RFID技术详解

文章摘要：降低标签的成本RFID标签的高成本已经成为这一技术大规模推广的一个最大的障碍。目前，最便宜的RFID标签大批量生产也要花费50美分。在Auto-ID中心，我们立志将每个标签的成本降至5美分，为达到这一目标已经设计出多个策略。简单即最佳在Auto-ID中心的计划下，一个96位或者64位电子产品码将是存储在RFID标签中的唯一信息。这是因为存储量小的芯片成本低。想象一下一个单个的硅电路门——微芯片的基本组成结构，成本大约千分之一美分。Auto-ID中心成员一年生产超过5000亿单位的产品，因此在标签上每增加一个电门就要多耗费他们超过500万美元的成本。缩小芯片降低被动和只读标签成本的一个关键就是所

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　　降低标签的成本

　　RFID标签的高成本已经成为这一技术大规模推广的一个最大的障碍。目前，最便宜的RFID标签大批量生产也要花费50美分。在Auto-ID中心，我们立志将每个标签的成本降至5美分，为达到这一目标已经设计出多个策略。

　　简单即最佳

　　在Auto-ID中心的计划下，一个96位或者64位电子产品码将是存储在RFID标签中的唯一信息。这是因为存储量小的芯片成本低。想象一下一个单个的硅电路门——微芯片的基本组成结构，成本大约千分之一美分。Auto-ID中心成员一年生产超过5000亿单位的产品，因此在标签上每增加一个电门就要多耗费他们超过500万美元的成本。

　　缩小芯片

　　降低被动和只读标签成本的一个关键就是所用微芯片的大小。8英寸的硅晶片的价格相对稳定，但把晶片割成小片，每一小片价格都会较低。目前，大部分晶片是用金刚石锯切开的，这个方法可以产生最多15000块微芯片，大小为1平放毫米。另有一种方法叫做蚀割，它能产生最多25万块芯片，大概每块芯片150平方微米，或大概是人的头发宽度的三倍。这个过程是将酸性液体倒在晶片上，然后腐蚀割开晶片。

　　较小的芯片比起传统的微芯片便宜得多，但用这些芯片往往会有问题。即使使用机械机器人来处理大部分硅芯片，它也不能应付如此小的芯片。Auto-ID中心的支持者Alien科技，已经开发出一种制造工艺流程，名叫流体自组装，将芯片装在一个底座上，然后天线可以添加上去。因为酸性液体腐蚀硅晶片的原因，芯片有倾斜的边。Alien构建了一种底座，有一些洞，看上去像是这些芯片的模具，然后成千上万的微小芯片在上面流过。Alien将他们称作”nanoblocks”，在底座上面的特殊液体中流动，有些会自动掉入相应的小洞中，剩余的会被收集并重新加以利用。底座用金属薄片割成带状，以使天线可以装配在芯片上，制成一个标签。天线和芯片被两个夹层夹着制成一个完整的标签。当Alien的新的生产设备全面运转时，它每年将生产800亿芯片。其他组装小型芯片的方法也在发展中，它们也是现有方法的改进。一种很有希望的方法是震动组装，它是由MIT和Auto-ID中心的支持者PHILIPS半导体研究设计出来的。

　　新型天线

　　另一个构造低成本标签的关键是降低天线成本。Auto-ID中心的一个支持者Rafsec，正在开发一种新型的天线，它将被用来加在Alien芯片上制作标签，这种标签在大批量生产下，可能耗费在5美分左右。目前，大多数RFID天线是利用酸去除铜和铝这样的导体金属中的元素，再锻造成型制成的。Rafsec是全球最大的打印纸生产商之一的芬兰UPM-Kymmenc公司的附属公司，它已经开创了高速电镀技术，天线使用导体墨水绘制，然后将一层金属印在它的顶部。利用这项技术，Rafsec在大批量生产天线的情况下，可以将天线成本控制在1美分左右，与用现有技术生产的普通天线的5到15美分的成本形成鲜明对比。另外，还有其他生产低成本天线的创新性方法正由Auto-ID中心的其他支持者开发。

　　硅的替代品

　　有几家公司正独立于Auto-ID中心来研究利用硅的廉价替代品生产RFID标签的技术，甚至是纯粹利用磁性的“无芯片标签”。这种努力很可能成功，Auto-ID中心也非常支持它们。我们正在发展的这套系统不会排除这些技术或其他任何技术。我们憧憬的是这样一个包罗万象的世界，在这里，任何标签，只要使用正确的语言，满足基本的性能要求，无论硅或其他材料制作的，都能够与任何解读器交流信息。

　　利用人工聚合物或特殊晶片制作的芯片可能会比硅芯片便宜，并且它们可能有一些其它的应用方面，例如监测温度和震动的传感器。通过建立一个全球性的网络，公司能够利用它识别产品，我们也可以创造一个新的市场，在这里，这样的革新技术将会繁荣发展起来。

　　对无线电波的理解

　　标签利用无线电波与解读器进行交流，在我们开始介绍解读器工作原理之前，有必要介绍一点无线电波及其属性的知识。无线电波是电磁波谱的一部分，而电磁波谱是一个很宽泛的定义，科学家用它来表示以波的形式发散的所有频率的能量。在波谱的一端是低频波，如AM收音机和海上船只通讯系统所用的无线电波。在频率高端是X射线和伽马射线。

　　政府规定

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