RFID標準:自主性不可或缺

王宏剛,現為西安郵電大學講師,陜西省通信網絡及安全重點實驗室智能感知與信息處理研究中心主任。2014年起,作為中國國際標準提案主要設計者和ISO/IEC JTC 1 SC31 WG4工作組專家,參與我國2.45GHz有源RFID國際標準提案ISO/IEC 18000-4 mode4的標準化工作,該標準提案是我國RFID領域走向國際的第一個自主知識產權的基礎技術標準。作為主要設計人參與完成了我國2.45GHz實時定位空中接口協議及相關國家標準4項。該標準將推動有源RFID技術與實時定位技術的融合。獲得RFID相關國家/國際PCT發明專利20余項,發表相關國際國內學術期刊論文20余篇。
2005年入行,一直在RFID、無線通信技術標準、關鍵技術研究、系統產品研發等領域深耕十多年,陜西省信息通信網絡及安全重點實驗室智能感知與信息處理研究中心(以下簡稱研究中心)主任王宏剛對物聯網產業有著自己獨特的認識,“早期的物聯網主要聚焦在RFID和WSN(無線傳感器網絡)技術。隨后,物聯網概念從自動識別與傳感器擴展到定位、視頻、設備連接與人機交互等更大范圍,也使得物聯網的應用擴展到幾乎所有行業,成為一種新的網絡形態”。
近幾年,超高頻無源RFID在倉儲、圖書、服裝、制造業等多個領域得到迅速發展。特別是2017年,新零售成為RFID行業新熱點,助推RFID進入規模化商用階段。
未來,隨著人工智能、大數據和物聯網的相互推動,超高頻無源RFID技術將在更多領域加速深化應用。超高頻無源RFID技術也將在標簽芯片設計與工藝、封裝、天線等技術上得到持續改進,而在空口技術標準不會有大的演進。
對于王宏剛尤為專注的超高頻有源RFID技術,他進一步闡釋到:“超高頻有源RFID技術重點解決幾百米范圍內的遠距離標識,主要應用于車輛、船只、集裝箱、貴重資產追蹤等應用。隨著LoRa(低功耗廣域網)和NB-IoT(物聯網窄帶無線技術)的出現,有源RFID技術將與物聯網窄帶無線接入技術融合,在應用場景上將面向識別、定位、傳感器和無線接入而非單一的識別。”
記者:結合目前產業特點,您在具體工作開展中遇到了哪些問題?如何解決?
王宏剛:在無源RFID技術的應用過程中出現較多的問題是產業鏈協作不暢。芯片或模組廠商、設備商、系統集成商和用戶對RFID技術的理解存在差異,最終難以達到用戶預期,也就不能體現客戶價值。
造成這種現象的一個主要原因是RFID技術在標簽形態上是高度封裝的,系統構成和應用方式都相對簡單,使得系統設計者容易忽視RFID技術存在的挑戰。實際上,由于標簽無源,RFID無線鏈路非常脆弱,容易受到環境、介質等干擾,從而影響系統識別的可靠性。
在技術層面,面向場景的標簽設計往往能解決大部分的識別問題,但較為復雜的場景則需要從空口協議、信道、能量傳播及標簽設計等多方面進行分析和優化,在理論的支撐下找到正確的工程優化方法。
為了促進物聯網行業技術交流與合作,研究中心籌建了西部物聯網產業校企合作聯盟(以下簡稱聯盟),立足西安,服務西部。聯盟從2016年起,舉辦一年一屆的“物聯網產業發展與技術合作研討會”,通過交流,讓北上廣深、東部發達地區在技術、市場等方面的優勢與陜西的高校人才資源相互融合,進而帶動西部物聯網的發展,在產業需求的牽引下,西部高校能為產業培養出更多更優秀的物聯網人才。
RFID技術要獲得好的應用首先是要得到用戶的理解和認知。不同形式的技術交流、培訓、研討以及學校的教學都需要客觀的基于技術標準和技術特性本身去推動共同的技術認知和相互理解。
記者:您作為主要設計人參與制定(建立)了我國軍用自主知識產權的2.45GHz有源RFID空口協議體系相關標準,這對軍用實際工作有何影響?
王宏剛:從2009年起,我國啟動自主知識產權的軍用RFID技術標準體系制定,相繼發布了國軍標2.45GHz有源射頻識別空口協議(GJB7377.2-2011)和800/900MHz 無源射頻識別空口協議(GJB 7377.1-2011)等一系列自主基礎技術標準。
2.45GHz有源RFID軍用標準得到了行業內眾多企業、科研院所認可,正在集裝箱、車輛、貴重資產管理場景試點和推廣。在軍民融合國家戰略推動下,2.45GHz國軍標RFID技術是該領域第一個軍轉民技術的典范,希望未來軍民技術深度融合,推動RFID技術在各個應用領域創造更大的價值。
2.45GHz有源RFID軍用標準的發布為有源RFID在軍事領域的應用提供了自主產權、技術可控、符合信息安全要求的基礎技術體系支撐。
記者:對資深RFID技術標準制定的專家來講,您如何闡釋“自主知識產權”對推動我國爭取國際標準話語權的重大意義?
王宏剛:RFID是物聯網重要支撐技術的一個發展方向,應用領域非常廣泛。國際主流的RFID技術主要來自ISO/IEC 18000技術標準體系,這些技術標準相關的核心技術和知識產權均在國外廠商。如果不發展自主的RFID技術,我國的RFID產業必將處于產業鏈的下游,不利于行業健康發展。因此,無論從國內產業鏈布局角度看我們自身的產業利益,還是從應用領域涉及到的國家安全方面都需要推動我國自主RFID技術。
從2011年發布2.45GHz有源RFID軍用標準以來,中國電子標簽技術標準工作組不斷推動有源RFID技術演進。2012年發布2.45GHz有源RFID國家標準GB/T 28925-2012,該標準獲得由國家質檢總局和國標委頒發的2014年度“中國標準創新貢獻獎”一等獎。2016年完成基于2.45GHz有源RFID的實時定位系統空口協議國家標準。
2014年2.45GHz有源RFID標準作為ISO/IEC 18000-4 Mode 4國際標準提案獲得立項,目前標準即將進入FDIS投票階段,有望在2018年正式成為2.45GHz有源RFID國際標準,進而實現我國RFID技術在國際中占有一席之地,推動我國RFID技術與產業融入全球市場,并獲得更大的發展。



