EPC Gen2底定釋出 RFID晶片廠商多循標準發展

2005-07-05
紛擾多時的RFID技術標準,在經過長久的紛擾之後,EPCglobal終於在2004年12月,正式確認EPC Gen2之編碼為EPC編碼網絡內的合法標準,硬體廠商現可以就標準研發相關的晶片、標籤及讀取器,為RFID的發展邁開極重要的一步...
紛擾多時的RFID技術標準,在經過長久的紛擾之後,EPCglobal終於在2004年12月,正式確認EPC Gen2之編碼為EPC編碼網絡內的合法標準,硬體廠商現可以就標準研發相關的晶片、標籤及讀取器,為RFID的發展邁開極重要的一步。而依據Gen2所製造出來之產品,將會使全球EPC-RFID網絡做到真正的互通,使用客戶不用再擔心Class1或Class2的互通問題。本文將介紹RFID晶片業者最新動態,及其跟隨Gen2腳步的現況。  

Gen2標準將豁免專利費,HAG表示,經過法律人士詳細研究後,證實Gen2標準不涉任何Intermec持有的專利中的任何元素,故標準能免費供所有人使用。不過EPCglobal組織也重申在個別廠商生產Gen2的RFID產品時,仍有可能抵觸Intermec所持的專利。Intermec現持有超過125項有關RFID UHF產品的專利,若抵觸真的出現了,那些公司便要與Intermec進行個別磋商。換句話說,將來市場可能會出現兩個價格區間的Gen2產品,其中包含Intermec專利的產品性能可能會較佳,但價錢則會較貴。  

Gen2標準需要面對的另一問題,是標準中欲使用一個8位元空間,記錄標籤中的資料來源。而該架設仍有待ISO標準組織之首肯;當然,若Gen2獲得ISO當局之支援,Gen2也需要跟從ISO所定的AFI(Application Family Identifier)基準。  

目前通過的Gen2標準中,己預留8位元作AFI的存放,但卻沒指定此8位元必須跟據AFI之規定。因此將造成廠商不知該利用AFI、EPC或其他個別公司之標準,去構造標籤中的這8位元。EPCglobal建議廠商可先挑選其中一個標準生產標籤,EPCglobal會繼續與ISO磋商,力圖得到ISO首肯,讓兩套標準皆可使用於這8位元上。  

以下將就各主要RFID晶片廠商的最新發展與應用作一介紹(表1):  

Renesas與Hitachi共推μ-Chip  

Renesas與日本Hitachi共同推出的「μ-Chip」,體積接近粉末(0.4mm×0.4mm×0.06mm),採用較無爭議的2.45GHz頻段,具有128位元記憶體。由於其尺寸小巧、內含天線,可直接植入紙張中,此外,μ-Chip市場區隔主要是在通路、製造、醫藥、品牌防偽以及卡片識別,所以可應用於精品、門票或紙鈔之防偽。μ-Chip於2005年也開始涵蓋運用於英國的保養品廠商,應用於保養品的保存期限管理;酒品製造商應用RFID於酒品的瓶蓋,以防範假酒;某國軍方將RFID植入內部所有紙張中,使用僅能接受嵌有RFID紙張的印表機及影印機,以達到內部文件的管理。  

Alien為RFID標籤第一大廠  

另一家RFID標籤大廠Alien也不落人後,不但體積比μ-Chip小(對角線僅0.1~0.2mm的晶粒),同時還內建天線(可適用於915MHz美國用、868MHz歐洲用,及2.45GHz日本用三種頻段);被動式RFID標籤採用915MHz頻段,至於主動式RFID標籤則使用2.45GHz頻段。目前Alien是RFID標籤第一大廠,一片8吋晶圓可生產出20萬顆RFID晶片,Alien希望2005年底可以進一步降低成本。  

意法半導體以距離區分產品線  

意法半導體(ST)將RFID的應用按照傳輸距離分成:短距離(0~20cm)、長距離(1m以下)、超長距離(超過1m)三種應用範圍。在短距離與長距離的應用中,ST採用13.56MHz頻段。其中,ST的短距離RFID產品符合ISO14443B標準,產品包含RFID晶片(CTS、SR176、SRIX512、SRIX4K)與讀寫器讀頭(CRX14/CR14)兩部分,短距離主要應用為身份識別、公共交通系統範圍、防偽;ST的長距離RFID產品符合ISO15693標準,產品包含RFID晶片(LRI512、LRI64),可應用於交通、門禁、物流管理;在超長距離的部分,ST的超長距離RFID產品符合EPC Class 1b標準,目前以量產RFID晶片XRA00,主攻物流供應鏈管理市場。  

新的XRA00是一個功能齊全而成本低廉的應答器或標籤積體電路,工作頻率在超高頻範圍內(800M~1GHz),這個產品將用於消費品零售和行李搬運領域的物品跟蹤應用。過去一直採用條碼的方式監控這些應用,然而,EPC標籤實現了自動化的非視線閱讀和唯一識別功能,XRA00的低單位成本,加上其增強的功能性,使之成為極具競爭力的條碼替代品。  

當連接XRA00的微型天線時,RFID讀卡器產生的射頻能量產晶片提供電源。這個晶片被歸為超長射程器件類,從閱讀器到晶片的操作距離長達10米。XRA00的超高頻技術適合美國市場的902~928MHz頻帶和歐洲市場的866~868MHz頻帶。這款器件內的非揮發性記憶體使用戶能夠在供應鏈的應用點為標簽編寫程式,允許給一個特殊的物品分配一個專用代碼,或者在標籤通過系統時可以更改標簽內的資料,典型編寫程式時間為30ms。  

XRA00也內含一個128位元的記憶體,這個記憶體由8個16位元的區塊組成。第一區塊用於存儲EPC規範定義的16位元CRC(迴圈冗餘校驗),後面的六個區塊負責存儲庫存序列號中使用的96位元產品代碼 ,最後一個區塊8個鎖保護位和一個8位刪除代碼共用。  

XRA00只在收到有效的正確的讀取命令後才會發出回應,並全面支援EPCglobal Class 1b防衝突協定,內置一個針對RFID應用中不可預測的典型的RF雜訊條件設計的可靠的機制。多個標籤在同一個閱讀器射程範圍內如零售商業環境是很常見的情況,在種情況下就需要防衝突機制。  

另外,因為晶片縮小與工藝提升的同時,將導致其他晶片切割、打磨與封裝測試成本的急速上升,最終導致RFID標籤的整體成本上升得更高。因此,ST選擇使用最適合的工藝來設計生產不同複雜度的產品,比如RFID的基本儲存結構是採用EEPROM,而ST便採用較簡單的工藝來生產此種複雜度較低的記憶體產品,反而達到了降低整體標籤成本的目的。  

TI大量出貨於畜牧/汽車業  

TI預計於2005年中或下半年會量產EPC Gen2的產品,並將提供Total Solution,包含從晶片、Tag至讀取器參考設計等。TI提供快速且低成本的RFID解決方案,至今已有超過1.6億顆的感應器在市場上被使用,應用遍及畜牧業、車輛安全防盜、後勤管理、無線感應付費、消費者忠誠度管理及資產管理等領域,如在畜牧業有80%的出貨量,汽車業佔有50%的出貨量。  

TI在RFID未來發展的焦點會是供應鏈及物流管理,2005年市場將會有相當成長機會。目前使用TI案例的包含,LEXUS汽車於2005年款及Nissan在中國都使用TI的解決方案,包括汽車晶片防盜,將RFID晶片放在鑰匙裡,這是目前中國的新興市場;另外也有識別功能,車主可不用拿鑰匙,鑰匙只要放在口袋,車子本身會識別車主。而考量RFID的安全性問題,TI採用ISO14443國際標準裡的規範加密;此外,美國運通卡從2004年開始與TI合作,使用TI的解決方案來管理信用卡的安全機制。  

飛利浦將量產EPC Gen2晶片  

飛利浦電子公司於2005年5月宣佈推出並開始提供符合EPCglobal的超高頻(UHF)產品電子代碼EPC Gen2標準的RFID晶片,首批工程樣片已通過測試。  

隨著飛利浦Class1 G2解決方案的面世,EPCglobal先前制定的兩個UHF技術解決方案(Class0和Class1一代)標準如今可以被取而代之。  

飛利浦EPC Gen2還解決了不同地區為RFID分配不同UHF頻段的規範問題,實現UHF在全球範圍內的佈署,主要零售商以及其供應商等組織機構,可在全世界佈署統一的RFID供應鏈基礎架構。  

而為了縮短基於EPC Gen2規範的解決方案的上市時間(計劃於2005年第3季量產),飛利浦成立了一個特別工作組,開發端到端的解決方案。參與該專案的廠商包括ASK、Checkpoint、Deister Electronic、Feig、Intermec、歐姆龍、SAMSys、Thingmagic、UPM Rafsec和X-Ident,他們將於2005第2季開發基於飛利浦EPC Gen2產品的標簽、硬體及解決方案,爭取在2005第3季推出首批元件。  

飛利浦目前之客戶包含如美國內政部、美國太空總署、大陸八達嶺長城電子票務、Toyota汽車公司的南非製造商、DELL電腦於廈門的工廠、比利時魯汶大學圖書館、新加坡國立圖書館,以及發行國內悠遊卡的台北智慧卡票證公司等,都是採用飛利浦RFID晶片的客戶。此外,國內經濟部通訊產業發展推動小組所推動的「近端行動交易服務計畫聯盟」中,飛利浦是其中唯一的晶片供應商。  

EM低頻RFID晶片擁有高市佔率  

瑞士商EM Microelectronic的RFID產品線涵蓋低頻、高頻、超高頻率的產品線。其中EM的低頻RFID產品已居全球30%的市場佔有率,每年低頻部份的總出貨量約4千萬顆以上,已大幅應用於門禁管制、安全控管系統等。  

至於高頻的RFID應用,目前大陸地區是重要的市場驅動力,因為大陸現正進行二代身份證的換發,預計於2008年完成總計9億張二代證。雖然大陸二代證的RFID晶片是採用大陸當地晶片商的產品,而其讀卡機則開放10家廠商進行設計,EM Microelectronic在大中華之代理商傑聯特與這10家得標廠商都有密切合作。主要是由於EM的高頻產品中,EM4094射頻收發晶片能兼容ISO15693及ISO14443兩種規格,如此可讀取不同規格的標籤,使客戶的接受度更高。  

至於在超高頻的部份,EM也有完整的869MHz、902~928MHz、2.45GHz等調段的晶片(包括EM4422、EM4223等),而且符合ISO180006A標準。已有客戶導入應用於內部供應鏈管理等。至於針對UHF Gen2之規格的產品,EM已於2005年第1季底推出樣品供客戶測試。  

盛群半導體RFID IC整合MCU  

盛群半導體RFID標籤晶片內存的記憶體均為EPROM,客戶可於生產過程自行燒入規劃的產品碼。同時所配合讀取器線路完全相同,唯對應不同功能、編號的RFID,讀取器中之微控制器(MCU)式必須相對應的修改。盛群RFID Tag採用高頻13.56MHz規格,其目的主要為搭配盛群的MCU產品,以增加MCU的附加價值,可應用在高階互動式玩具或門禁系統等。  

盛群以RFID IC整合MCU來銷售,發展多元化的應用領域,如美國LeapFrog玩具公司採用盛群的MCU及RFID晶片於互動式學習玩具中,而且盛群的合作夥伴也會將盛群的MCU及RFID結合語音IC或LCD顯示器等,應用在多元化的小型家電產品等。據了解,盛群並不投入競爭激烈的RFID應用於開放環境的物流、倉管等領域。而盛群會以RFID發展不同的應用領域,提供與MCU整合的完整Solution。  

發展EPC Gen2晶片  

半導體公司Impinj於2005年4月份宣佈將推出名為「GrandPrix」的EPC Gen2產品,包括Monza晶片、標籤及Speedway讀取器,Impinj預計在2005年第3季正式公開發售。他們表示已可製造出大量Monza晶片,並找來Avery Dennison、IER、KSW Microtec、Precisia、RSI及UPM Rafsec等一眾標籤生產商製造EPC Gen2標籤樣本,將於2005年6月底的會議中展出。Impinj聲稱其Gen2標籤樣本已可兼容AWID、Intermec、SAMSys,及可升級至Gen2的讀取器。  

而另一家半導體公司ThingMagic亦不甘示弱,於2005年4月分找來四間夥伴公司Acsis、ADT Sensormatic/Tyco、RFID Global Solutions及Venture Research,公開展示們的合作成果─EPC Gen2晶片、標籤及ThingMagic Mercury4讀取器。  

除了上述業者外,國際大廠尚包括Sharp、Toshiba、ASK、Infineon、Muehlbauer、Inside Contactless等都有相關晶片於2005年發表。而在中國大陸,北京維深電子、上海華虹算是較領先之業者。  

台灣系統整合業者商機大  

台灣方面先後有瑛茂電子及日晶科技取得Hitachi日本地區以外RFID技術授權,成為Renesas和Hitachi策略聯盟夥伴,Hitachi更把包括RFID讀取器、標籤、應用等授權日晶在台推動,今後將著重標籤及讀取器的研發。  

從技術觀點分析,RFID標籤的製作沒有多大的難度,但是,因為各家標籤的不相容,反而釋出系統整合商的機會。目前台灣就有系統整合商針對RFID標籤進行開發,以便讓不同的RFID標籤與讀取器得以溝通(表2)。  

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!