中科院自動化所RFID測試實驗室介紹
射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)是一種利用射頻技術實現的非接觸式自動識別技術。它以無線通信技術、大規模集成電路技術為核心,利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性,實現對靜止或移動目標的自動識別,高效地獲得目標信息數據,通過與互聯網等技術的結合可以實現全球范圍內目標的跟蹤與信息的共享。作為量大面廣的基礎技術, RFID技術將徹底改變人類的生產和生活方式,被認為是21世紀最有發展前途的戰略高技術之一。近年來,RFID技術已經被廣泛應用于社會、經濟、國防等眾多領域,在制造業、服務業等國民經濟諸多領域和人們日常生活中都顯示出巨大的發展潛力與應用空間,并將對整個社會信息化水平的提高以及加強國防安全等方面產生廣泛的影響。
隨著現代物流技術和制造業信息化水平的提高,基于RFID技術的市場正在不斷擴大。由于國際標準尚未出臺,因此目前市場上同時存在多個國家、多種標準的產品,這對企業的實際應用起到了一定的影響。市場上亟需由國家建立一套完整的測評標準體系,對RFID產品的性能、可靠性與一致性進行研究,并建立一套測試技術規范,以滿足企業產品的需求。國外一些大公司,如IBM、SUN、英飛凌等廠商都建立了自己的測試實驗室,針對物流應用對自己的產品進行性能測試;日本產品化工作進展較快,已推出的技術和產品均通過了測試;韓國也提出建設測試床計劃(Test-bed Building Plan),該計劃2005年啟動,將建成RFID綜合測試中心;我國香港、臺灣地區也正在建立這樣的測試中心,主要發展電子標簽和讀寫器技術和標準檢測。從國際國內上看,目前RFID技術還沒有大規模的應用實例,因此測試研究和建立系統測試平臺工作都是各國政府或跨國公司當前階段的首要工作。國內大陸地區尚未建立這樣的平臺,我們希望通過較為完善的實驗條件和實驗環境測試RFID關鍵技術的多項可靠性指標,最終總結出可靠性測試的評測體系,為進一步的研究工作提供基本數據并引導研發方向。在這樣的背景下,中國科學院自動化研究所RFID研究中心與北京中交國科物流技術發展有限公司于2004年10月在國家863計劃的支持下建立了國內首個RFID測試實驗室,其目的在于對已有產品和系統進行測試,通過對多種RFID產品和解決方案的測試和比較,在實際應用中選擇最佳應用方案。之所以選擇以測試為切入點,其原因在于它無論是在技術攻關及普及應用階段都占有十分重要的地位,把握住這一環節,將對整個產業鏈的形成和發展起到至關重要的作用。
作為國家級的測試中心,我們在RFID測試實驗室建立之初,就以促進RFID在我國的規模應用、自主創新和產業鏈的形成為方針,確立了以下發展戰略:第一,通過測試,我們要建立面向針對行業應用的測試平臺和解決方案;第二,通過測試和對數據的剖析,了解最新的技術、產品和專利壁壘現狀,為科技發展制定方向;第三,在測試中心形成一定規模以后,協助相關單位制定具有一定自主知識產權的RFID技術標準、應用標準和測試體系。
實驗室建立以來,我們以RFID技術在物流行業為出發點,首先建立了一個面向物流應用的測試環境。因為無論從技術和應用角度出發,物流行業所涵蓋和涉及的方方面面都使其成為理想的測試環境。特別是在倉庫的出入庫管理、港口的集裝箱管理以及貨物的流通運輸管理等環節,RFID技術相對于傳統管理模式都具有很大的優勢。而且正由于貨物及運輸工具在整個貨物流通過程中占有極大的比重,也便于我們從多角度、多方面、多領域進行相關的研究,從而更準確、更全面地為整個RFID產業鏈的形成和發展做出正確的判斷。
 
目前實驗室已經建立了物流領域中智能倉庫、商品配送、運輸管理等多個模擬環境。在智能倉庫環境中,通過應用RFID技術,實現對貨物出入庫、貨架存放、產品需求的智能管理和判斷,從而大幅度提高倉庫管理的效率和自動化程度。在商品配送環境中,RFID技術的應用,可以實現用戶與供貨商間的即時溝通,以及不同供貨商間貨物的高效調配。而在貨物運輸管理環境中,應用RFID技術,用戶及供貨商可以更加方便和迅速地進行貨物跟蹤,從而了解商品流向,并且對各種突發情況做出最快的反應。

    在技術測試中,實驗室將針對HF、UHF和微波頻段的不同設備和產品分別進行性能和可靠性測試,通過對它們在不同介質、不同材料、不同磁場、不同速度、不同距離、不同障礙等條件下的讀取率進行記錄和整理,研究各種標簽及讀寫器的性能,從而得到一份完整全面的系統評測報告。此外,實驗室還將研究多個閱讀器和多個標簽下的信號的時空分布模型和防干擾處理算法,這些都是在實際應用過程中我們會面臨的問題。在應用測試中,我們將主要對實際應用中存在的問題進行研究,并試圖找到解決方案,包括客戶應用的設備和實際環境、不同頻段所表現的不同性能、標簽容量大小對業務和系統的影響、主動標簽、半主動標簽與被動標簽的選擇、系統性能和業務優勢的實現、復雜環境下的電磁干擾問題、與現有條形碼的共存問題,以及與企業原有系統,如ERP等商業應用軟件進行無縫連接等。
通過大量的測試和實驗,我們將不斷豐富和完善測試規范以及測試數據庫,作為今后各個行業應用的重要參考。RFID測試實驗室將通過以下三個策略獲得進一步的發展:技術和產品集成策略,通過廣泛與廠商合作,集成不同公司的不同技術和產品,構成完整的應用示范;技術和產品比較策略,細致、充分客觀地比較不同標準、不同廠商、不同產品的優點和劣勢;自主專利技術策略,通過對現有產品和技術的分析等手段,為發展自主知識產權的技術和產品提供空間。
鑒于以上RFID測試研究的重要意義,我們也迫切地希望與有實力的國際國內科研機構、技術和產品廠商,以及各大媒體建立良好而長久的合作關系,共同為RFID技術在我國的研究和推廣做出更多的貢獻。