低频、超高频、微波产业链的成熟度各不相同。在低频高频已非常成熟,拥有从芯片设计、制造、封装到读写机具生产、应用软件开发的全部技术支撑。在超高频领域,已完成芯片开发,但国外企业仍占据主导地位,我国还存在许多技术空白点,需进一步研发。在微波RFID领域,还处于研发阶段,成熟和批量化产品少,产业链不成熟。
目前,我国从事各类敏感元件与传感器的科研院所、企事业单位大约有1246家,使国内敏感元件与传感器有了一定的起步,呈现出一批产业规模、市场和经济效益初见成效的企业,但在产品品质、工艺水平、生产装备、企业规模、市场占有率和综合竞争能力等方面仍不能与国外同类企业实力抗衡,市场长期被国外高价产品和相关应用系统产品控制和垄断的局面至今仍然难于扭转和改变。郭源生谈及这些问题时提到,一是核心技术少,创新能力弱。二是产品设计、可靠性实验、规模生产工艺、装备等关键技术尚未真正突破。三是品种、规格、系列不全,技术指标不高。四是标准化体系不健全。
郭源生建议,应当从产品技术研发、行业标准制定,产业化能力提升着手解决当前国内传感器行业发展中的突出问题,尽快缩小与国外传感器产业发展的差距。首先在技术研发方面,加快自主研发和成果转化的同时,注重引进国外先进技术,通过兼并收购国外技术优势企业、缩短产品开发周期,针对国内短缺技术组织产学研等科研力量进行技术攻关。其次,加快组织建立标准化专家队伍,进行行业与产业的标准研究与制定,制定传感器标准化工作管理规程,统一归口管理传感器的标准化工作;积极参与国际标准化工作,尽快使得产品技术标准与国际接轨。最后,加速国内资源整合,加大资金支持与投入和相关政策扶持力度。培育行业龙头企业和知名品牌产品,努力形成一批技术创新能力强、市场竞争力强的传感器制造企业。积极开展传感器产业化关键工艺的稳定性、一致性、成品率控制研究,加快关键工艺装备研制与生产。同时,也要注重引进国外先进工艺设备,尽快建立国际产品加工基地,提高产品产业化水平和能力,提高国际竞争能力和影响力。
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