RFID标签与晶片技术演进与比较

　　RFID标签驱势预测 

　　根据ABI Research对于RFID产业的市场调查分析报告指出。 2007年RFID整体市场规模约为37.8亿美元，而至2012年整体的市场表现，预计可达84.9亿美元。其中，仍以读取器与标签的产值所占的比例最大。 

图1、ABI Research所做的2006-2012年RFID市场规模预测  

　　若单就标签的销售量而言，2007年标签的产值约为14亿美元。其中，LF与HF约占整体销售量的70%以上。若针对使用情境进行区分，以security/access control、toll collection及asset tracking分居应用案例数之前三名，此分布情形与LF与HF约占整体销售量7成以上之结果吻合。由于标签，在RFID系统的角色为资讯之携带者，故标签贴附在欲追踪的物件上之后，是否依旧能够正常读取，此为RFID系统能否被使用者所接受的重要因素之一。 

　　根据VDC的RFID市场调查预测，未来5年内，RFID用于ticketing、contactless payment及item-level tracking (ILT)之应用情境将最具成长爆发力。其中，ticketing及contactless payment的应用，在技术层面上的发展已相当成熟。而导入的问题，主要还是在标签的售价。但随着RFID的应用日益普及，标签的售价预计将随之降低，如此更能加速ticketing及contactless payment在市场上的推动速度。图2为RFID标签售价现况与未来售价预测。 

图2、ABI Research所做2006-2012年RFID标签市场预测

　　预计在2012年，HF的标签售价将可降至0.94美元，UHF的标签售价更能降至0.09美元。此对于未来RFID推动将带来十分庞大之助益。 

未来应用需求所在 

　　若就RFID标签的整体出货量进行分析，由下列数据可发现，LF及HF的出货量于往后之市场应用将呈现稳定平缓的成长而未来UHF标签的出货量将呈现较为大幅度的增加(UHF passive成长率约为60%；UHF active成长率约为20%)。此与item-level tracking (ILT)之应用，预计于未来将大幅被采用有密切的关系。下图3为RFID标签全球出货量预测。 

图3、ABI Research所做2006-2012年RFID标签出货量预测 

item-level tracking (ILT)应用 

　　item-level tracking (ILT)一直以来都是物流厂商导入RFID的最终目的。然至今物流厂商对于item-level的标签贴附问题一直都无法做有效的克服。综观其问题，主要之问题点在于标签贴附商品外观之多样化(贴附标签尺寸受限)、商品内容物及其外包装种类繁多复杂(若含有水分及金属将造成读取时的问题) 、整体读取率不佳、标签售价仍太贵...等因素。 

　　在此，对物流业者所需的RFID标签需求做一整理，其所需要的功能如下︰ 

　　标签贴用物件不受限制。 

　　更高的读取成功率。 

　　更便宜的标签售价。 

　　更为稳定的读取距离。 

　　能符合item-level tracking (ILT)应用的标签。 

　　若要满足以上之需求，未来标签必须朝小型化、高敏感度、低售价、稳定的读取效能...等研发方向前进。当然标签的天线尺寸，决定了RFID设备的读取距离，但为追求item-level tracking (ILT)应用情境之目的，势必得对读取距离做出些取舍。就目前市售之4×6的物流标签而言，其读取效能十分稳定且读取距离亦能达3米以上，但就item-level的标签贴附应用而言，其过大的尺寸，实在难以直接贴附于物件之上。造成相关标签厂商必须另行发展小型化标签产品，以符合使用者对于item-level tracking (ILT)之实际需求。 

　　微型化的持续发展 

　　为此，目前已有厂商提出利用Near-Field的RFID技术，实际推出了微型化的标签，如此能减少标签贴附物件受限之问题。然由于标签的天线尺寸实在过于微小，导致标签晶片藉由天线所转换RF电波而来的电能，仍不足以驱动标签IC ，进而造成整体的读取稳定度依旧离item-level tracking (ILT)应用仍有段差距。故研发更低耗能的标签IC为目前各标签晶片厂商所积极克服的问题之一。 

 

图4 、 Impinj所推出的Near-Field RFID Tag 

　　灵敏度、增加记忆容量 

　　汇整以上分析，一如知名RFID设备厂商Avery Dennison所提未来发展趋势，如图5，RFID产品未来的发展蓝图似乎已被勾勒出雏型。 

图5、Avery Dennison所提RFID产品未来发展趋势

　　若针对标签的部份(含IC、Inlay及Tag)进行探讨，可以发现针对标签IC的部份，将朝加强灵敏度，缩小体积，增加记忆容量的方向发展。标签IC可谓是RFID Tag中的灵魂角色，标签IC的主要功能包含资料储存、标签与读取器沟通的控制单元…等，同时标签IC亦占整体标签成品售价的50%以上。若针对未来item-level tracking (ILT)的应用，标签的售价将是此应用可行与否的重要关键之一。故增加标签IC的记忆容量(标签能携带更多资讯，更符合实际应用所需)、缩小标签IC体积(每一晶圆能切割的标签IC数量更多，能够压低标签IC的成本)、加强标签IC灵敏度(增加读取距离，降低标签IC运作时所需电力，增加整体读取成功率)。 

　　至于针对Inlay的发展部份而言，所著重的是改善天线生产的技术，提升整体良率，以便压低整体售价。同时发展Near-Field天线设计技术，用以制造小尺寸、高性能之Inlay产品，以符合未来应用需求所需。而就Tag的发展层面而论，为因应未来日益增加的标签需求，相关厂商也日益重视如何提高整体的标签产能，同时在提高产能之同时亦能兼顾标签之品质。以便压低标签成本，提升整体的使用动机。 

国际大厂的发展现况 

　　截至目前为止，已有数家RFID标签IC厂商推出数款新形式的RFID标签IC，用以提升标签之读取效能。由这些新IC的规格中，可以隐略嗅出国际大厂目前的研发方向的确是朝item-level的应用方向前进。兹以大厂近期发表产品与现行IC做差异分析，如下表所示： 

表1、Alien Technology－Higgs 3 chip 

表2、Impinj－Monza 3 chip 

表3、NXP Ucode G2XM chip 

　　若以上述厂商推出产品之特色而言，针对读取距离、晶片灵敏度(晶片驱动功率)、使用记忆体容量…等功能，都有做进一步之更新与加强。若以supply chain的应用层面(目前仍在case level的应用情境)而言，增加读取距离与提高晶片灵敏度皆有助于解决现行读取时的困难点。 

　　若进一步推行到零售端，隐私权的争议，在此次推出的新品亦加强了read/write password function之功能；同时提供更大的使用者记忆体空间，更是替导入单位未来后续加值应用预留了更大的弹性。 

更多的应用案例将可见 

　　此种新款IC所制成之标签，目前已逐渐有相关制品在市场上流通。由于标签读取效能之改良，过往RFID在导入时，所面临的前端设备读取效能问题，亦能获得部分之解决。相信在RFID硬体设备售价降低与读取效能提高的发展趋势下，未来会有更多的应用案例被使用者所接受与采纳。